(57)【要約】【課題】モータの起動時に安定した起動を行うことができるセンサレスモータの駆動装置を提供する。【解決手段】一定周期の第１矩形信号を発生する起動発振回路と、モータの回転速度に応じて周期が変化する第２矩形信号の各１／２周期に、当該各１／２周期の直前の１／２周期を予め定められた複数周期に逓倍する第３矩形信号を発生する逓倍回路と、前記起動発振回路および逓倍回路の何れか一方の出力を、モータコイルを通電制御するための信号として駆動回路に供給すべく切り替える切替回路と、第２矩形信号の当該１／２周期の期間に発生する第３矩形信号が複数周期であるか否かを判別する判別回路と、を備え、判別回路は、第２矩形信号の当該１／２周期の期間に発生する第３矩形信号が前記複数周期であると最初に判別したときの判別結果に基づいて、切替回路を、当該１／２周期以後に、起動発振回路側から逓倍回路側へ切り替える。【選択図】      図１
2006067746.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数相のモータコイルに発生する逆起電圧に基づいて前記モータコイルを選択的に通電する駆動回路を有するセンサレスモータの駆動装置において、
一定周期の第１矩形信号を発生する起動発振回路と、
モータの回転速度に応じて周期が変化する第２矩形信号の各１／２周期に、当該各１／２周期の直前の１／２周期を予め定められた複数周期に逓倍する第３矩形信号を発生する逓倍回路と、
前記起動発振回路および前記逓倍回路の何れか一方の出力を、前記モータコイルを通電制御するための信号として前記駆動回路に供給すべく切り替える切替回路と、
前記第２矩形信号の当該１／２周期の期間に発生する第３矩形信号が前記複数周期であるか否かを判別する判別回路と、
を備え、
前記判別回路は、
前記第２矩形信号の当該１／２周期の期間に発生する第３矩形信号が前記複数周期であると最初に判別したときの判別結果に基づいて、前記切替回路を、当該１／２周期以後に、前記起動発振回路側から前記逓倍回路側へ切り替えることを特徴とするセンサレスモータの駆動装置。
【請求項２】
複数相のモータコイルに発生する逆起電圧に基づいて前記モータコイルを選択的に通電する駆動回路を有するセンサレスモータの駆動装置において、
ロータの回転を検出するロータ回転検出回路と、
一定周期の第１矩形信号を発生する起動発振回路と、
モータの回転速度に応じて周期が変化する第２矩形信号の各１／２周期に、当該各１／２周期の直前の１／２周期を予め定められた複数周期に逓倍する第３矩形信号を発生する逓倍回路と、
前記起動発振回路および前記逓倍回路の何れか一方の出力を、前記モータコイルを通電制御するための信号として前記駆動回路に供給すべく切り替える切替回路と、
前記第２矩形信号のレベルが、前記ロータの回転が検出されてから所定回数変化したか否かを判別する判別回路と、
を備え、
前記判別回路は、
前記第２矩形信号のレベルが、前記ロータの回転が検出されてから前記所定回数変化したと判別したときの判別結果に基づいて、前記切替回路を、当該所定回数の変化点以後に前記起動発振回路側から前記逓倍回路側へ切り替えることを特徴とするセンサレスモータの駆動装置。
【請求項３】
前記判別回路は、
前記ロータの回転が検出されてから前記第２矩形信号の最初の１／２周期が経過したことを示す、前記第２矩形信号の変化点で前記モータが駆動された場合は、前記第２矩形信号の当該変化点の次の変化点以後で、前記切替回路を切り替え、
前記第２矩形信号の変化点で前記モータが駆動されない場合は、前記第２矩形信号の当該変化点から１周期後の変化点以後で、前記切替回路を切り替える、
ことを特徴とする請求項２に記載のセンサレスモータの駆動装置。
【請求項４】
前記モータが停止状態の場合に、前記第１矩形信号をカウントする起動カウンタを備え、  
前記起動カウンタが予め定められた値の前記第１矩形信号をカウントしたとき、前記モータコイルの通電相を電気角６０度の単位で所定の通電相に切り替えることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のセンサレスモータの駆動装置。
【請求項５】
前記逓倍回路は、  
デジタル信号処理を実行するＤＬＬ（Ｄｅｌａｙ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）回路を有することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のセンサレスモータの駆動装置。
【請求項６】
前記起動発振回路は、  
ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）回路を有し、
前記第１矩形信号は、  
前記モータの停止状態で前記ＰＬＬ回路から得られる最も低い周波数の信号であることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載のセンサレスモータの駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサレスモータの駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
センサレスモータ（例えば、３相のブラシレスモータ）は、ステータに対するロータの相対位置検出素子を有していない。そこで、センサレスモータのモータコイルを通電する駆動回路は、まずモータコイルの所定の相を通電し、モータコイルに発生する逆起電力の上昇、下降等に伴うゼロクロスに基づいてロータの停止位置を検出し、その後、ロータの停止位置に相当する起動ロジックでモータコイルの各相を適宜通電可能にする。これによりセンサレスモータは回転することとなる。（例えば特許文献１参照）
また、モータコイルの導通の制御に、逓倍回路を用いたセンサレスモータが知られている。逓倍回路は、モータの回転速度に応じて周期が変化する合成信号ＲＥ２の１／２周期の期間に、ｎ周期（例えば１６周期）の矩形信号を発生するものであり、逓倍回路から出力される矩形信号は、モータの回転速度と比例する信号である。そして、駆動回路は、この逓倍回路から出力される矩形信号を用いた論理処理を行うことで、モータコイルの通電を制御している。なお、合成信号ＲＥ２は、コイル電圧のゼロクロスに基づいて得られる信号である。
【０００３】
このように、従来のセンサレスモータの駆動装置は、逓倍回路を用いることによって、モータコイルの通電の制御を行っていた。
【特許文献１】特開２００１−２７５３８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述の逓倍回路は、合成信号ＲＥ２の１／２周期に、その直前の合成信号ＲＥ２の１／２周期の期間を１６周期に逓倍した矩形信号を出力する。このとき、直前の合成信号ＲＥ２の１／２周期（Ａ期間とする）が、例えば次の合成信号ＲＥ２の１／２周期（Ｂ期間とする）の半分である場合、逓倍回路は、Ａ期間に１６周期となる矩形信号をＢ期間に発生する。よって、Ｂ期間において逓倍回路で発生する矩形信号は３２周期ということになる。このように合成信号ＲＥ２の１／２周期が正確でない場合は、モータコイルの導通を制御する矩形信号も正確でないということになる。したがって、合成信号ＲＥ２は正確なタイミングで各１／２周期が変化する信号であることが必要である。
【０００５】
ところが、センサレスモータの起動時には、ロータの回転が検出された後の合成信号ＲＥ２の変化点（合成信号ＲＥ２の立ち上がりおよび立ち下がり）は正確なタイミングのゼロクロスが得られていない可能性がある。つまり、合成信号ＲＥ２の１／２周期が正確でない可能性がある。このとき、逓倍回路から出力される矩形信号は正確な信号でないことになる。よって、逓倍回路を用いた駆動装置では、モータを起動する際にモータの回転と駆動回路の制御タイミングが一致せず、モータの起動が不安定となることがある。
【０００６】
このように、従来のセンサレスモータの駆動装置では、モータを起動する際に、合成信号ＲＥ２の１／２周期が正確でないためモータの起動が不安定になるという問題点があった。  
そこで、本発明はモータの起動時に、モータを安定して起動させることができるセンサレスモータの駆動装置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】
前記課題を解決するための主たる発明は、複数相のモータコイルに発生する逆起電圧に基づいて前記モータコイルを選択的に通電する駆動回路を有するセンサレスモータの駆動装置において、一定周期の第１矩形信号を発生する起動発振回路と、モータの回転速度に応じて周期が変化する第２矩形信号の各１／２周期に、当該各１／２周期の直前の１／２周期を予め定められた複数周期に逓倍する第３矩形信号を発生する逓倍回路と、前記起動発振回路および前記逓倍回路の何れか一方の出力を、前記モータコイルを通電制御するための信号として前記駆動回路に供給すべく切り替える切替回路と、前記第２矩形信号の当該１／２周期の期間に発生する第３矩形信号が前記複数周期であるか否かを判別する判別回路と、を備え、前記判別回路は、前記第２矩形信号の当該１／２周期の期間に発生する第３矩形信号が前記複数周期であると最初に判別したときの判別結果に基づいて、前記切替回路を、当該１／２周期以後に、前記起動発振回路側から前記逓倍回路側へ切り替えることを特徴とする。
【０００８】
また、複数相のモータコイルに発生する逆起電圧に基づいて前記モータコイルを選択的に通電する駆動回路を有するセンサレスモータの駆動装置において、ロータの回転を検出するロータ回転検出回路と、一定周期の第１矩形信号を発生する起動発振回路と、モータの回転速度に応じて周期が変化する第２矩形信号の各１／２周期に、当該各１／２周期の直前の１／２周期を予め定められた複数周期に逓倍する第３矩形信号を発生する逓倍回路と、前記起動発振回路および前記逓倍回路の何れか一方の出力を、前記モータコイルを通電制御するための信号として前記駆動回路に供給すべく切り替える切替回路と、前記第２矩形信号のレベルが、前記ロータの回転が検出されてから所定回数変化したか否かを判別する判別回路と、を備え、前記判別回路は、前記第２矩形信号のレベルが、前記ロータの回転が検出されてから前記所定回数変化したと判別したときの判別結果に基づいて、前記切替回路を、当該所定回数の変化点以後に前記起動発振回路側から前記逓倍回路側へ切り替えることを特徴とする。  
本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、モータの回転速度に応じて周期が変化する第２矩形信号の１／２周期の期間に発生する第３矩形信号が予め定められた複数周期となった時以後に、一定周期の起動発振回路の出力側から逓倍回路の出力側に切り替えてモータコイルの通電を制御するので、センサレスモータを安定して起動することができる。
【００１０】
また、モータの回転速度に応じて周期が変化する第２矩形信号のレベルの変化をロータの回転が検出されてからカウントすることによって、切替回路の起動発振回路の出力側から逓倍回路の出力側への切り替えを簡易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
【００１２】
＝＝＝センサレスモータの駆動装置の構成＝＝＝
図１、図２を参照しつつ、本発明にかかるセンサレスモータの駆動装置について説明する。図１は、本発明にかかるセンサレスモータの駆動装置を説明するための回路ブロック図である。図２は、本発明にかかるセンサレスモータの駆動装置を説明するための波形図である。なお、本実施形態において、駆動装置は、センサレスモータとして例えば３相の直流ブラシレスモータを駆動することとする。
【００１３】
Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６は、モータコイルであり、スター結線されるとともに電気角１２０度の位相差を有してステータに巻回されたものである。
【００１４】
Ｎチャンネル型ＭＯＳＦＥＴ８は、電源ＶＰからＵ相コイル２へコイル電流を供給するためのソーストランジスタであり、Ｎチャンネル型ＭＯＳＦＥＴ１０は、Ｕ相コイル２から接地ＶＳＳへコイル電流を供給するためのシンクトランジスタである。これらのＭＯＳＦＥＴ８、１０のドレイン・ソース路は電源ＶＰと接地ＶＳＳの間に直列接続され、これらのＭＯＳＦＥＴ８、１０のドレイン・ソース接続部は、Ｕ相コイル２の一端と接続されている。Ｎチャンネル型ＭＯＳＦＥＴ１２は、電源ＶＰからＶ相コイル４へコイル電流を供給するためのソーストランジスタであり、Ｎチャンネル型ＭＯＳＦＥＴ１４は、Ｖ相コイル４から接地ＶＳＳへコイル電流を供給するためのシンクトランジスタである。これらのＭＯＳＦＥＴ１２、１４のドレイン・ソース路は電源ＶＰと接地ＶＳＳの間に直列接続され、これらのＭＯＳＦＥＴ１２、１４のドレイン・ソース接続部は、Ｖ相コイル４の一端と接続されている。Ｎチャンネル型ＭＯＳＦＥＴ１６は、電源ＶＰからＷ相コイル６へコイル電流を供給するためのソーストランジスタであり、Ｎチャンネル型ＭＯＳＦＥＴ１８は、Ｗ相コイル６から接地ＶＳＳへコイル電流を供給するためのシンクトランジスタである。これらのＭＯＳＦＥＴ１６、１８のドレイン・ソース路は電源ＶＰと接地ＶＳＳの間に直列接続され、これらのＭＯＳＦＥＴ１６、１８のドレイン・ソース接続部は、Ｗ相コイル６の一端と接続されている。そして、ＭＯＳＦＥＴ８、１０、１２、１４、１６、１８が適宜のタイミングでオンオフすると、モータは、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６にコイル電流が供給されて予め定められた方向へ回転（例えば正回転）することとなる。これにより、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６の一端には電気角１２０度の位相差を有するコイル電圧ＶＵ、ＶＶ、ＶＷが発生することとなる。なお、ソーストランジスタ、シンクトランジスタとして、ＭＯＳＦＥＴのみならず、バイポーラトランジスタを使用することも可能である。
【００１５】
コンパレータ２２Ｕは、＋端子にコイル電圧ＶＵが印加されるとともに−端子に中性点電圧ＶＣＯＭが印加され、コイル電圧ＶＵと中性点電圧ＶＣＯＭを比較することによって、電気角１８０度のタイミングで変化する矩形の比較信号ＣＰＵを出力するものである。この比較信号ＣＰＵにはキックバックパルスＫＢに基づくパルスが重畳している。また、コンパレータ２２Ｖは、＋端子にコイル電圧ＶＶが印加されるとともに−端子に中性点電圧ＶＣＯＭが印加され、コイル電圧ＶＶと中性点電圧ＶＣＯＭを比較することによって、電気角１８０度のタイミングで変化する矩形の比較信号ＣＰＶを出力するものである。この比較信号ＣＰＶにはキックバックパルスＫＢに基づくパルスが重畳している。更に、コンパレータ２２Ｗは、＋端子にコイル電圧ＶＷが印加されるとともに−端子に中性点電圧ＶＣＯＭが印加され、コイル電圧ＶＷと中性点電圧ＶＣＯＭを比較することによって、電気角１８０度のタイミングで変化する矩形の比較信号ＣＰＷを出力するものである。この比較信号ＣＰＷにはキックバックパルスＫＢに基づくパルスが重畳している。なお、比較信号ＣＰＵ、ＣＰＶ、ＣＰＷはそれぞれ電気角１２０度の位相差を有する。
【００１６】
マスク回路２６は、コンパレータ２２Ｕの出力である比較信号ＣＰＵから切替回路３６の出力に基づいてキックバックパルスＫＢと対応するノイズを除去（マスク）し、マスク信号ＵＭＡＳＫを生成して出力する。また、マスク回路２６は、コンパレータ２２Ｖの出力である比較信号ＣＰＶから切替回路３６の出力に基づいてキックバックパルスＫＢと対応するノイズを除去（マスク）し、マスク信号ＶＭＡＳＫを生成して出力する。さらに、マスク回路２６は、コンパレータ２２Ｗの出力である比較信号ＣＰＷから切替回路３６の出力に基づいてキックバックパルスＫＢと対応するノイズを除去（マスク）し、マスク信号ＷＭＡＳＫを生成して出力する。ここで、マスク信号ＵＭＡＳＫ、ＶＭＡＳＫ、ＷＭＡＳＫは、電気角１２０度の位相差を有する。なお、マスク回路２６は、後述する逓倍回路３０から供給される矩形信号ＲＥ１、または起動発振回路３２から供給される起動発振信号を用いた論理処理を行うことによってキックバックパルスＫＢに対応するノイズを除去する。
【００１７】
合成回路２８は、マスク回路２６から出力されるマスク信号ＵＭＡＳＫ、ＶＭＡＳＫ、ＷＭＡＳＫを合成し、電気角６０度のタイミングで変化する矩形の合成信号ＲＥ２を出力する。
【００１８】
逓倍回路３０は、合成回路２８から出力される合成信号ＲＥ２を逓倍することによって。合成信号ＲＥ２より高い周波数を有する矩形信号ＲＥ１（『第３矩形信号』）を発生するものである。これにより、合成信号ＲＥ２の位相は矩形信号ＲＥ１の位相と一致しており、合成信号ＲＥ２の１／２周期は矩形信号ＲＥ１のｎ周期、例えば１６周期と一致することとなる。なお、逓倍回路３０には、例えばアナログ信号処理をするＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）、デジタル信号処理を実行するＤＬＬ（Ｄｅｌａｙ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）を適用可能である。本実施形態では、逓倍回路３０は後者のＤＬＬを適用することとする。
【００１９】
起動発振回路３２は、発振回路のみで、定周期で発振するモータ起動用の起動発振信号（『第１矩形信号』）を出力する。なお、起動発振回路３２から出力される起動発振信号は、モータの停止状態で得られるＰＬＬ回路の分周の周波数のうち最も低い周波数の信号である。
【００２０】
起動／通常制御選択回路３４（『判別回路』）は、合成信号ＲＥ２および矩形信号ＲＥ１によって切替回路３６を切り替えるタイミングを判別し、その判別結果に基づいて切替回路３６を起動発振回路３２側から逓倍回路３０側に切り替える。
【００２１】
切替回路３６は、起動／通常制御選択回路３４の出力に応じて逓倍回路３０の出力または起動発信回路３２の何れかを選択して出力する。
【００２２】
起動カウンタ３８は、停止状態のセンサレスモータが起動しないとき、合成信号ＲＥ２の電気角６０度の単位を基準として、起動発振回路３２から出力される起動発振信号をカウントするものである。そして、センサレスロジック回路４０は、起動カウンタ３８が予め定められた値をカウントしたとき、マスク信号ＵＭＡＳＫ、ＶＭＡＳＫ、ＷＭＡＳＫのレベルを次の電気角６０度のレベルに切り替える。なお、センサレスモータが停止しているとき、起動発振回路３２からの起動発振信号の周期は一定周期に保持されている。
【００２３】
センサレスロジック回路４０は、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６を適宜のタイミングで通電するための信号を出力するものである。つまり、センサレスロジック回路４０は、センサレスモータ自体が起動前のロータとステータの間の相対位置を特定できないことを考慮し、ロータが停止している場合、マスク信号ＵＭＡＳＫ、ＶＭＡＳＫ、ＷＭＡＳＫの予め定められた初期レベル（例えば、ＵＭＡＳＫ＝“Ｌ”、ＶＭＡＳＫ＝“Ｌ”、ＷＭＡＳＫ＝“Ｈ”とする）から動作する。また、センサレスロジック回路４０は、通電信号ＵＬＯＧＩＣ１（＝ＵＭＡＳＫ−ＶＭＡＳＫ）、ＶＬＯＧＩＣ１（＝ＶＭＡＳＫ−ＷＭＡＳＫ）、ＷＬＯＧＩＣ１（＝ＷＭＡＳＫ−ＵＭＡＳＫ）を作成する。そして、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６が通電することにより、センサレスロジック回路４０は、通電信号ＵＬＯＧＩＣ１、ＶＬＯＧＩＣ１、ＷＬＯＧＩＣ１より遅延する通電信号ＵＬＯＧＩＣ２、ＶＬＯＧＩＣ２、ＷＬＯＧＩＣ２を出力する。このＵＬＯＧＩＣ２、ＶＬＯＧＩＣ２、ＷＬＯＧＩＣ２に基づいて、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６が通電され、モータが駆動することとなる。
【００２４】
なお、コンパレータ２２Ｖ、２２Ｕ、２２Ｗはロータ回転検出回路を構成する。また、マスク回路２６およびセンサレスロジック回路４０は駆動回路を構成する。
【００２５】
＝＝＝矩形信号ＲＥ１と合成信号ＲＥ２の関係＝＝＝
図３は、矩形信号ＲＥ１と合成信号ＲＥ２の関係を説明するための図である。  
図３（Ａ）はモータコイルの通電制御が正常のときの矩形信号ＲＥ１と合成信号ＲＥ２の関係の一例を示す図である。また、図３（Ｂ）はモータ起動時の矩形信号ＲＥ１と合成信号ＲＥ２の関係の一例を示す図である。
【００２６】
合成信号ＲＥ２（『第２矩形信号』）は、合成回路２８においてＵＭＡＳＫ、ＶＭＡＳＫ、およびＷＭＡＳＫが合成された合成信号であり、逓倍回路３０および起動／通常制御選択回路３４に出力される。なお、この合成信号ＲＥ２の立ち上がりおよび立ち下がりの変化は、コイル電圧ＶＵ、ＶＶ、ＶＷのゼロクロスと一致するものである。逓倍回路３０は、合成信号ＲＥ２を当該合成信号ＲＥ２の整数倍、例えば１６倍の周期の矩形信号ＲＥ１に逓倍するものである。すなわち、合成信号ＲＥ２の立ち上がりと立ち下がりとの間の１／２周期には、１６周期（１６パルス）の矩形信号ＲＥ１が発生することになる。よって、合成信号ＲＥ２の１／２周期の期間に１６パルスの矩形信号Ｒ１が発生すると、モータの回転と駆動回路の通電ロジックが一致したものと判断することができる。逓倍回路３０は、実際には、直前の１／２周期が次の１／２周期の動作に反映される。具体的には、図３（Ｂ）に示すように、期間ＴＡにおける合成信号ＲＥ２の１／２周期が「ａ」である場合、次の期間ＴＢでは、「ａ」期間内に１６周期を発生させるべく逓倍回路３０が動作するため、期間ＴＢ内には１６周期以上の矩形信号ＲＥ１が発生する。例えば、「ａ」が「ｂ」の１／２の場合、期間ＴＢでは３２周期の矩形信号ＲＥ１が発生する。この場合、矩形信号ＲＥ１の周期が正確でないのでモータの回転と駆動回路の通電ロジックが一致しなくなる。したがって、本実施形態では、合成信号ＲＥ２の１／２周期の期間に発生する矩形信号ＲＥ１が１６周期である場合を正常とし、合成信号ＲＥ２の１／２周期の期間に発生する矩形信号ＲＥ１が１６周期以外となる場合を異常とする。なお、起動／通常制御選択回路３４は、例えば不図示のカウンタを備えており、合成信号ＲＥ２の１／２周期の期間に発生する矩形信号ＲＥ１が１６周期であるか否かを判別することができることとする。
【００２７】
なお、ＤＬＬを使用する逓倍回路３０では、通常、合成信号ＲＥ２の立ち上がり、および立ち下がりの変化点が連続して２回発生すれば、逓倍動作を実行して、その期間において１６周期とする矩形信号ＲＥ１を次の合成信号ＲＥ２の１／２周期で発生させることが可能となる。ところが、実際には、ロータの回転が検出されてから最初の合成信号ＲＥ２の１回目および２回目の立ち上がりまたは立ち下がりの変化点は正確なタイミングのゼロクロスでない可能性がある（以下、便宜上、ロータの回転が検出されてからｎ回目の合成信号ＲＥ２の変化点のことを、ｎ回目の変化点とする）。
【００２８】
この、合成信号ＲＥ２の２回目の変化点が正常の場合には、当該変化点においてモータは正常に駆動され、「ｂ」は正確な期間であることになる。そして、期間ＴＣには１６周期の矩形信号ＲＥ１が発生する。したがって、合成信号ＲＥ２の２回目の変化点が正常の場合には、期間ＴＣの開始点、すなわち合成信号ＲＥ２の３回目の変化点以後でモータの回転と駆動回路の通電ロジックが一致したものと判断することができる。
【００２９】
一方、合成信号ＲＥ２の２回目の変化点が異常であり、２回目の変化点でモータが正常に駆動されない場合、「ｂ」は正確な期間でないことになる。しかし、この場合、起動カウンタ３８によってモータコイルの通電相が電気角６０度の単位で切り替えられるので、３回目の変化点ではモータが駆動し、「ｃ」は正確な期間となると考えられる。したがって、「ｂ」と「ｃ」は期間が異なることになり、期間ＴＣでは１６周期と異なる周期の矩形信号ＲＥ１が発生し、一方、期間ＴＤでは１６周期の矩形信号ＲＥ１が発生する。よって、合成信号ＲＥ２の２回目の変化点が異常の場合には、期間ＴＤの開始点、すなわち合成信号ＲＥ２の４回目の変化点以後でモータの回転と駆動回路の通電ロジックが一致したものと判断することができる。
【００３０】
＝＝＝センサレスモータの駆動装置の動作＝＝＝
図１、図４を参照しつつ、本発明にかかるセンサレスモータの駆動装置の動作について説明する。図４は本発明にかかるセンサレスモータの駆動装置の起動動作の一例を説明するためのフローチャートである。なお、この図４は、合成信号ＲＥ２の２回目の変化点が正常か否かに基づいて切替回路３６を切り替える場合のフローチャートである。
【００３１】
まず、モータの停止状態（Ｓ１００）から、モータの起動指令が無い場合（Ｓ１０２：ＮＯ）は、ステップＳ１０２の判別を再度実行する。  
モータの起動指令があった場合（Ｓ１００：ＹＥＳ）、起動／通常制御選択回路３４は、切替回路３６を実線側、すなわち起動発振回路３２の出力に切り替える信号を出力する（Ｓ１０４）。そして、起動発振信号に基づいてモータコイルの通電制御を行う起動モードを実行する（Ｓ１０６）。なお、起動モードとは、マスク回路２６に入力される起動発振信号に基づいて、マスク信号ＵＭＡＳＫ、ＶＭＡＳＫ、ＷＭＡＳＫの予め定められた初期レベルからモータの通電制御を行うモードのことである。  
次に、起動／通常制御選択回路３４は、ロータの回転が検出されてからの合成信号ＲＥ２の変化点（エッジ）をカウントする（Ｓ１０８）。
【００３２】
前述したように、合成信号ＲＥ２の２回目の変化点が正常な場合、合成信号ＲＥ２の３回目の変化点以後で逓倍回路３０の出力が正常になり、合成信号ＲＥ２の２回目の変化点が異常な場合、合成信号ＲＥ２の４回目の変化点以後で逓倍回路３０の出力が正常になると考えられる。そこで、合成信号ＲＥ２の２回目の変化点が異常の場合（Ｓ１１０：ＮＯ）、例えば当該２回目の変化点でモータが正常に駆動されない場合には、合成信号ＲＥ２の３回目の変化点をカウントし（Ｓ１１２）さらに合成信号ＲＥ２の４回目の変化点をカウント（Ｓ１１４）する。その後、切替回路３６を破線側、すなわち逓倍回路３０の出力に切り替える信号を出力する（Ｓ１１８）。そして、逓倍回路３０の出力の矩形信号ＲＥ１でモータコイルの通電制御を行う通常モードを実行する（Ｓ１２０）。なお、通常モードとは、マスク回路２６に入力される矩形信号ＲＥ１と、モータコイルに発生する逆起電圧に基づいて、モータの導通制御を行うモードのことである。  
合成信号ＲＥ２の２回目の変化点が正常の場合（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、例えば当該２回目の変化点でモータが駆動された場合には、合成信号ＲＥ２の３回目の変化点をカウント（Ｓ１１６）し、ステップＳ１１８およびステップＳ１２０を実行する。
【００３３】
なお、本実施の形態では、合成信号ＲＥ２の２回目の変化点が正常な場合、切替回路３６を切り替えるタイミングを合成信号ＲＥ２の３回目の変化点とし、２回目の変化点が異常な場合、切替回路３６を切り替えるタイミングを合成信号ＲＥ２の４回目の変化点としたが、この変化点以後で切り替えるようにしてもよい。例えば合成信号ＲＥ２の２回目の変化点が正常な場合は、合成信号ＲＥ２の４回目以後の変化点で切替回路３６を切り替え、２回目の変化点が異常な場合は、合成信号ＲＥ２の５回目以後の変化点で切替回路３６を切り替えてもよい。なお、切替回路３６を起動発振回路３２側から逓倍回路３０側に早く切り替えることで、モータコイルの通電制御の特性を改善することができる。
【００３４】
また、合成信号ＲＥ２の２回目の変化点が正常であるか異常であるかにかかわらず、合成信号ＲＥ２の４回目の変化点ではモータが駆動することになる。したがって合成信号ＲＥ２の変化点をカウントし、４回目の変化点以後で切替回路３６を切り替えてもよい。
【００３５】
図５は本発明にかかるセンサレスモータの駆動装置の起動動作の一例を説明するためのフローチャートである。なお、このフローチャートは、合成信号ＲＥ２の変化点を４回カウントしたときに切替回路３６を切り替える場合について説明するものである。
【００３６】
ます、モータの停止状態（Ｓ２００）から、モータの起動指令が無い場合（Ｓ２０２：ＮＯ）は、ステップＳ２０２の判別を再度実行する。  
モータの起動指令があった場合（Ｓ２００：ＹＥＳ）、起動／通常制御選択回路３４は、切替回路３６を実線側、すなわち起動発振回路３２の出力に切り替える信号を出力する（Ｓ２０４）。そして、起動発振信号によってモータコイルの通電制御を行う起動モードを実行する（Ｓ２０６）。  
次に、起動／通常制御選択回路３４は、ロータの回転が検出されてからの合成信号ＲＥ２の変化点をカウントする（Ｓ２０８）。続いて、起動カウンタによる転流（電気角の切り替え）があるか否かの判別を行う（Ｓ２０９）。  
起動カウンタによる転流がある場合（Ｓ２０９：ＹＥＳ）には再度ステップＳ２０８を実行する。  
起動カウンタによる転流がない場合（Ｓ２０９：ＮＯ）には合成信号ＲＥ２信号のエッジを４回カウントしたか否かの判別を行う（Ｓ２１０）。合成信号ＲＥ２の変化点が４回目でない場合は（Ｓ２１０：ＮＯ）、再度ステップＳ２０９を実行する。合成信号ＲＥ２の変化点が４回目の場合は（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、切替回路３６を破線側、すなわち逓倍回路３０の出力に切り替える信号を出力する（Ｓ２１２）。そして、逓倍回路３０の出力の矩形信号ＲＥ１によってモータコイルの通電制御を行う通常モードを実行する（Ｓ２１４）。
【００３７】
このように、合成信号ＲＥ２が正常になると考えられる変化点をカウントし、その変化点以後で切替回路３６を切り替えることで、合成信号ＲＥ２の２回目の変化点が正常か異常かを考慮する必要がなくなり、切替回路３６を切り替える設定を簡易にすることができる。なお、本実施形態では合成信号ＲＥ２の変化点を４回カウントしたときに切替回路３６を切り替えたが、４回目以後、例えば合成信号ＲＥ２の変化点を５回カウントしたときに切替回路３６を切り替えてもよい。
【００３８】
また、図３において、「ｂ」が正確な期間の場合、期間ＴＣに発生する矩形信号ＲＥ１は１６周期となる。したがって、起動／通常制御選択回路３４は合成信号ＲＥ２の１／２周期に矩形信号ＲＥ１が１６周期となっているか否かを判別し、１６周期となった場合に切替回路３６を切り替えてもよい。また、このとき「ｂ」と「ｃ」が等しい期間となるので、期間ＴＢと期間ＴＣも等しくなる。よって、連続するＲＥ２の１／２周期の期間が等しいか否かを判別し、連続するＲＥ２の１／２周期の期間が等しくなった以後に切替回路３６を切り替えるようにしてもよい。
【００３９】
以上、説明したように、本発明のセンサレスモータの駆動装置は、モータの起動時には起動発発振回路３２から出力される起動発振信号でモータコイルの通電制御を行い、逓倍回路３０から出力される矩形信号ＲＥ１が正常となることを判別した後に、矩形信号ＲＥ１に切り替えてモータコイルの通電制御を行うので、センサレスモータの起動時に安定した起動を行うことができる。
【００４０】
また、ＲＥ２信号の変化点を例えば４回カウントすることによって、簡易に切替回路３６を起動発振回路３２側から逓倍回路３０側に切り替えるタイミングを得ることができる。
【００４１】
さらに、ＲＥ２信号の２回目の変化点が正常か否かに基づいて、切替回路３６を切り替えるタイミングを変更することで、モータの起動状態に応じて、起動発振回路３２の出力から逓倍回路３０の出力に切り替えることができる。なお、ＲＥ２信号の２回目の変化点が異常で、モータが駆動されない場合でも、起動カウンタ３８によって電気角６０度で通電相が切り替わるので、ＲＥ２信号の４回目の変化点を切替回路３６の切り替えるタイミングに設定ことができる。
【００４２】
また、逓倍回路３０はデジタル信号処理を実行するＤＬＬ回路としているので、第２矩形信号の１／２周期を第３矩形信号のｎ周期と一致させることができ、さらに、例えば第２矩形信号の１周期後において、第２矩形信号の位相と第３矩形信号の位相を一致させることができる。
【００４３】
また、逓倍回路３０の出力が正常となるまでに、起動発振回路３２のＰＬＬ回路から得られる最も低い一定周波数の起動発振信号によってモータの通電制御を行う起動モードを行うので、モータを起動させることができる。
【００４４】
以上、本実施の形態について、その実施の形態に基づき具体的に説明したが、これに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明にかかるセンサレスモータの駆動装置の回路ブロック図である。
【図２】本発明にかかるセンサレスモータの駆動装置の動作波形図である。
【図３】矩形信号ＲＥ１と合成信号ＲＥ２の関係を説明するための図である。
【図４】本発明にかかるセンサレスモータの駆動装置の起動動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明にかかるセンサレスモータの駆動装置の起動動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００４６】
２  Ｕ相コイル
４  Ｖ相コイル
６  Ｗ相コイル
８、１０、１２、１４、１６、１８  ＭＯＳＦＥＴ
２２Ｕ、２２Ｖ、２２Ｗ  コンパレータ
２６  マスク回路
２８  合成回路
３０  逓倍回路
３２  起動発振回路
３４  起動／通常制御選択回路
３６  切替回路
３８  起動カウンタ
４０  センサレスロジック回路  
【図１】
2006067746.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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