(57)【要約】 【課題】モータ保護を適切に行う。【解決手段】３相ブラシレスモータが有する３相駆動コイルへ駆動電流を吐出する３相分のソーストランジスタと３相駆動コイルから駆動電流が流れ込む３相分のシンクトランジスタとにより構成される駆動回路と、ステータに対するロータの相対位置に基づいてソース及びシンクトランジスタの導通／非導通を夫々制御するための６つの駆動制御信号を駆動回路へと供給する駆動制御回路と、を有し、６つの駆動制御信号に基づき３相駆動コイルの通電方向を、所定の電気角毎に設定すべき所定の通電方向へと順次切り替えることで３相ブラシレスモータを回転駆動させる駆動装置において、駆動制御回路から受信した６つの駆動制御信号が、所定の電気角毎に、所定の通電方向に応じた正常回転駆動時の論理パターンを示さない旨を判定したとき、駆動回路の動作を停止させるモータ保護制御を行うモータ保護回路を、有する。【選択図】図１
2006238670.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３相ブラシレスモータが有する３相の駆動コイルへ駆動電流を吐出する３相分のソーストランジスタと前記３相の駆動コイルから前記駆動電流が流れ込む３相分のシンクトランジスタとにより構成される駆動回路と、前記３相ブラシレスモータにおけるステータに対するロータの相対位置に基づいて前記ソーストランジスタ及び前記シンクトランジスタの導通／非導通を夫々制御するための６つの駆動制御信号を前記駆動回路へと供給する駆動制御回路と、を有し、前記６つの駆動制御信号に基づき前記３相の駆動コイルの通電方向を、所定の電気角毎に設定すべき所定の通電方向へと順次切り替えることで前記３相ブラシレスモータを回転駆動させる３相ブラシレスモータの駆動装置において、
前記３相ブラシレスモータが回転駆動状態の場合において前記駆動制御回路から前記６つの駆動制御信号を受信し、前記受信した６つの駆動制御信号が、前記所定の電気角毎に、前記所定の通電方向に応じた正常回転駆動時の論理パターンを示すか否かを判定し、前記論理パターンを示さない旨を判定したとき、前記駆動回路の動作を停止させるモータ保護制御を行うモータ保護回路を、有することを特徴とする３相ブラシレスモータの駆動装置。
【請求項２】
前記モータ保護回路は、前記論理パターンを示さないと判定したとき、前記駆動回路における前記３相分のソーストランジスタ若しくは前記３相分のシンクトランジスタの一方を一斉に非導通とさせることで、前記モータ保護制御を行うこと、を特徴とする請求項１に記載の３相ブラシレスモータの駆動装置。
【請求項３】
前記モータ保護回路は、
受信する停止リセット信号をもとに前記３相ブラシレスモータの動作状態を検出するものであり、前記停止リセット信号の受信間隔が所定期間を超える場合には、前記駆動回路の動作を停止させるための停止信号を生成して前記駆動回路に供給する動作状態検出回路と、
前記駆動制御回路から前記６つの駆動制御信号を受信して、前記受信した６つの駆動制御信号が、前記所定の電気角毎に前記論理パターンを示すか否かを判定し、前記論理パターンを示す旨を判定したとき、前記所定期間内で前記停止リセット信号を生成して前記動作状態検出回路へと送信し、前記論理パターンを示さない旨を判定したとき、前記停止リセット信号の生成並びに前記動作状態検出回路への送信を停止する停止リセット信号生成回路と、
を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の３相ブラシレスモータの駆動装置。
【請求項４】
前記停止リセット信号生成回路は、
ラッチクロック信号のエッジでセット状態となるとともにラッチリセット信号によってリセット状態となり、前記セット状態から前記リセット状態への切り替えに伴ってパルス信号を生成するラッチ回路と、
前記ラッチ回路から前記パルス信号を受信し、前記受信したパルス信号のエッジを検出して当該エッジを検出した旨を示す前記停止リセット信号を生成するエッジ検出回路と、
前記駆動制御回路から前記６つの駆動制御信号を受信して、前記受信した６つの駆動制御信号が、前記所定の電気角毎に前記論理パターンを示すか否かを判定し、前記論理パターンを示す旨を判定したとき、前記論理パターンに応じた前記ラッチクロック信号及び前記ラッチリセット信号を前記ラッチ回路へと供給し、前記論理パターンを示さない旨を判定したとき、レベルが固定された前記ラッチクロック信号若しくはレベルが固定された前記ラッチリセット信号を生成して前記ラッチ回路へと供給するラッチ制御回路と、
を有することを特徴とする請求項３に記載の３相ブラシレスモータの駆動装置。
【請求項５】
前記６つの駆動制御信号は、
第１の相の前記シンクトランジスタの導通／非導通を制御する第１駆動制御信号（ＵＬ）、
第２の相の前記シンクトランジスタの導通／非導通を制御する第２駆動制御信号（ＶＬ）、
第３の相の前記シンクトランジスタの導通／非導通を制御する第３駆動制御信号（ＷＬ）、
前記第１の相の前記ソーストランジスタの導通／非導通を制御する第４駆動制御信号（ＵＨ）、
前記第２の相の前記ソーストランジスタの導通／非導通を制御する第５駆動制御信号（ＶＨ）、
前記第３の相の前記ソーストランジスタの導通／非導通を制御する第６駆動制御信号（ＷＨ）、であり、
前記ラッチ制御回路は、
前記受信した６つの前記第１乃至前記第６駆動制御信号をもとに、
前記第１駆動制御信号（ＵＬ）と前記第５駆動制御信号（ＶＨ）の第１論理積と、
前記第２駆動制御信号（ＶＬ）と前記第６駆動制御信号（ＷＨ）の第２論理積と、
前記第３駆動制御信号（ＷＬ）と前記第４駆動制御信号（ＵＨ）の第３論理積と、
前記第１論理積と前記第２論理積の第１反転論理和と、
前記第１論理積と前記第３論理積の第２反転論理和と、
前記第２論理積と前記第３論理積の第３反転論理和と、を演算するとともに、
前記第１乃至前記第３論理積のいずれか一つを選定して前記ラッチリセット信号とし、
前記ラッチリセット信号として選定対象外の前記第１乃至前記第３論理積のいずれか二つに基づく、前記第１乃至前記第３反転論理和のいずれか一つを選定して前記ラッチクロック信号とすること、を特徴とする請求項４に記載の３相ブラシレスモータの駆動装置。
【請求項６】
前記動作状態検出回路は、
前記３相ブラシレスモータの駆動開始に伴ってカウントを開始してカウント値が所定値に到達したときその旨を示す通知信号を生成するとともに、前記停止リセット信号を受信したときカウント値をリセットするカウンタ回路と、
前記カウント回路から前記通知信号を受信し、前記受信した通知信号のエッジによって前記停止信号をセット状態とさせるとともに、前記停止リセット信号を受信したとき前記停止信号をリセット状態とさせるラッチ回路と、
を有することを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載の３相ブラシレスモータの駆動装置。
【請求項７】
前記動作状態検出回路は、
容量素子と、
前記３相ブラシレスモータの駆動開始に伴って前記容量素子への充電を開始するとともに、前記停止リセット信号を受信したとき前記容量素子への充電を停止するとともに放電を開始する充放電回路と、
前記容量素子の充放電電圧と所定の基準電圧とを比較して、当該充放電電圧が当該基準電圧を超えるときその旨を示す前記停止信号を生成する比較器と、
を有することを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載の３相ブラシレスモータの駆動装置。
【請求項９】
前記３相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を検出する回転位置検出素子を有したセンサ有りモータであり、前記駆動制御回路は、前記回転位置検出素子の検出結果に基づいて前記６つの駆動制御信号を生成すること、を特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の３相ブラシレスモータの駆動装置。 
【請求項１０】
前記３相ブラシレスモータは、センサレスモータであり、前記駆動制御回路は、前記３相の駆動コイルに発生する逆起電圧に基づいてステータに対するロータの相対位置を検出して、当該検出結果に基づいて前記６つの駆動制御信号を生成すること、を特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の３相ブラシ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、３相ブラシレスモータの駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
３相ブラシレスモータは、ステータ（電機子）とその周囲に配設されるロータ（回転子）とによって構成される。ステータは、その中央部から放射線状に配設された複数の鉄心に対して、Ｕ相駆動コイル、Ｖ相駆動コイル、Ｗ相駆動コイルの順序で繰り返し巻回して構成される。ロータは、Ｎ極及びＳ極を交互に配設して成る永久磁石として構成される。そして、３相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に基づいて、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の駆動コイルに流れる駆動電流の通電方向を、所定の電気角毎に設定すべき所定の通電方向へと順次切り替えることで、ステータとロータ間に磁界の変化を生じさせ、その磁界の変化に伴って回転駆動する。
【０００３】
３相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を検出するための位置検出素子（例えばホール素子）を有するセンサ有りモータと、その位置検出素子を設けずに３相の駆動コイルに発生する逆起電圧に基づいてステータに対するロータの相対位置を検出するセンサレスモータと、に分類される。なお、センサ有りモータの場合、主として、図２２に示すように、３相分のホール素子１０１ａ〜１０１ｃがロータ１０７の周囲に１２０度の間隔で配設されて、３相分のホール素子１０１ａ〜１０１ｃより検出された３つの位置検出信号の位相差が電気角１２０度の関係を示す。なお、図２２に示す例は、３相４極のブラシレスモータの場合であり、ステータ１０６における３個の放射状の鉄心にＵ相駆動コイル１０５ａ、Ｖ相駆動コイル１０５ｂ、Ｗ相駆動コイル１０５ｃが夫々巻回され、ステータ１０６の周囲には４極の永久磁石で構成されたロータ１０７が配設されるものである。なお、最近では、例えば、図２３に示すように、３相分のホール素子１０１ａ〜１０１ｃがロータ１０７の周囲に３０度の間隔で配設されて、３相分のホール素子１０１ａ〜１０１ｃより検出された３つの位置検出信号の位相差が電気角６０度の関係を示す場合も採用される。
【０００４】
３相ブラシレスモータを回転駆動させる駆動装置は、３相の駆動コイルへ駆動電流を吐出する３相分のソーストランジスタと３相の駆動コイルから駆動電流が流れ込む３相分のシンクトランジスタとによって構成される駆動回路と、３相分のソーストランジスタ及び３相分のシンクトランジスタの導通／非導通を夫々制御するための６つの駆動制御信号を駆動回路へと供給する駆動制御回路と、を少なくとも有する。そして、駆動装置は、６つの駆動制御信号に基づき、前述したように３相の駆動コイルの通電方向を順次切り替えることで、３相ブラシレスモータを回転駆動させる。
【０００５】
ここで、駆動装置は、モータ拘束時の場合、駆動回路において拘束されたロータ位置によって、夫々所定相のソーストランジスタとシンクトランジスタがオンとなり、モータの所定の駆動コイルに一方向の駆動電流を流し続ける。この場合、駆動回路の温度ならびにモータの駆動コイルの温度が上昇してしまう。このため、駆動装置には、この温度上昇に伴う熱によって破壊される事象を保護するための対策が必要となる。図２１は、ホール素子有りモータの場合であり、且つ、従来の駆動装置が有する従来のモータ保護回路の構成を示した図である。なお、従来のモータ保護回路は、例えば、以下に示す特許文献１の図８に開示される。
【０００６】
図２１に示す従来のモータ保護回路は、クロック入力信号をもとにカウントアップして所定のカウント値に到達した際にその旨を通知する出力信号Ｃをラッチ回路２に対してラッチクロック信号として供給するカウンタ１と、カウンタ１の出力信号Ｃの立ち上がりエッジ（又は立ち下がりエッジ）で電源電位ＶｃｃをＨレベルとしてラッチした際に駆動装置の動作を停止させるための出力信号ＯＦＦ（Ｈレベル：駆動装置の動作停止）を生成するラッチ回路２と、外部装置（マイコン等）から供給されるＳ／Ｓ（スタート／ストップ）入力信号によって、３相ブラシレスモータの動作状態を通知する出力信号Ｓ(Ｌレベル：スタート、Ｈレベル：ストップ)を生成するＳ／Ｓ回路３と、不図示のホール素子より検出される位置検出信号のエッジを検出してその検出した旨を示すパルス状の出力信号ＲＰを生成するエッジ検出回路４と、Ｓ／Ｓ回路３からの出力信号Ｓとエッジ検出回路４からの出力信号ＲＰの論理和を演算してその論理和よりカウンタ１とラッチ回路２の状態をリセットさせるための出力信号ＲＳＴ（Ｈレベル：カウンタ１とラッチ回路２の状態をリセット）を生成するＯＲ素子５と、を有する。
【０００７】
３相ブラシレスモータの駆動開始に伴って、カウンタ１はカウント値のカウントアップを開始する。このとき、Ｓ／Ｓ回路３の出力信号ＳはＬレベル（スタート）である。また、３相ブラシレスモータが回転駆動状態の場合、不図示のホール素子において生成された位置検出信号がエッジ検出回路４へ送信され、この結果、エッジ検出回路４において出力信号ＲＰが生成される。そして、ＯＲ素子５は、Ｓ／Ｓ回路３からの出力信号ＳはＬレベルであるが、エッジ検出回路４からの出力信号ＲＰはパルス幅分Ｈレベルであるため、Ｈレベルの出力信号ＲＳＴをカウンタ１とラッチ回路２へと供給する。よって、カウンタ１の状態は所定周期でリセットされるため、カウンタ１のカウント値は出力信号Ｃを発生させるための所定のカウント値までカウントアップしない。ゆえに、ラッチ回路２はＨレベルの出力信号ＯＦＦを生成しない。すなわち、出力信号ＯＦＦはＬレベルである。
【０００８】
しかし、モータ拘束時の場合、不図示のホール素子において生成される位置検出信号のレベルが固定するため、エッジ検出回路４において出力信号ＲＰが生成されない。そして、ＯＲ素子５の出力信号ＲＳＴは、共にＬレベルの出力信号Ｓと出力信号ＲＰによってＬレベルとなり、カウンタ１とラッチ回路２はリセットされない。この結果、カウンタ１のカウント値はカウントアップを継続する。そして、カウンタ１のカウント値が所定のカウント値に到達した際に出力信号Ｃをラッチ回路２に対してラッチクロック信号として供給する。この結果、ラッチ回路２において生成される出力信号ＯＦＦ（Ｈレベル）に基づいて、３相ブラシレスモータの回転駆動が停止する。このように、モータ拘束時の保護がなされる。
【特許文献１】特開２００１−２６８９７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、ホール素子有りモータの場合、３相の駆動コイルの通電方向の切替わり時に、ホール素子において検出された位置検出信号にノイズが混入する場合が多い。また、３相の駆動コイルの通電方向の切り替わり時に、モータ拘束がなされると、ホール素子の位置検出信号にチャタリングが発生する恐れがある。同様に、センサレスモータの場合であっても、３相の駆動コイルの通電方向の切替わり時に、３相の駆動コイルに発生する逆起電圧に基づいてステータに対するロータの相対位置を示す位置検出信号において、ノイズの混入やチャタリングが発生する恐れがある。これらの場合、エッジ検出回路４の出力信号ＲＰ並びにＯＲ素子５の出力信号ＲＳＴは不適切な信号を形成してしまい、適切なモータ保護ができない恐れがあった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述した課題を解決する主たる本発明は、３相ブラシレスモータが有する３相の駆動コイルへ駆動電流を吐出する３相分のソーストランジスタと前記３相の駆動コイルから前記駆動電流が流れ込む３相分のシンクトランジスタとにより構成される駆動回路と、前記３相ブラシレスモータにおけるステータに対するロータの相対位置に基づいて前記ソーストランジスタ及び前記シンクトランジスタの導通／非導通を夫々制御するための６つの駆動制御信号を前記駆動回路へと供給する駆動制御回路と、を有し、前記６つの駆動制御信号に基づき前記３相の駆動コイルの通電方向を、所定の電気角毎に設定すべき所定の通電方向へと順次切り替えることで前記３相ブラシレスモータを回転駆動させる３相ブラシレスモータの駆動装置において、前記３相ブラシレスモータが回転駆動状態の場合において前記駆動制御回路から前記６つの駆動制御信号を受信し、前記受信した６つの駆動制御信号が、前記所定の電気角毎に、前記所定の通電方向に応じた正常回転駆動時の論理パターンを示すか否かを判定し、前記論理パターンを示さない旨を判定したとき、前記駆動回路の動作を停止させるモータ保護制御を行うモータ保護回路を、有することとする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、モータ保護を適切に行う３相ブラシレスモータの駆動装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
＜３相ブラシレスモータの駆動装置の構成＞
図１は、本発明に係る３相ブラシレスモータの駆動装置の構成を示す図である。なお、本実施形態において、３相ブラシレスモータは、ホール素子有りモータの場合とする。
【００１３】
３相ブラシレスモータの駆動装置は、モータ回路１０と、モータ保護回路２０と、によって構成される。また、モータ保護回路２０は、ラッチ制御回路１１、ラッチ回路１２、エッジ検出回路１３、動作状態検出回路１４によって構成される。
【００１４】
まず、モータ回路１０の構成について、図３、図４、図５、図６、図７を適宜参照しつつ、図２をもとに説明する。
【００１５】
３相ブラシレスモータを駆動するための駆動回路１０４は、ＮＰＮ型トランジスタ１０４ａ〜１０４ｆによって構成される。
【００１６】
ＮＰＮ型トランジスタ１０４ａは、電源ラインＶｃｃからＵ相駆動コイル１０５ａへ駆動電流を吐出するためのソーストランジスタであり、ＮＰＮ型トランジスタ１０４ｂは、Ｕ相駆動コイル１０５ａから接地ラインＶｓｓへ駆動電流が流れ込むためのシンクトランジスタである。なお、ＮＰＮ型トランジスタ１０４ａ、１０４ｂは電源ラインＶｃｃと接地ラインＶｓｓの間に直列接続され、また、ＮＰＮ型トランジスタ１０４ａ、１０４ｂの接続部はＵ相駆動コイル１０５ａの一端と接続される。  
ＮＰＮ型トランジスタ１０４ｃは、電源ラインＶｃｃからＶ相駆動コイル１０５ｂへ駆動電流を吐出するためのソーストランジスタであり、ＮＰＮ型トランジスタ１０４ｄは、Ｖ相駆動コイル１０５ｂから接地ラインＶｓｓへ駆動電流が流れ込むためのシンクトランジスタである。なお、ＮＰＮ型トランジスタ１０４ｃ、１０４ｄは電源ラインＶｃｃと接地ラインＶｓｓの間に直列接続され、また、ＮＰＮ型トランジスタ１０４ｃ、１０４ｄの接続部はＶ相駆動コイル１０５ｂの一端と接続される。  
ＮＰＮ型トランジスタ１０４ｅは、電源ラインＶｃｃからＷ相駆動コイル１０５ｃへ駆動電流を吐出するためのソーストランジスタであり、ＮＰＮ型トランジスタ１０４ｆは、Ｗ相駆動コイル１０５ｃから接地ラインＶｓｓへ駆動電流が流れ込むためのシンクトランジスタである。なお、ＮＰＮ型トランジスタ１０４ｅ、１０４ｆは電源ラインＶｃｃと接地ラインＶｓｓの間に直列接続され、また、ＮＰＮ型トランジスタ１０４ｅ、１０４ｆの接続部はＷ相駆動コイル１０５ｃの一端と接続される。
【００１７】
なお、駆動回路１０４を構成するソーストランジスタ及びシンクトランジスタとしては、前述したようなバイポーラトランジスタに限らず、ＭＯＳ型トランジスタを採用してもよい。また、駆動回路１０４を構成するソーストランジスタ及びシンクトランジスタのベース電極の前段にプリアンプを接続してもよい。
【００１８】
Ｕ相駆動コイル１０５ａ、Ｖ相駆動コイル１０５ｂ、Ｗ相駆動コイル１０５ｃは、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の放射状の鉄心に巻回される。そして、ステータの周囲に所定極数の永久磁石で構成されたロータ（不図示）が配設される。
【００１９】
また、ロータの周囲には、ステータに対するロータの相対位置を検出するＵ相ホール素子１０１ａ、Ｖ相ホール素子１０１ｂ、Ｗ相ホール素子１０１ｃが配設される。これらの３相分のホール素子１０１ａ〜１０１ｃは、図２２で示すように、ロータ１０７の周囲に１２０°間隔で配設されて、３相分のホール素子１０１ａ〜１０１ｃより検出された３つの位置検出信号の位相差が電気角１２０度の関係を示す場合と、図２３で示すように、ロータ１０７の周囲に３０°間隔で配設されて、３相分のホール素子１０１ａ〜１０１ｃより検出された３つの位置検出信号の位相差が電気角６０度の関係を示す場合とがある。
【００２０】
ここで、３相分のホール素子１０１ａ〜１０１ｃから出力される電気角１２０度の場合のホール信号の波形を図３に示す。図に示すように、３相分のホール素子１０１ａ〜１０１ｃから出力される一方のホール信号ＨＵ１，ＨＶ１，ＨＷ１は互いに１２０度の位相差を有しており、また、他方のホール信号ＨＵ２，ＨＶ２，ＨＷ２とは逆相の関係にある。ここで、ホール信号ＨＵ１，ＨＵ２はＵ相ゼロクロス検出回路１０２ａに、ホール信号ＨＶ１，ＨＶ２はＶ相ゼロクロス検出回路１０２ｂに、ホール信号ＨＷ１，ＨＷ２はＷ相ゼロクロス検出回路１０２ｃに供給される。
【００２１】
Ｕ相ゼロクロス検出回路１０２ａは、ホール信号ＨＵ１がホール信号ＨＵ２より大きい時は、一方の論理値である例えばＨレベルを出力し、ホール信号ＨＵ１がホール信号ＨＵ２より小さい時は、他方の論理値である例えばＬレベルを出力する。ここで、Ｕ相ゼロクロス検出回路１０２ａの出力信号のことをＵ相ホール素子１０１ａで検出された位置検出信号ＩＮ１と称する。位置検出信号ＩＮ１は、ホール信号ＨＵ１がホール信号ＨＵ２と交差した点、つまりゼロクロスの点で反転する。
【００２２】
Ｖ相ゼロクロス検出回路１０２ｂは、ホール信号ＨＶ１がホール信号ＨＶ２より大きい時は、一方の論理値である例えばＨレベルを出力し、ホール信号ＨＶ１がホール信号ＨＶ２より小さい時は、他方の論理値である例えばＬレベルを出力する。ここで、Ｖ相ゼロクロス検出回路１０２ｂの出力信号のことをＶ相ホール素子１０１ｂで検出された位置検出信号ＩＮ２と称する。位置検出信号ＩＮ２は、ホール信号ＨＶ１がホール信号ＨＶ２と交差した点、つまりゼロクロスの点で反転する。
【００２３】
Ｗ相ゼロクロス検出回路１０２ｃは、ホール信号ＨＷ１がホール信号ＨＷ２より大きい時は、一方の論理値である例えばＨレベルを出力し、ホール信号ＨＷ１がホール信号ＨＷ２より小さい時は、他方の論理値である例えばＬレベルを出力する。ここで、Ｗ相ゼロクロス検出回路１０２ｃの出力信号のことをＷ相ホール素子１０１ｃで検出された位置検出信号ＩＮ３と称する。位置検出信号ＩＮ３は、ホール信号ＨＷ１がホール信号ＨＷ２と交差した点、つまりゼロクロスの点で反転する。
【００２４】
ここで、位置検出信号ＩＮ１〜ＩＮ３は、３相分のホール素子１０１ａ〜１０１ｃの配設位置に応じて、図６に示すように位相差が電気角１２０度の関係を示す場合と、図７に示すように位相差が電気角６０度の関係を示す場合とがある。
【００２５】
駆動制御回路１０３は、Ｕ相ゼロクロス検出回路１０２ａからの位置検出信号ＩＮ１、Ｖ相ゼロクロス検出回路１０２ｂからの位置検出信号ＩＮ２、Ｗ相ゼロクロス検出回路１０２ｃからの位置検出信号ＩＮ３をもとに、Ｕ相駆動コイル１０５ａ、Ｖ相駆動コイル１０５ｂ、Ｗ相駆動コイル１０５ｃに流れる駆動電流の通電方向を、所定の電気角毎に設定すべき所定の通電方向へ切り替えるべく、ＮＰＮ型トランジスタ１０４ａ〜１０４ｆの導通／非導通を夫々制御するための６つの駆動制御信号ＵＨ,ＵＬ,ＶＨ,ＶＬ,ＷＨ,ＷＬを生成する。
【００２６】
なお、駆動制御信号ＵＨはＮＰＮ型トランジスタ１０４ａのベース電極に供給されてその導通／非導通を制御し、駆動制御信号ＵＬはＮＰＮ型トランジスタ１０４ｂのベース電極に供給されてその導通／非導通を制御し、駆動制御信号ＶＨはＮＰＮ型トランジスタ１０４ｃのベース電極に供給されてその導通／非導通を制御し、駆動制御信号ＶＬはＮＰＮ型トランジスタ１０４ｄのベース電極に供給されて導通／非導通を制御し、駆動制御信号ＷＨはＮＰＮ型トランジスタ１０４ｅのベース電極に供給されてその導通／非導通を制御し、駆動制御信号ＷＬはＮＰＮ型トランジスタ１０４ｆのベース電極に供給されてその導通／非導通を制御するものである。
【００２７】
駆動制御回路１０３は、位置検出信号ＩＮ１〜ＩＮ３の各位相差が電気角１２０度の関係を示す場合、例えば、図４に示すような論理回路として構成される。なお、図４に示す駆動制御回路１０３の通電ロジックは、図５の真理値表として示されるものである。図５の真理値表に示すように、位置検出信号ＩＮ１,ＩＮ２,ＩＮ３の組み合わせとしては、電気角６０度毎に６つのモードａ〜ｆが有る。また、モードａ〜ｆの順に、Ｖ相駆動コイル１０５ｂからＵ相駆動コイル１０５ａへ、Ｗ相駆動コイル１０５ｃからＵ相駆動コイル１０５ａへ、Ｗ相駆動コイル１０５ｃからＶ相駆動コイル１０５ｂへ、Ｕ相駆動コイル１０５ａからＶ相駆動コイル１０５ｂへ、Ｕ相駆動コイル１０５ａからＷ相駆動コイル１０５ｃへ、Ｖ相駆動コイル１０５ｂからＷ相駆動コイル１０５ｃへ、と通電方向が切り替えられる。
【００２８】
また、駆動制御回路１０３は、位置検出信号ＩＮ１〜ＩＮ３の各位相差が電気角６０度の関係を示す場合であっても、前述した位置検出信号ＩＮ１〜ＩＮ３の各位相差が電気角１２０度の場合とは論理パターンの組み合わせは異なるものの、図４に示すような論理回路と同様な論理回路によって実現される。具体的には、位置検出信号ＩＮ１〜ＩＮ３の各位相差が電気角６０度の場合、図５に示したモードａ〜ｆにおいて、位置検出信号ＩＮ１〜ＩＮ３が、モードａの場合は「Ｈ、Ｌ、Ｌ」、モードｂの場合は「Ｈ、Ｈ、Ｌ」、モードｃの場合は「Ｈ、Ｈ、Ｈ」、モードｄの場合は「Ｌ、Ｈ、Ｈ」、モードｅの場合は「Ｌ、Ｌ、Ｈ」、モードｆの場合は「Ｌ、Ｌ、Ｌ」となる点が異なる。なお、この場合、６つの駆動制御信号ＵＨ,ＵＬ,ＶＨ,ＶＬ,ＷＨ,ＷＬの論理パターンは、図５に示したモードａ〜ｆに示した論理パターンと同一となる。すなわち、駆動制御回路１０３は、位置検出信号ＩＮ１〜ＩＮ３を用いて、このような論理パターンを実現する論理回路として構成される。
【００２９】
ＡＮＤ素子１０８ａは、駆動制御信号ＵＬと後述の停止信号／ＯＦＦとの論理積を演算しこの論理積をＮＰＮ型トランジスタ１０４ｂのベース電極へと供給する。ＡＮＤ素子１０８ｂは、駆動制御信号ＶＬと後述の停止信号／ＯＦＦとの論理積を演算しこの論理積をＮＰＮ型トランジスタ１０４ｄのベース電極へと供給する。ＡＮＤ素子１０８ｃは、駆動制御信号ＷＬと後述の停止信号／ＯＦＦとの論理積を演算しこの論理積をＮＰＮ型トランジスタ１０４ｆのベース電極へと供給する。つまり、後述の停止信号ＯＦＦがＨレベルの場合、ＮＰＮ型トランジスタ１０４ｂ,１０４ｄ,１０４ｆは一斉に非導通となる。これにより、Ｕ相駆動コイル１０５ａ、Ｖ相駆動コイル１０５ｂ、Ｗ相駆動コイル１０５ｃの駆動電流の通電を停止させる。なお、ＡＮＤ素子１０８ａ〜１０８ｃは、ソーストランジスタ側、つまりＮＰＮ型トランジスタ１０４ａ,１０４ｃ,１０４ｅ側に設けてもよい。
【００３０】
つぎに、モータ保護回路２０の構成について、図５、図６、図７、図８、図９、図１０、図１１、図１２、図１６、図１７を適宜参照しつつ、図１をもとに説明する。
【００３１】
モータ保護回路２０は、３相ブラシレスモータが回転駆動状態の場合において、駆動制御回路１０３から６つの駆動制御信号ＵＨ,ＵＬ,ＶＨ,ＶＬ,ＷＨ,ＷＬを受信し、これらの受信した６つの駆動制御信号ＵＨ,ＵＬ,ＶＨ,ＶＬ,ＷＨ,ＷＬが、所定の電気角毎（例えば、電気角６０度毎）に、所定の通電方向に応じた正常回転駆動時の論理パターンを示すか否かを判定し、正常回転駆動時の論理パターンを示さない旨を判定したとき、Ｕ相駆動コイル１０５ａ、Ｖ相駆動コイル１０５ｂ、Ｗ相駆動コイル１０５ｃの駆動電流の通電を停止させるモータ保護制御を行うものである。このモータ保護制御は、動作状態検出回路１４からＨレベルの停止信号ＯＦＦが出力された上で、インバータ素子により論理反転させたＬレベルの停止信号／ＯＦＦがＡＮＤ素子１０８ａ〜１０８ｃへと供給されることで実施される。
【００３２】
ここで、６つの駆動制御信号ＵＨ,ＵＬ,ＶＨ,ＶＬ,ＷＨ,ＷＬの正常回転駆動時の論理パターンとは、例えば、位置検出信号ＩＮ１〜ＩＮ３の各位相差が電気角１２０度の関係を示す場合には、図５に示した真理値表の電気角６０度毎のモードａ〜ｆをもとに、図６に示すような論理パターンを示すものである。なお、位置検出信号ＩＮ１〜ＩＮ３の各位相差が電気角６０度の関係を示す場合、図５に示した真理値表の電気角６０度毎のモードａ〜ｆをもとに、図７に示すような論理パターンを示すことになる。すなわち、図６と図７を対比すると、６つの駆動制御信号ＵＨ,ＵＬ,ＶＨ,ＶＬ,ＷＨ,ＷＬの正常回転駆動時の論理パターンとは、位置検出信号ＩＮ１〜ＩＮ３の位相関係によらず、所定の電気角毎に、一定の組み合わせを示すことになる。なお、６つの駆動制御信号ＵＨ,ＵＬ,ＶＨ,ＶＬ,ＷＨ,ＷＬの正常回転駆動時ではない場合の論理パターンとは、例えば、図１６、図１７に示されるようなモータ拘束時の場合の論理パターンである。
【００３３】
よって、本発明に係るモータ保護回路２０は、従来のモータ保護制御がホール素子１０１ａ〜１０１ｃの配設位置によって位相差が可変な位置検出信号ＩＮ１〜ＩＮ３を用いるのとは大きく異なり、所定の電気角毎に一定の論理パターンの組み合わせを示す６つの駆動制御信号ＵＨ,ＵＬ,ＶＨ,ＶＬ,ＷＨ,ＷＬを用いて、本発明に係るモータ保護制御を実施するものである。すなわち、本発明によれば、モータ回路１０の構成に因らず、汎用的なモータ保護制御を実施することができる。
【００３４】
なお、モータ保護回路２０は、停止リセット信号生成回路３０と、動作状態検出回路１４と、によって、図２１に示したリセット信号ＲＳＴによる停止信号ＯＦＦの生成のリセット可否といった従来のモータ保護回路の仕組みに則ることで、簡易に構成できる。
【００３５】
停止リセット信号生成回路３０は、駆動制御回路１０３から６つの駆動制御信号ＵＨ,ＵＬ,ＶＨ,ＶＬ,ＷＨ,ＷＬを受信して、その受信した６つの駆動制御信号ＵＨ,ＵＬ,ＶＨ,ＶＬ,ＷＨ,ＷＬが、所定の電気角毎に、所定の通電方向に応じた正常回転駆動時の論理パターンを示すか否かを判定する。そして、停止リセット信号生成回路３０は、正常回転駆動時の論理パターンを示す旨を判定したとき、所定期間（例えば、電気角３６０度）以内に、停止リセット信号ＲＰを順次生成するとともに動作状態検出回路１４へと送信する。なお、停止リセット信号ＲＰとは、動作状態検出回路１４における停止信号ＯＦＦの生成をリセットするか否かを設定するための信号である。一方、停止リセット信号生成回路３０は、正常回転駆動時の論理パターンを示さない旨を判定したとき、停止リセット信号ＲＰの生成ならびに動作状態検出回路１４への送信を停止する。  
なお、停止リセット信号生成回路３０は、ラッチ制御回路１１、ラッチ回路１２、エッジ検出回路１３によって構成される。
【００３６】
ラッチ制御回路１１は、駆動制御回路１０３から６つの駆動制御信号ＵＨ,ＵＬ,ＶＨ,ＶＬ,ＷＨ,ＷＬを受信して、その受信した６つの駆動制御信号ＵＨ,ＵＬ,ＶＨ,ＶＬ,ＷＨ,ＷＬが、所定の電気角毎に、所定の通電方向に応じた正常回転駆動時の論理パターンを示すか否かを判定する。そして、ラッチ制御回路１１は、正常回転駆動時の論理パターンを示す旨を判定したとき、正常回転駆動時の６つの駆動制御信号ＵＨ,ＵＬ,ＶＨ,ＶＬ,ＷＨ,ＷＬの論理パターンに応じて生成されるラッチクロック信号ＰＮ１２及びラッチリセット信号ＰＡ３をラッチ回路１２へと供給する。一方、ラッチ制御回路１１は、正常回転駆動時の論理パターンを示さない旨を判定したとき、Ｈレベル若しくはＬレベルのいずれか一方に固定されてエッジが生じないラッチクロック信号ＰＮ１２、若しくは、Ｈレベル若しくはＬレベルのいずれか一方に固定されたラッチリセット信号ＰＡ３を生成してラッチ回路１２へと供給する。
【００３７】
ラッチ回路１２は、ラッチクロック信号ＰＮ１２のエッジでセット状態となるとともにラッチリセット信号ＰＡ３のＨレベル（又はＬレベル）によってリセット状態となる。そして、ラッチ回路１２は、セット状態からリセット状態への切り替えに伴って、パルス信号Ｐを生成する。ここで、ラッチ回路１２の一構成例を図８に示す。図８に示すように、ラッチ回路１２はＤフリップフロップ１２１によって構成できる。このＤフリップフロップ１２１において、データ入力端子Ｄには電源電位Ｖｃｃが印加され、クロック入力端子ＣＬにはラッチクロック信号ＰＮ１２が供給され、リセット端子Ｒにはラッチリセット信号ＰＡ３が供給され、出力端子Ｑよりパルス信号Ｐが出力される。
【００３８】
この構成において、例えば、図９に示すように、クロック入力端子ＣＬにラッチクロック信号ＰＮ１２が供給された場合、ラッチクロック信号ＰＮ１２の立ち下がりエッジで、出力端子ＱはＨレベル（セット状態）となる。また、リセット端子Ｒにラッチリセット信号ＰＡ３が供給された場合、ラッチリセット信号ＰＡ３がＨレベルのときに出力端子ＱはＬレベル（リセット状態）となる。すなわち、クロック入力端子ＣＬに供給されるラッチクロック信号ＰＮ１２の立ち下がりエッジから、リセット端子Ｒに供給されるラッチリセット信号ＰＡ３の立ち上がりエッジまでの間、出力端子ＱはＨレベルをラッチし、この結果、パルス信号Ｐが出力される。
【００３９】
ここで、ラッチクロック信号ＰＮ１２及びラッチリセット信号ＰＡ３は、例えば、図６、図７に示されるように、位置検出信号ＩＮ１〜ＩＮ３の各位相差が電気角１２０度の関係を示す場合であっても、電気角６０度の関係を示す場合であっても、所定の電気角毎に、一定な論理パターンを示すものである。なぜならば、前述したように、位置検出信号ＩＮ１〜ＩＮ３の各位相差が電気角１２０度の関係を示す場合であっても、電気角６０度の関係を示す場合であっても、６つの駆動制御信号ＵＨ,ＵＬ,ＶＨ,ＶＬ,ＷＨ,ＷＬの論理パターンは同一だからである。また、ラッチクロック信号ＰＮ１２ならびにラッチリセット信号ＰＡ３は、少なくとも、電気角３６０度毎に、タイミングが重なることなく必ず発生するものである。
【００４０】
すなわち、３相ブラシレスモータが正常回転駆動時の場合、ラッチ回路１２は、ラッチクロック信号ＰＮ１２及びラッチリセット信号ＰＡ３によって、所定期間（例えば、電気角３６０度）毎に、セット状態とリセット状態を、発生タイミングを異ならせて必ず生じさせることとなる。この結果、所定期間毎に、パルス信号Ｐのエッジが必ず生成されることとなる。
【００４１】
一方、モータ拘束時等の３相ブラシレスモータの動作が異常となる場合、ラッチ回路１２は、Ｈレベル若しくはＬレベルのいずれか一方に固定されてエッジを生じさせないラッチクロック信号ＰＮ１２及びＨレベル若しくはＬレベルのいずれか一方に固定されたラッチリセット信号ＰＡ３によって、前の状態が保持されることになる。この結果、所定期間毎に、パルス信号Ｐのエッジが生成されないこととなる。
【００４２】
ここで、ラッチ制御回路１１において、６つの駆動制御信号ＵＨ,ＵＬ,ＶＨ,ＶＬ,ＷＨ,ＷＬの論理パターンに応じて生成されるラッチクロック信号及びラッチリセット信号について詳述する。
【００４３】
まず、ラッチ制御回路１１は、駆動制御回路１０３より受信した６つの駆動制御信号ＵＨ,ＵＬ,ＶＨ,ＶＬ,ＷＨ,ＷＬをもとに、駆動制御信号ＵＬと駆動制御信号ＶＨの論理積ＰＡ１（ＵＬ  ａｎｄ  ＶＨ）と、駆動制御信号ＶＬと駆動制御信号ＷＨの論理積ＰＡ２（ＶＬ  ａｎｄ  ＷＨ）と、駆動制御信号ＷＬと駆動制御信号ＵＨの論理積ＰＡ３（ＷＬ  ａｎｄ  ＵＨ）と、を論理演算する。
【００４４】
つぎに、ラッチ制御回路１１は、論理積ＰＡ１と論理積ＰＡ２の反転論理和ＰＮ１２（ＰＡ１  ｎｏｒ  ＰＡ２）と、論理積ＰＡ１と論理積ＰＡ３の反転論理和ＰＮ１３（ＰＡ１  ｎｏｒ  ＰＡ３）と、論理積ＰＡ２と論理積ＰＡ３の反転論理和ＰＮ２３（ＰＡ２  ｎｏｒ  ＰＡ３）と、を論理演算する。
【００４５】
そして、ラッチ制御回路１１は、論理積ＰＡ１〜ＰＡ３のうちいずれか一つを選定してそれをラッチリセット信号とし、また、ラッチリセット信号として選定対象外の論理積ＰＡ１〜ＰＡ３のいずれか二つに基づく、反転論理和ＰＮ１２、ＰＮ１３、ＰＮ２３のいずれか一つを選定してそれをラッチクロック信号とするのである。なお、前述した実施例では、論理積ＰＡ３がラッチリセット信号として選定され、ラッチリセット信号として選定対象外の論理積ＰＡ１と論理積ＰＡ２の反転論理和ＰＮ１２がラッチクロック信号として選定された場合である。すなわち、前述した実施例以外のその他の組み合わせとしては、ラッチリセット信号ＰＡ１及びラッチクロック信号ＰＮ２３の組み合わせと、ラッチリセット信号ＰＡ２及びラッチクロック信号ＰＮ１３の組み合わせが採用できる。
【００４６】
エッジ検出回路１３は、ラッチ回路１２からパルス信号Ｐを受信し、その受信したパルス信号Ｐのエッジを検出する。そして、当該エッジを検出した旨を示す停止リセット信号ＲＰを生成する。ここで、エッジ検出回路１３の一構成例を、図１０に示す。図１０に示すように、エッジ検出回路１３は、Ｄフリップフロップ１３１、１３２と、ＡＮＤ素子１３３を組み合わせて構成できる。
【００４７】
この構成において、例えば、図１１に示すように、パルス信号Ｐの立ち上りエッジによって、所定パルス幅のリセット停止信号ＲＰを生成する。詳述すると、まず、Ｄフリップフロップ１３１の出力端子Ｑの初期状態はＬレベル、Ｄフリップフロップ１３２の出力端子Ｑの初期状態はＨレベルとする。すなわち、ＡＮＤ素子１３３より出力されるリセット停止信号ＲＰはＬレベルである。ここで、Ｄフリップフロップ１３１では、データ入力端子Ｄに供給されるパルス信号Ｐが立ち上りエッジを示す場合、クロック入力端子ＣＬに供給されるクロック入力信号の立ち下がりエッジによって、出力端子ＱがＨレベル（セット状態）となる。この結果、ＡＮＤ素子１３３より出力されるリセット停止信号ＲＰはＨレベルとなる。
【００４８】
つぎに、Ｄフリップフロップ１３２では、クロック入力端子ＣＬに供給されるクロック入力信号のつぎの周期の立ち下がりエッジによって、データ入力端子Ｄに供給されるＤフリップフロップ１３１の反転出力、すなわちＬレベルがラッチされる。このため、ＡＮＤ素子１３３より出力されるリセット停止信号ＲＰはＬレベルとなる。このように、リセット停止信号ＲＰが生成される。
【００４９】
なお、エッジ検出回路１３は、前述した構成に限らず、例えば、ワンショットマルチバイブレータで構成してもよい。また、エッジ検出回路１３は、パルス信号Ｐの立ち下がりエッジを検出してその検出した旨を示す停止リセット信号ＲＰを生成してもよいし、パルス信号Ｐの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジの両方のエッジを検出して、それぞれを検出した旨を示す停止リセット信号ＲＰを生成してもよい。なお、パルス信号Ｐの一方のエッジのみを検出する方が、回路構成を簡略化できる。
【００５０】
このように、停止リセット信号生成回路３０は、６つの駆動制御信号ＵＨ,ＵＬ,ＶＨ,ＶＬ,ＷＨ,ＷＬを適宜論理演算して生成されるラッチクロック信号ＰＮ１２及びラッチリセット信号ＰＡ３を用いる。ここで、３相ブラシレスモータが正常回転駆動時の場合、すなわち、６つの駆動制御信号ＵＨ,ＵＬ,ＶＨ,ＶＬ,ＷＨ,ＷＬが所定の電気角毎に正常な論理パターンを示す場合、ラッチクロック信号ＰＮ１２及びラッチリセット信号ＰＡ３は、所定の期間毎に、タイミングを異ならせて必ず発生する関係を有する。本発明では、この関係を利用することで、停止リセット信号生成回路３０を簡易に実現するものである。
【００５１】
動作状態検出回路１４は、３相ブラシレスモータの動作状態を検出するものである。動作状態検出回路１４は、不図示の外部装置（マイコン等）より指示されたＳ／Ｓ（Ｌレベル：スタート、Ｈレベル：ストップ）入力信号と、停止リセット信号生成回路３０において生成された停止リセット信号ＲＰとが、それぞれ入力される。よって、動作状態検出回路１４は、外部装置から駆動装置に対して３相ブラシレスモータの回転駆動が指示されたか否かを検出することができる。
【００５２】
また、動作状態検出回路１４は、停止リセット信号生成回路３０から受信する停止リセット信号ＲＰをもとに、外部装置より指示された３相ブラシレスモータの実際の動作状態を検出する。具体的には、動作状態検出回路１４は、停止リセット信号ＲＰの受信間隔が、停止リセット信号生成回路３０におけるモータ正常回転駆動時の停止リセット信号ＲＰの生成間隔を超える場合には、モータ拘束等の異常が生じた旨を判定し、駆動回路１０４の動作を停止させるための停止信号ＯＦＦを生成して駆動回路１０４に供給するものである。
【００５３】
図１２は、動作状態検出回路１４の一構成例である。図１２に示す動作状態検出回路１４は、３相ブラシレスモータの駆動開始に伴ってカウントを開始してカウント値が所定値（少なくとも電気角３６０度を越える適宜な値）に到達したときその旨を示す通知信号Ｃを生成するとともに、停止リセット信号ＲＰを受信したときカウント値をリセットするカウンタ回路１４１と、カウント回路１４１から通知信号Ｃを受信し、受信した通知信号Ｃのエッジによって停止信号ＯＦＦをセット状態とさせるとともに、停止リセット信号ＲＰを受信したとき停止信号ＯＦＦをリセット状態とさせるための出力信号ＳＤ（Ｈレベル：駆動停止、Ｌレベル：駆動継続）を生成するラッチ回路１４２と、外部装置（マイコン等）から供給されるＳ／Ｓ（スタート／ストップ）入力信号によって、３相ブラシレスモータの動作状態を通知する出力信号Ｓ(Ｌレベル：スタート、Ｈレベル：ストップ)を生成するＳ／Ｓ回路１４３と、Ｓ／Ｓ回路１４３からの出力信号Ｓとエッジ検出回路１３からの停止リセット信号ＲＰの論理和を演算してその論理和よりカウンタ１４１とラッチ回路１４２の状態をリセットさせるための出力信号ＲＳＴ（Ｈレベル：リセット、Ｌレベル：リセット解除）を生成するＯＲ素子１４４と、Ｓ／Ｓ回路１４３からの出力信号Ｓとラッチ回路１４２からの出力信号ＳＤの論理和を演算して停止信号ＯＦＦを生成するＯＲ素子１４５と、によって構成される。このように、３相ブラシレスモータの動作状態の検出の際に、ラッチクロック信号ＰＮ１２とラッチリセット信号ＰＡ３との間に成立する前述した所定の関係に頼らずに、カウンタ１４１によって停止リセット信号ＲＰが生成されない所定期間を検証させることで、モータ保護制御の確実性が増すこととなる。
【００５４】
図１３は、動作状態検出回路１４のその他の構成例である。図１３に示す動作状態検出回路１４は、図１２に示したカウンタ１４１とラッチ回路１４２の代わりに、容量素子１４７と、３相ブラシレスモータの駆動開始に伴って容量素子１４７への充電を開始するとともに、停止リセット信号ＲＰを受信したとき容量素子１４７への充電を停止するとともに放電を開始する充放電回路１４６と、容量素子１４７の充放電電圧と所定の基準電圧Ｖｒｅｆとを比較して、容量素子１４７の充放電電圧が基準電圧をＶｒｅｆ超えるときその旨を示す出力信号ＳＤを生成する比較器１４８と、を設けたものである。この場合、図１２に示した構成例と対比して、設計上のタイミング制約が緩和されるため、簡易に実現できる。
【００５５】
＜３相ブラシレスモータの駆動装置のモータ保護制御＞
＜＜位置検出信号の各位相差が電気角１２０度の場合＞＞
＝＝＝  位置検出信号の立ち上がり時にモータ拘束の場合  ＝＝＝
３相ブラシレスモータの駆動装置のモータ保護制御を、図５、図６、図１６を適宜参照しつつ、図１４をもとに説明する。なお、位置検出信号ＩＮ１〜ＩＮ３は、図６に示すように電気角１２０度の位相差を示す場合とする。
【００５６】
まず、位置検出信号ＩＮ１の立ち上がり時にモータ拘束された場合のモータ保護制御について説明する。
【００５７】
ここで、位置検出信号ＩＮ１の立ち上がり時とは、図６に示すモードａに該当する。なお、モードａとは、位置検出信号ＩＮ１がＨレベル、位置検出信号ＩＮ２がＬレベル、位置検出信号ＩＮ３がＨレベルの場合である。この位置検出信号ＩＮ１の立ち上がり時において、モータ拘束がなされたとき、位置検出信号ＩＮ１はＨレベルとＬレベルを繰り返すチャタリングが生じ、その他の位置検出信号ＩＮ２、ＩＮ３はレベルが保持されることになる。すなわち、この場合において、図５に示すモードａとモードｆのみが、繰り返し発生することになる。
【００５８】
図１４（ａ）は、位置検出信号ＩＮ１の立ち上がり時にモータ拘束（又はノイズ混入）がなされた場合における、モードａとモードｆの、位置検出信号ＩＮ１〜ＩＮ３、６つの駆動制御信号ＵＨ,ＵＬ,ＶＨ,ＶＬ,ＷＨ,ＷＬ、論理積ＰＡ１〜ＰＡ３、反転論理和ＰＮ１２，ＰＮ１３，ＰＮ２３の論理レベルを示したものである。
【００５９】
図１４（ａ）に示すように、この場合、位置検出信号ＩＮ１、駆動制御信号ＵＬ，ＷＬはＨレベルとＬレベルを繰り返すチャタリングが生じる。ところで、論理積ＰＡ３、すなわちラッチリセット信号ＰＡ３はモードａとモードｆともにＬレベルのままである。よって、このＬレベルのままのラッチリセット信号ＰＡ３によってラッチ回路１２はリセットがなされず常に電源電位ＶｃｃをＨレベルとしてラッチし続けるので、パルス信号Ｐは以後エッジを生じ得ない。
【００６０】
そして、エッジ検出回路１３において停止リセット信号ＲＰが生成されないため、動作状態検出回路１４は、所定期間経過後に、停止信号ＯＦＦを生成して駆動回路１０４へと送信する。この結果、３相ブラシレスモータの回転駆動が確実に停止されて、適切にモータ保護制御がなされる。なお、前述した主要信号の波形図を、参考のため、図１６に示すこととする。
【００６１】
つぎに、前述と同様に、位置検出信号ＩＮ２の立ち上がり時にモータ拘束（又はノイズ混入）された場合のモータ保護制御について説明する。
【００６２】
ここで、位置検出信号ＩＮ２の立ち上がり時とは、図６に示すモードｃに該当する。なお、モードｃとは、位置検出信号ＩＮ１がＨレベル、位置検出信号ＩＮ２がＨレベル、位置検出信号ＩＮ３がＬレベルの場合である。この位置検出信号ＩＮ２の立ち上がり時において、モータ拘束がなされたとき、位置検出信号ＩＮ２はＨレベルとＬレベルを繰り返すチャタリングが生じ、その他の位置検出信号ＩＮ１、ＩＮ３はレベルが保持されることになる。すなわち、この場合において、図５に示すモードｂとモードｃのみが、繰り返し発生することになる。
【００６３】
図１４（ｂ）は、位置検出信号ＩＮ２の立ち上がり時にモータ拘束がなされた場合における、モードｂとモードｃの、位置検出信号ＩＮ１〜ＩＮ３、６つの駆動制御信号ＵＨ,ＵＬ,ＶＨ,ＶＬ,ＷＨ,ＷＬ、論理積ＰＡ１〜ＰＡ３、反転論理和ＰＮ１２，ＰＮ１３，ＰＮ２３の論理レベルを示したものである。
【００６４】
図１４（ｂ）に示すように、この場合、位置検出信号ＩＮ２、駆動制御信号ＵＬ，ＶＬはＨレベルとＬレベルを繰り返すチャタリングが生じる。ところで、論理積ＰＡ３、すなわちラッチリセット信号ＰＡ３はモードａとモードｆともにＬレベルのままである。よって、このＬレベルのままのラッチリセット信号ＰＡ３によってラッチ回路１２はリセットがなされず常に電源電位ＶｃｃをＨレベルとしてラッチし続けるので、パルス信号Ｐは以後エッジを生じ得ない。
【００６５】
そして、エッジ検出回路１３において停止リセット信号ＲＰが生成されないため、動作状態検出回路１４は、所定期間経過後に、停止信号ＯＦＦを生成して駆動回路１０４へと送信する。この結果、３相ブラシレスモータの回転駆動が確実に停止されて、適切にモータ保護制御がなされる。
【００６６】
つぎに、前述と同様に、位置検出信号ＩＮ３の立ち上がり時にモータ拘束（又はノイズ混入）された場合のモータ保護制御について説明する。
【００６７】
ここで、位置検出信号ＩＮ３の立ち上がり時とは、図６に示すモードｅに該当する。なお、モードｅとは、位置検出信号ＩＮ１がＬレベル、位置検出信号ＩＮ２がＨレベル、位置検出信号ＩＮ３がＨレベルの場合である。この位置検出信号ＩＮ３の立ち上がり時において、モータ拘束がなされたとき、位置検出信号ＩＮ３はＨレベルとＬレベルを繰り返すチャタリングが生じ、その他の位置検出信号ＩＮ１、ＩＮ２はレベルが保持されることになる。すなわち、この場合において、図５に示すモードｄとモードｅのみが、繰り返し発生することになる。
【００６８】
図１４（ｃ）は、位置検出信号ＩＮ３の立ち上がり時にモータ拘束がなされた場合における、モードｄとモードｅの、位置検出信号ＩＮ１〜ＩＮ３、６つの駆動制御信号ＵＨ,ＵＬ,ＶＨ,ＶＬ,ＷＨ,ＷＬ、論理積ＰＡ１〜ＰＡ３、反転論理和ＰＮ１２，ＰＮ１３，ＰＮ２３の論理レベルを示したものである。
【００６９】
図１４（ｃ）に示すように、この場合、位置検出信号ＩＮ３、駆動制御信号ＶＬ，ＷＬはＨレベルとＬレベルを繰り返すチャタリングが生じる。ところで、論理積ＰＡ３、すなわちラッチリセット信号ＰＡ３はモードｄとモードｅにおいてＨレベルとＬレベルを繰り返す。しかしながら、反転論理和ＰＮ１２、すなわちラッチクロック信号ＰＮ１２は、モードｄとモードｅにおいてＨレベルのままである。
【００７０】
よって、このＨレベルのままでエッジを生じ得ないラッチクロック信号ＰＮ１２によって、ラッチ回路１２において電源電位ＶｃｃをＨレベルとするラッチが以後なされず、パルス信号Ｐは以後エッジを生じ得ない。そして、エッジ検出回路１３において停止リセット信号ＲＰが生成されないため、動作状態検出回路１４は、所定期間経過後に、停止信号ＯＦＦを生成して駆動回路１０４へと送信する。この結果、３相ブラシレスモータの回転駆動が確実に停止されて、適切にモータ保護制御がなされる。
【００７１】
＝＝＝  位置検出信号の立ち下がり時にモータ拘束の場合  ＝＝＝
３相ブラシレスモータの駆動装置のモータ保護制御を、図５、図６、図１６を適宜参照しつつ、図１５をもとに説明する。なお、位置検出信号ＩＮ１〜ＩＮ３は、図６に示すように電気角１２０度の位相差を示す場合とする。まず、位置検出信号ＩＮ１の立ち下がり時にモータ拘束された場合のモータ保護制御について説明する。
【００７２】
ここで、位置検出信号ＩＮ１の立ち下がり時とは、図６に示すモードｄに該当する。なお、モードｄとは、位置検出信号ＩＮ１がＬレベル、位置検出信号ＩＮ２がＨレベル、位置検出信号ＩＮ３がＬレベルの場合である。この位置検出信号ＩＮ１の立ち下がり時において、モータ拘束がなされたとき、位置検出信号ＩＮ１はＨレベルとＬレベルを繰り返すチャタリングが生じ、その他の位置検出信号ＩＮ２、ＩＮ３はレベルが保持されることになる。すなわち、この場合において、図５に示すモードｃとモードｄのみが、繰り返し発生することになる。
【００７３】
図１５（ａ）は、位置検出信号ＩＮ１の立ち下がり時にモータ拘束（又はノイズ混入）がなされた場合における、モードｃとモードｄの、位置検出信号ＩＮ１〜ＩＮ３、６つの駆動制御信号ＵＨ,ＵＬ,ＶＨ,ＶＬ,ＷＨ,ＷＬ、論理積ＰＡ１〜ＰＡ３、反転論理和ＰＮ１２，ＰＮ１３，ＰＮ２３の論理レベルを示したものである。
【００７４】
図１５（ａ）に示すように、この場合、位置検出信号ＩＮ１、駆動制御信号ＵＨ，ＷＨはＨレベルとＬレベルを繰り返すチャタリングが生じる。ところで、論理積ＰＡ３、すなわちラッチリセット信号ＰＡ３はモードｃとモードｄともにＬレベルのままである。よって、このＬレベルのままのラッチリセット信号ＰＡ３によってラッチ回路１２はリセットがなされず常に電源電位ＶｃｃをＨレベルとしてラッチし続けるので、パルス信号Ｐは以後エッジを生じ得ない。
【００７５】
そして、エッジ検出回路１３において停止リセット信号ＲＰが生成されないため、動作状態検出回路１４は、所定期間経過後に、停止信号ＯＦＦを生成して駆動回路１０４へと送信する。この結果、３相ブラシレスモータの回転駆動が確実に停止されて、適切にモータ保護制御がなされる。
【００７６】
つぎに、前述と同様に、位置検出信号ＩＮ２の立ち下がり時にモータ拘束（又はノイズ混入）された場合のモータ保護制御について説明する。
【００７７】
ここで、位置検出信号ＩＮ２の立ち下がり時とは、図６に示すモードｆに該当する。なお、モードｆとは、位置検出信号ＩＮ１がＬレベル、位置検出信号ＩＮ２がＬレベル、位置検出信号ＩＮ３がＨレベルの場合である。この位置検出信号ＩＮ２の立ち下がり時において、モータ拘束がなされたとき、位置検出信号ＩＮ２はＨレベルとＬレベルを繰り返すチャタリングが生じ、その他の位置検出信号ＩＮ１、ＩＮ３はレベルが保持されることになる。すなわち、この場合において、図５に示すモードｅとモードｆのみが、繰り返し発生することになる。
【００７８】
図１５（ｂ）は、位置検出信号ＩＮ２の立ち下がり時にモータ拘束（又はノイズ混入）がなされた場合における、モードｅとモードｆの、位置検出信号ＩＮ１〜ＩＮ３、６つの駆動制御信号ＵＨ,ＵＬ,ＶＨ,ＶＬ,ＷＨ,ＷＬ、論理積ＰＡ１〜ＰＡ３、反転論理和ＰＮ１２，ＰＮ１３，ＰＮ２３の論理レベルを示したものである。
【００７９】
図１５（ｂ）に示すように、この場合、位置検出信号ＩＮ２、駆動制御信号ＵＨ，ＶＨはＨレベルとＬレベルを繰り返すチャタリングが生じる。ところで、論理積ＰＡ３、すなわちラッチリセット信号ＰＡ３はモードｅとモードｆにおいてＨレベルとＬレベルを繰り返す。しかしながら、反転論理和ＰＮ１２、すなわちラッチクロック信号ＰＮ１２は、モードｅとモードｆにおいてＨレベルのままである。
【００８０】
よって、このＨレベルのままでエッジを生じ得ないラッチクロック信号ＰＮ１２によって、ラッチ回路１２において電源電位ＶｃｃをＨレベルとするラッチが以後なされず、パルス信号Ｐは以後エッジを生じ得ない。そして、エッジ検出回路１３において停止リセット信号ＲＰが生成されないため、動作状態検出回路１４は、所定期間経過後に、停止信号ＯＦＦを生成して駆動回路１０４へと送信する。この結果、３相ブラシレスモータの回転駆動が確実に停止されて、適切にモータ保護制御がなされる。
【００８１】
つぎに、前述と同様に、位置検出信号ＩＮ３の立ち下がり時にモータ拘束された場合のモータ保護制御について説明する。
【００８２】
ここで、位置検出信号ＩＮ３の立ち下がり時とは、図６に示すモードｂに該当する。なお、モードｂとは、位置検出信号ＩＮ１がＨレベル、位置検出信号ＩＮ２がＬレベル、位置検出信号ＩＮ３がＬレベルの場合である。この位置検出信号ＩＮ３の立ち下がり時において、モータ拘束がなされたとき、位置検出信号ＩＮ３はＨレベルとＬレベルを繰り返すチャタリングが生じ、その他の位置検出信号ＩＮ１、ＩＮ２はレベルが保持されることになる。すなわち、この場合において、図５に示すモードａとモードｂのみが、繰り返し発生することになる。
【００８３】
図１５（ｃ）は、位置検出信号ＩＮ３の立ち下がり時にモータ拘束がなされた場合における、モードａとモードｂの、位置検出信号ＩＮ１〜ＩＮ３、６つの駆動制御信号ＵＨ,ＵＬ,ＶＨ,ＶＬ,ＷＨ,ＷＬ、論理積ＰＡ１〜ＰＡ３、反転論理和ＰＮ１２，ＰＮ１３，ＰＮ２３の論理レベルを示したものである。
【００８４】
図１５（ｃ）に示すように、この場合、位置検出信号ＩＮ３、駆動制御信号ＶＨ，ＷＨはＨレベルとＬレベルを繰り返すチャタリングが生じる。ところで、論理積ＰＡ３、すなわちラッチリセット信号ＰＡ３はモードａとモードｂともにＬレベルのままである。よって、このＬレベルのままのラッチリセット信号ＰＡ３によってラッチ回路１２はリセットがなされず常に電源電位ＶｃｃをＨレベルとしてラッチし続けるので、パルス信号Ｐは以後エッジを生じ得ない。
【００８５】
そして、エッジ検出回路１３において停止リセット信号ＲＰが生成されないため、動作状態検出回路１４は、所定期間経過後に、停止信号ＯＦＦを生成して駆動回路１０４へと送信する。この結果、３相ブラシレスモータの回転駆動が確実に停止されて、適切にモータ保護制御がなされる。
【００８６】
＜＜位置検出信号の各位相差が電気角６０度の場合＞＞
つぎに、位置検出信号ＩＮ１〜ＩＮ３が、図７に示すように電気角６０度の位相差を示す場合の、３相ブラシレスモータの駆動装置のモータ保護制御を、図６、図７を適宜参照しつつ、図１７をもとに説明する。
【００８７】
前述したように、図６と図７を対比してみると、位置検出信号ＩＮ１〜ＩＮ３の位相差が電気角１２０度を示す場合であっても、電気角６０度を示す場合であっても、３相ブラシレスモータが正常回転駆動時の、６つの駆動制御信号ＵＨ,ＵＬ,ＶＨ,ＶＬ,ＷＨ,ＷＬ、論理積ＰＡ１〜ＰＡ３、反転論理和ＰＮ１２，ＰＮ１３，ＰＮ２３の論理パターンは一致する。
【００８８】
よって、位置検出信号ＩＮ１〜ＩＮ３のいずれか一相分の信号においてその立ち上り時若しくは立ち下がり時にモータ拘束がなされた場合であっても、前述した説明のとおり、Ｌレベルのままのラッチリセット信号ＰＡ３若しくはＨレベルのままでエッジを生じ得ないラッチクロック信号ＰＮ１２によって、ラッチ回路１２より出力されるパルス信号Ｐはエッジを生じ得ない。
【００８９】
そして、エッジ検出回路１３において停止リセット信号ＲＰが生成されないため、動作状態検出回路１４は、所定期間経過後に、停止信号ＯＦＦを生成して駆動回路１０４へと送信する。この結果、３相ブラシレスモータの回転駆動が確実に停止されて、適切にモータ保護制御がなされることとなる。
【００９０】
以上、本実施の形態について説明したが、前述した実施例は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更／改良され得るととともに、本発明にはその等価物も含まれる。
【００９１】
＜センサレスモータへの適用例＞
前述した実施形態は、ホール素子１０１ａ〜１０１ｃなどの位置検出素子を有したセンサ有りモータの場合を示したものであるが、本発明に係る３相ブラシレスモータの駆動装置は、センサレスモータへ適用することも可能である。以下、その適用例について説明する。
【００９２】
図１８は、センサレス３相ブラシレスモータ用のモータ回路１０の構成を示した図である。  
図１８に示すモータ回路１０の構成は、図２に示したセンサ有りの場合のモータ回路１０からホール素子１０１ａ〜１０１ｃをとり除いたものとなる。また、Ｕ相駆動コイル１０５ａの一端に生じるコイル電圧Ｖｕ、Ｖ相駆動コイル１０５ｂの一端に生じるコイル電圧Ｖｖ、Ｗ相駆動コイル１０５ｃの一端に生じるコイル電圧Ｖｗが、Ｕ相ゼロクロス検出回路１０９ａ、Ｖ相ゼロクロス検出回路１０９ｂ、Ｗ相ゼロクロス検出回路１０９ｃへと供給される。また、Ｕ相駆動コイル１０５ａ、Ｖ相駆動コイル１０５ｂ、Ｗ相駆動コイル１０５ｃの中性点電圧Ｖｃｏｍが、３相分のゼロクロス検出回路１０９ａ〜１０９ｃへと供給される。
【００９３】
ここで、Ｕ相ゼロクロス検出回路１０９ａは、コイル電圧Ｖｕと中性点電圧Ｖｃｏｍの大小を比較し、コイル電圧Ｖｕが中性点電圧Ｖｃｏｍより大きいとき一方の論理レベルとして例えばＨレベルを出力し、コイル電圧Ｖｕが中性点電圧Ｖｃｏｍより小さいとき他方の論理レベルとして例えばＬレベルを出力する。同様に、Ｖ相ゼロクロス検出回路１０９ｂは、コイル電圧Ｖｖと中性点電圧Ｖｃｏｍの大小を比較し、コイル電圧Ｖｖが中性点電圧Ｖｃｏｍより大きいとき一方の論理レベルとして例えばＨレベルを出力し、コイル電圧Ｖｖが中性点電圧Ｖｃｏｍより小さいとき他方の論理レベルとして例えばＬレベルを出力する。同様に、Ｗ相ゼロクロス検出回路１０９ｃは、コイル電圧Ｖｗと中性点電圧Ｖｃｏｍの大小を比較し、コイル電圧Ｖｗが中性点電圧Ｖｃｏｍより大きいとき一方の論理レベルとして例えばＨレベルを出力し、コイル電圧Ｖｗが中性点電圧Ｖｃｏｍより小さいとき他方の論理レベルとして例えばＬレベルを出力する。
【００９４】
図１９は、３相分のゼロクロス検出回路１０９ａ〜１０９ｃへと供給される信号Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗ，Ｖｃｏｍ、及び、３相分のゼロクロス検出回路１０９ａ〜１０９ｃの各出力である位置検出信号Ｕｏ，Ｖｏ，Ｗｏの波形を示す図である。
【００９５】
図２０は、センサレスモータ用の駆動制御回路１１０の通電ロジックの一例を示す真理値表である。センサレスモータ用の駆動制御回路１１０は、３相分のゼロクロス検出回路１０９ａ〜１０９ｃより出力される位置検出信号Ｕｏ，Ｖｏ，Ｗｏをもとに、図２０に示す真理値表に応じた６つの駆動制御信号ＵＨ,ＵＬ,ＶＨ,ＶＬ,ＷＨ,ＷＬの論理パターンを生成する。そして、センサレスモータ用の駆動制御回路１１０は、生成した６つの駆動制御信号ＵＨ,ＵＬ,ＶＨ,ＶＬ,ＷＨ,ＷＬをもとに、Ｕ相駆動コイル１０５ａ、Ｖ相駆動コイル１０５ｂ、Ｗ相駆動コイル１０５ｃへの駆動電流の通電方向を適宜切り替える。この結果、センサレスモータの回転駆動がなさせる。
【００９６】
よって、本発明に係るモータ保護制御をセンサレスモータの駆動装置に適用する場合には、モータ保護回路２０が、センサレスモータ用の駆動制御回路１１０で生成された駆動制御信号ＵＨ,ＵＬ,ＶＨ,ＶＬ,ＷＨ,ＷＬを用いて、前述した実施形態と同様に、駆動回路１０４の動作を停止させる停止信号ＯＦＦを生成することとなる。この結果、センサレスモータの駆動開始時など、位置検出信号Ｕｏ，Ｖｏ，Ｗｏはノイズやチャタリングが生じた場合であっても、適切なモータ保護がなされることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の一実施形態に係る３相ブラシレスモータの駆動装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るモータ回路の構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るゼロクロス検出回路出力の波形を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る駆動制御回路の構成を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る駆動制御回路の動作に応じた真理値表を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る３相分の位置検出信号の位相差が電気角１２０度の場合の主要信号の波形を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る３相分の位置検出信号の位相差が電気角６０度の場合の主要信号の波形を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るラッチ回路の構成を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態に係るラッチ回路の動作を示すタイミングチャートである。
【図１０】本発明の一実施形態に係るエッジ検出回路の構成を示す図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係るエッジ検出回路の動作を示すタイミングチャートである。
【図１２】本発明の一実施形態に係る動作状態検出回路の構成を示す図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る動作状態検出回路のその他の構成を示す図である。
【図１４】図１４（ａ）は位置検出信号ＩＮ１の立ち上がり時にモータ拘束された場合のラッチ制御回路で演算される論理値を示す図であり、図１４（ｂ）は位置検出信号ＩＮ２の立ち上がり時にモータ拘束された場合のラッチ制御回路で演算される論理値を示す図であり、図１４（ｃ）は位置検出信号ＩＮ３の立ち上がり時にモータ拘束された場合のラッチ制御回路で演算される論理値を示す図である。
【図１５】図１５（ａ）は位置検出信号ＩＮ１の立ち下がり時にモータ拘束された場合のラッチ制御回路で演算される論理値を示す図であり、図１５（ｂ）は位置検出信号ＩＮ２の立ち下がり時にモータ拘束された場合のラッチ制御回路で演算される論理値を示す図であり、図１５（ｃ）は位置検出信号ＩＮ３の立ち下がりにモータ拘束された場合のラッチ制御回路で演算される論理値を示す図である。
【図１６】本発明の一実施形態に係る３相分の位置検出信号の位相差が電気角１２０度の場合であり且つモータ拘束時の場合の主要信号の波形を示す図である。
【図１７】本発明の一実施形態に係る３相分の位置検出信号の位相差が電気角６０度の場合であり且つモータ拘束時の場合の主要信号の波形を示す図である。
【図１８】本発明のその他の実施形態に係るセンサレスモータの場合のモータ回路の構成を示す図である。
【図１９】本発明のその他の実施形態に係る３相分のゼロクロス検出回路の入出力波形を示す図である。
【図２０】本発明のその他の実施形態に係る駆動制御回路の動作に応じた真理値表を示す図である。
【図２１】従来の３相ブラシレスモータの駆動装置の保護回路の構成を示す図である。
【図２２】３相分の位置検出信号の位相差が１２０°の場合のホール素子有りモータの構造を示す図である。
【図２３】３相分の位置検出信号の位相差が６０°の場合のホール素子有りモータの構造を示す図である。
【符号の説明】
【００９８】
１０  モータ回路
１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ  ホール素子
１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ  ゼロクロス検出回路
１０９ａ、１０９ｂ、１０９ｃ  ゼロクロス検出回路
１０３、１１０  駆動制御回路
１０４  駆動回路
１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ、１０４ｅ、１０４ｆ  ＮＰＮ型トランジスタ
１０５ａ  Ｕ相駆動コイル
１０５ｂ  Ｖ相駆動コイル
１０５ｃ  Ｗ相駆動コイル
１０６  ステータ
１０７  ロータ
１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ、１３３  ＡＮＤ素子
１４  動作状態検出回路
１、１４１  カウンタ
２、１４２  ラッチ回路
３、１４３  Ｓ／Ｓ回路
５、１４４、１４５  ＯＲ素子
１４６  充放電回路
１４７  容量素子
１４８  比較器
１１  ラッチ制御回路
１２  ラッチ回路
１２１、１３１、１３２  Ｄフリップフロップ
４、１３  エッジ検出回路
２０  モータ保護回路
３０  停止リセット信号生成回路
【図１】
2006238670.tif 000003
【図２】
2006238670.tif 000004
【図３】
2006238670.tif 000005
【図４】
2006238670.tif 000006
【図５】
2006238670.tif 000007
【図６】
2006238670.tif 000008
【図７】
2006238670.tif 000009
【図８】
2006238670.tif 000010
【図９】
2006238670.tif 000011
【図１０】
2006238670.tif 000012
【図１１】
2006238670.tif 000013
【図１２】
2006238670.tif 000014
【図１３】
2006238670.tif 000015
【図１４】
2006238670.tif 000016
【図１５】
2006238670.tif 000017
【図１６】
2006238670.tif 000018
【図１７】
2006238670.tif 000019
【図１８】
2006238670.tif 000020
【図１９】
2006238670.tif 000021
【図２０】
2006238670.tif 000022
【図２１】
2006238670.tif 000023
【図２２】
2006238670.tif 000024
【図２３】
2006238670.tif 000025
【手続補正書】
【提出日】平成17年3月8日(2005.3.8)
【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】
３相ブラシレスモータが有する３相の駆動コイルへ駆動電流を吐出する３相分のソーストランジスタと前記３相の駆動コイルから前記駆動電流が流れ込む３相分のシンクトランジスタとにより構成される駆動回路と、前記３相ブラシレスモータにおけるステータに対するロータの相対位置に基づいて前記ソーストランジスタ及び前記シンクトランジスタの導通／非導通を夫々制御するための６つの駆動制御信号を前記駆動回路へと供給する駆動制御回路と、を有し、前記６つの駆動制御信号に基づき前記３相の駆動コイルの通電方向を、所定の電気角毎に設定すべき所定の通電方向へと順次切り替えることで前記３相ブラシレスモータを回転駆動させる３相ブラシレスモータの駆動装置において、
前記３相ブラシレスモータが回転駆動状態の場合において前記駆動制御回路から前記６つの駆動制御信号を受信し、前記受信した６つの駆動制御信号が、前記所定の電気角毎に、前記所定の通電方向に応じた正常回転駆動時の論理パターンを示すか否かを判定し、前記論理パターンを示さない旨を判定したとき、前記駆動回路の動作を停止させるモータ保護制御を行うモータ保護回路を、有することを特徴とする３相ブラシレスモータの駆動装置。
【請求項２】
前記モータ保護回路は、前記論理パターンを示さないと判定したとき、前記駆動回路における前記３相分のソーストランジスタ若しくは前記３相分のシンクトランジスタの一方を一斉に非導通とさせることで、前記モータ保護制御を行うこと、を特徴とする請求項１に記載の３相ブラシレスモータの駆動装置。
【請求項３】
前記モータ保護回路は、
受信する停止リセット信号をもとに前記３相ブラシレスモータの動作状態を検出するものであり、前記停止リセット信号の受信間隔が所定期間を超える場合には、前記駆動回路の動作を停止させるための停止信号を生成して前記駆動回路に供給する動作状態検出回路と、
前記駆動制御回路から前記６つの駆動制御信号を受信して、前記受信した６つの駆動制御信号が、前記所定の電気角毎に前記論理パターンを示すか否かを判定し、前記論理パターンを示す旨を判定したとき、前記所定期間内で前記停止リセット信号を生成して前記動作状態検出回路へと送信し、前記論理パターンを示さない旨を判定したとき、前記停止リセット信号の生成並びに前記動作状態検出回路への送信を停止する停止リセット信号生成回路と、
を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の３相ブラシレスモータの駆動装置。
【請求項４】
前記停止リセット信号生成回路は、
ラッチクロック信号のエッジでセット状態となるとともにラッチリセット信号によってリセット状態となり、前記セット状態から前記リセット状態への切り替えに伴ってパルス信号を生成するラッチ回路と、
前記ラッチ回路から前記パルス信号を受信し、前記受信したパルス信号のエッジを検出して当該エッジを検出した旨を示す前記停止リセット信号を生成するエッジ検出回路と、
前記駆動制御回路から前記６つの駆動制御信号を受信して、前記受信した６つの駆動制御信号が、前記所定の電気角毎に前記論理パターンを示すか否かを判定し、前記論理パターンを示す旨を判定したとき、前記論理パターンに応じた前記ラッチクロック信号及び前記ラッチリセット信号を前記ラッチ回路へと供給し、前記論理パターンを示さない旨を判定したとき、レベルが固定された前記ラッチクロック信号若しくはレベルが固定された前記ラッチリセット信号を生成して前記ラッチ回路へと供給するラッチ制御回路と、
を有することを特徴とする請求項３に記載の３相ブラシレスモータの駆動装置。
【請求項５】
前記６つの駆動制御信号は、
第１の相の前記シンクトランジスタの導通／非導通を制御する第１駆動制御信号（ＵＬ）、
第２の相の前記シンクトランジスタの導通／非導通を制御する第２駆動制御信号（ＶＬ）、
第３の相の前記シンクトランジスタの導通／非導通を制御する第３駆動制御信号（ＷＬ）、
前記第１の相の前記ソーストランジスタの導通／非導通を制御する第４駆動制御信号（ＵＨ）、
前記第２の相の前記ソーストランジスタの導通／非導通を制御する第５駆動制御信号（ＶＨ）、
前記第３の相の前記ソーストランジスタの導通／非導通を制御する第６駆動制御信号（ＷＨ）、であり、
前記ラッチ制御回路は、
前記受信した６つの前記第１乃至前記第６駆動制御信号をもとに、
前記第１駆動制御信号（ＵＬ）と前記第５駆動制御信号（ＶＨ）の第１論理積と、
前記第２駆動制御信号（ＶＬ）と前記第６駆動制御信号（ＷＨ）の第２論理積と、
前記第３駆動制御信号（ＷＬ）と前記第４駆動制御信号（ＵＨ）の第３論理積と、
前記第１論理積と前記第２論理積の第１反転論理和と、
前記第１論理積と前記第３論理積の第２反転論理和と、
前記第２論理積と前記第３論理積の第３反転論理和と、を演算するとともに、
前記第１乃至前記第３論理積のいずれか一つを選定して前記ラッチリセット信号とし、
前記ラッチリセット信号として選定対象外の前記第１乃至前記第３論理積のいずれか二つに基づく、前記第１乃至前記第３反転論理和のいずれか一つを選定して前記ラッチクロック信号とすること、を特徴とする請求項４に記載の３相ブラシレスモータの駆動装置。
【請求項６】
前記動作状態検出回路は、
前記３相ブラシレスモータの駆動開始に伴ってカウントを開始してカウント値が所定値に到達したときその旨を示す通知信号を生成するとともに、前記停止リセット信号を受信したときカウント値をリセットするカウンタ回路と、
前記カウント回路から前記通知信号を受信し、前記受信した通知信号のエッジによって前記停止信号をセット状態とさせるとともに、前記停止リセット信号を受信したとき前記停止信号をリセット状態とさせるラッチ回路と、
を有することを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載の３相ブラシレスモータの駆動装置。
【請求項７】
前記動作状態検出回路は、
容量素子と、
前記３相ブラシレスモータの駆動開始に伴って前記容量素子への充電を開始するとともに、前記停止リセット信号を受信したとき前記容量素子への充電を停止するとともに放電を開始する充放電回路と、
前記容量素子の充放電電圧と所定の基準電圧とを比較して、当該充放電電圧が当該基準電圧を超えるときその旨を示す前記停止信号を生成する比較器と、
を有することを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載の３相ブラシレスモータの駆動装置。
【請求項８】
前記３相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を検出する回転位置検出素子を有したセンサ有りモータであり、前記駆動制御回路は、前記回転位置検出素子の検出結果に基づいて前記６つの駆動制御信号を生成すること、を特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の３相ブラシレスモータの駆動装置。 
【請求項９】
前記３相ブラシレスモータは、センサレスモータであり、前記駆動制御回路は、前記３相の駆動コイルに発生する逆起電圧に基づいてステータに対するロータの相対位置を検出して、当該検出結果に基づいて前記６つの駆動制御信号を生成すること、を特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の３相ブラシレスモータの駆動装置。