(57)【要約】      （修正有）【課題】モータの起動処理において、速度指令電圧および電源電圧の印加順序を問わないことを可能とするモータ制御装置を提供する。【解決手段】モータ制御装置４は、制御部１１と、制御部１１から送られる指令に応じてモータ５に通電を行うインバータ部１２と、を有する。制御部１１は、モータ５の速度を指令する速度指令電圧Ｖｓｐが印加される第１ラインＬ１が接続される。インバータ部１２は、少なくともモータ５に電力を供給するための電源電圧Ｖｍが印加される第２ラインＬ２が接続される。速度指令電圧Ｖｓｐが制御部１１に投入されたときに、制御部１１はカウントを開始する。第１ラインＬ１上にスイッチ部３が備えられる。スイッチ部３は、電源電圧Ｖｍの印加状態に応じて速度指令電圧Ｖｓｐを制御部１１に投入するか否かを切替える。【選択図】図１
2019030080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ制御装置であって、
制御部と、
前記制御部から送られる指令に応じてモータに通電を行うインバータ部と、を有し、
前記制御部は、前記モータの速度を指令する速度指令電圧（Ｖｓｐ）が印加される第１ラインが接続され、
前記インバータ部は、少なくとも前記モータに電力を供給するための電源電圧（Ｖｍ）が印加される第２ラインが接続され、
前記速度指令電圧が前記制御部に投入された、または前記電源電圧が前記インバータ部に投入されたときに、前記制御部はカウントを開始し、
前記第１ライン上または前記第２ライン上にスイッチ部が備えられ、
前記スイッチ部は、前記電源電圧の印加状態に応じて前記速度指令電圧を前記制御部に投入するか否かを切替える、または前記速度指令電圧の印加状態に応じて前記電源電圧を前記インバータ部に投入するか否かを切替える、
モータ制御装置。
【請求項２】
前記速度指令電圧が前記制御部に投入されたときに、前記制御部はカウントを開始し、
前記第１ライン上に前記スイッチ部が備えられ、
前記スイッチ部は、前記電源電圧の印加状態に応じて前記速度指令電圧を前記制御部に投入するか否かを切替える、請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記スイッチ部は、第１バイポーラトランジスタと、第２バイポーラトランジスタと、を有し、
前記第１バイポーラトランジスタのベースには、前記第２ラインに印加される電圧に応じた電圧信号が生じる印加端が接続され、
前記第２バイポーラトランジスタのベースと、前記第１バイポーラトランジスタのコレクタと、は接続され、
前記第２バイポーラトランジスタのベースと前記第１バイポーラトランジスタのコレクタとが接続される接続点には、前記第１ラインが接続され、
前記第２バイポーラトランジスタのコレクタには、前記第１ラインが接続される、請求項２に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記第２ライン上には、分圧回路が備えられ、
前記分圧回路は、前記第２ラインに印加された電圧を分圧して、分圧後の電圧が前記電圧信号となる、請求項３に記載のモータ制御装置。
【請求項５】
前記スイッチ部は、ｐチャネルＭＯＳＦＥＴと、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴと、第１抵抗と、第２抵抗と、ツェナーダイオードと、を有し、
前記第１ライン上には、前記ｐチャネルＭＯＳＦＥＴのソースとドレインが配置され、
前記ｐチャネルＭＯＳＦＥＴのソースとゲートとは、前記第１抵抗により接続され、
前記電源電圧の印加端は、前記ｎチャネルＭＯＳＦＥＴのゲートに接続され、
前記ｎチャネルＭＯＳＦＥＴのゲートとソースとは、前記第２抵抗により接続され、
前記ｎチャネルＭＯＳＦＥＴのソースは、接地され、
前記ツェナーダイオードのカソードは、前記ｐチャネルＭＯＳＦＥＴのゲートに接続され、
前記ツェナーダイオードのアノードは、前記ｎチャネルＭＯＳＦＥＴのドレインに接続される、請求項２に記載のモータ制御装置。
【請求項６】
前記第１ライン上に待機電流低減回路が備えられ、
前記待機電流低減回路は、制御部を駆動する制御部電源電圧（Ｖｃｃ）が印加される第３ラインが接続され、
前記待機電流低減回路は、前記スイッチ部の出力に応じて前記制御部電源電圧を前記制御部に投入するか否かを切替える、請求項２から請求項５のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
【請求項７】
前記制御部および前記インバータ部は、ＩＣに備えられ、
前記スイッチ部は、前記ＩＣの外部に配置される、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のモータ制御装置と、
前記モータ制御装置により駆動されるモータと、を有する、モータ装置。
【請求項９】
前記モータの回転数を検知し、回転数信号を前記制御部へ出力する回転数検知部を備え、
前記制御部は、前記回転数信号が所定時間の前記カウント以内に一定値以上入力されない場合、前記モータの駆動を停止する、請求項８に記載のモータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ロック保護機能を有するモータが存在する。ロック保護機能は、所定時間モータが回転していない状態を検知すると、モータの駆動を停止させて、モータに過電流が流れるのを抑制する機能である。このようなモータは、例えば特許文献１に開示される。
【０００３】
ここで、ロック保護機能を有するモータ装置の従来構成例を図１０に示す。図１０に示す従来のモータ装置５０は、モータ制御ＩＣ１０と、モータ２０と、を有する。モータ制御ＩＣ２０は、モータ２０を駆動制御するモータ制御装置であって、制御部１０１と、インバータ部１０２と、を集積化して有する集積回路である。
【０００４】
制御部１０１は、インバータ部１０２に指令を送る。インバータ部１０２は、制御部１０１から送られる指令に応じてモータ２０に通電を行う。図１０に示す例では、モータ２０は、３相ブラシレスＤＣモータとして構成される。モータ２０は、不図示のロータを有する。モータ２０は、インバータ部１０２からの通電により駆動され、ロータを回転させる。
【０００５】
モータ２０には、Ｕ相ホールセンサＨｕと、Ｖ相ホールセンサＨｖと、Ｗ相ホールセンサＨｗとが設けられる。Ｕ相ホールセンサＨｕ、Ｖ相ホールセンサＨｖ、およびＷ相ホールセンサＨｗは、それぞれロータの回転位置を示す位置検知信号を出力する。
【０００６】
これらの位置検知信号は、単位時間における信号量によりロータの回転数（回転速度）を示しているので、回転数信号として捉えることもできる。
【０００７】
また、制御部１０１には、制御部１０１を駆動するための制御部電源電圧Ｖｃｃがモータ制御ＩＣ１０外部より入力される。さらに、制御部１０１には、モータ２０の速度指令を行う速度指令電圧Ｖｓｐがモータ制御ＩＣ１０外部より入力される。インバータ部１０２には、モータ２０に電力を供給するための電源電圧Ｖｍがモータ制御ＩＣ１０外部より入力される。
【０００８】
制御部電源電圧Ｖｃｃが制御部１０１に印加され、電源電圧Ｖｍがインバータ部１０２に印加された状態で、制御部１０１は、入力される速度指令電圧Ｖｓｐに応じて指令をインバータ部１０２に送り、インバータ部１０２にモータ２０への通電を行わせる。これにより、モータ２０の回転数制御が行われる。なお、制御部１０１は、上記のロータの位置検知に基づいてインバータ部１０２に指令を送る。
【０００９】
ここで、図１０に示す従来のモータ装置５０におけるモータ起動時の処理について図１１に示すフローチャートを用いて説明する。図１１に示すフローチャートの開始時には、制御部電源電圧Ｖｃｃ、電源電圧Ｖｍ、および速度指令電圧Ｖｓｐともにモータ制御ＩＣ１０には投入されておらず、モータ２０は停止されている。
【００１０】
図１１の処理が開始されると、まず、ステップＳ１０１で、制御部電源電圧Ｖｃｃが制御部１０１に投入される。次に、ステップＳ１０２に進み、電源電圧Ｖｍがインバータ部１０２に投入される。その後、ステップＳ１０３に進み、速度指令電圧Ｖｓｐが制御部１０１に投入される。
【００１１】
すると、ステップＳ１０４で、制御部１０１は、制御部電源電圧Ｖｃｃが印加された状態で速度指令電圧Ｖｓｐが印加されたことをトリガとして、時間のカウントを開始する。ここで、制御部１０１は、回転数のカウントも開始する。
【００１２】
また、ステップＳ１０５で、制御部１０１は、印加される速度指令電圧Ｖｓｐに基づいてインバータ部１０２に指令を送ることを開始し、インバータ部１０２はモータ２０への通電を開始し、モータ２０の駆動が開始される。
【００１３】
ここで、ステップＳ１０６において、制御部１０１は、上記で開始したカウントによる所定時間のカウント以内において、回転数が所定回転数以上となったかを判定する。もし、所定回転数以上である場合は（ステップＳ１０６のＹ）、モータ２０のロータが回転しているとして、ステップＳ１０７に進み、制御部１０１は、モータ２０の駆動を継続させる。一方、所定回転数に達しない場合は（ステップＳ１０６のＮ）、ロータが回転していないとして、ステップＳ１０８に進み、制御部１０１は、インバータ部１０２によるモータ２０の駆動を停止させるべくインバータ部１０２に指令を送る。これにより、何らかの原因でモータ２０が回転していない状態である場合に、モータ２０の駆動を停止させることができ、ロック保護機能が作動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開平６−６９９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上述した図１１に示す処理であれば、速度指令電圧Ｖｓｐを投入するステップＳ１０３よりも前にステップＳ１０２で電源電圧Ｖｍを投入するので、速度指令電圧Ｖｓｐの投入をトリガにロック保護機能用の時間のカウントが開始されても、モータ２０の駆動を開始させることができる。従って、通常であればモータ２０のロータが回転し、ステップＳ１０６において、所定時間のカウント以内に回転数は所定回転数以上となるので、ステップＳ１０７でモータの動作を継続させることができる。
【００１６】
しかしながら、モータ装置５０を組み込むシステムの仕様によっては、電源電圧Ｖｍよりも先に速度指令電圧Ｖｓｐが投入される場合が生じうる。その場合、電源電圧Ｖｍの投入よりも前に速度指令電圧Ｖｓｐの投入をトリガとした時間のカウントが開始される。このとき、電源電圧Ｖｍが投入されるまでは制御部１０１が指令をインバータ部１０２へ送っても、モータ２０を駆動させることができない。モータ２０が駆動されないまま所定時間のカウントが終了してしまうと、所定時間のカウント以内に回転数は所定回転数に達しないことになるので、ロック保護機能が作動してモータ２０の駆動が停止される。従って、モータ２０を起動できない問題が生じる。
【００１７】
モータ装置５０を組み込むシステムの仕様としては電源電圧Ｖｍおよび速度指令電圧Ｖｓｐの投入順序を限定しないことが望ましい。そこで、カウントによる上記所定時間の長さを長めに設定することにより、電源電圧Ｖｍよりも先に速度指令電圧Ｖｓｐが投入された場合でも、所定時間以内に電源電圧Ｖｍが投入されてモータ２０が起動するので、所定時間のカウント以内での回転数を所定回転数以上とし、モータ２０の動作を継続させることができる。
【００１８】
しかしながら、この場合、ロック保護機能用の所定時間が長めに設定されることにより、ロック保護の判定時間が長くなり、ロック保護機能が作動しにくいという問題が生じる。
【００１９】
上記状況に鑑み、本発明は、モータの起動処理において、速度指令電圧および電源電圧の印加順序を問わないことを可能とするモータ制御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】
【００２０】
本発明の例示的なモータ制御装置は、制御部と、前記制御部から送られる指令に応じてモータに通電を行うインバータ部と、を有する。前記制御部は、前記モータの速度を指令する速度指令電圧（Ｖｓｐ）が印加される第１ラインが接続される。前記インバータ部は、少なくとも前記モータに電力を供給するための電源電圧（Ｖｍ）が印加される第２ラインが接続される。前記速度指令電圧が前記制御部に投入された、または前記電源電圧が前記インバータ部に投入されたときに、前記制御部はカウントを開始する。前記第１ライン上または前記第２ライン上にスイッチ部が備えられる。前記スイッチ部は、前記電源電圧の印加状態に応じて前記速度指令電圧を前記制御部に投入するか否かを切替える、または前記速度指令電圧の印加状態に応じて前記電源電圧を前記インバータ部に投入するか否かを切替える。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の例示的なモータ制御装置によれば、モータの起動処理において、速度指令電圧および電源電圧の印加順序を問わないことを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るモータ装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、スイッチ部および分圧回路の一構成例を示す図である。
【図３】図３は、スイッチ部および分圧回路の動作を説明するための図である。
【図４】図４は、スイッチ部および分圧回路の動作を説明するための図である。
【図５】図５は、モータの起動処理に関するフローチャートである。
【図６】図６は、変形例に係るスイッチ部の構成を示す図である。
【図７】図７は、第１変形例に係るモータ制御装置の構成を示す図である。
【図８】図８は、待機電流低減回路の一構成例を示す図である。
【図９】図９は、第２変形例に係るモータ制御装置の構成例を示す図である。
【図１０】図１０は、従来のモータ装置の一構成を示す図である。
【図１１】図１１は、従来のモータ起動処理に関するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。
【００２４】
＜１．モータ装置の全体構成＞
まず、本発明の例示的な実施形態に係るモータ装置の全体構成について説明する。なお、先述した図１０に示した従来構成と同様な構成については詳述を省くことがある。図１は、本発明の例示的な実施形態に係るモータ装置７の構成を示す図である。
【００２５】
図７に示すモータ装置７は、モータ制御装置４と、モータ５と、を有する。モータ５は、モータ制御装置４により駆動される。
【００２６】
モータ制御装置４は、モータ制御ＩＣ１と、分圧回路２と、スイッチ部３と、を有する。モータ制御ＩＣ１は、制御部１１と、インバータ部１２と、第１コンパレータＣＰ１と、第２コンパレータＣｐ２と、第３コンパレータＣｐ３と、を集積化して有する集積回路である。すなわち、モータ制御装置４は、制御部１１と、インバータ部１２と、を有する。
【００２７】
制御部１１は、演算部１１Ａと、プリドライバ１１Ｂと、を有する。演算部１１Ａは、プリドライバ１１Ｂに指令を送る。プリドライバ１１Ｂは、演算部１１Ａからの指令に基づき、インバータ部１２に指令を送る。インバータ部１２は、プリドライバ１１Ｂから送られる指令に応じてモータ５に通電を行う。すなわち、インバータ部１２は、制御部１１から送られる指令に応じてモータ５に通電を行う。
【００２８】
モータ５は、先述したモータ２０と同様に３相ブラシレスＤＣモータとして構成される。従って、インバータ部１２は、モータ５を駆動するために、不図示の上側スイッチング素子と下側スイッチング素子を直列接続した組を３つ並列接続して有する構成としている。
【００２９】
Ｕ相ホールセンサＨｕ、Ｖ相ホールセンサＨｖ、Ｗ相ホールセンサＨｗは、モータ５におけるロータの回転位置を示す位置検知信号を出力する。第１コンパレータＣｐ１は、Ｕ相ホールセンサＨｕから入力される位置検知信号をＡ／Ｄ変換（アナログ／デジタル変換）し、Ｕ相位置検知信号ＵＰを制御部１１へ出力する。第２コンパレータＣｐ２は、Ｖ相ホールセンサＨｖから入力される位置検知信号をＡ／Ｄ変換し、Ｖ相位置検知信号ＶＰを制御部１１へ出力する。第３コンパレータＣｐ３は、Ｗ相ホールセンサＨｗから入力される位置検知信号をＡ／Ｄ変換し、Ｗ相位置検知信号ＷＰを制御部１１へ出力する。Ｕ相位置検知信号ＵＰ、Ｖ相位置検知信号ＶＰ、およびＷ相位置検知信号ＷＰは、それぞれパルス状の信号である。Ｕ相位置検知信号ＵＰ、Ｖ相位置検知信号ＶＰ、およびＷ相位置検知信号ＷＰは、モータ５の回転数を示す回転数信号としても捉えられる。すなわち、Ｕ相ホールセンサＨｕ、Ｖ相ホールセンサＨｖ、Ｗ相ホールセンサＨｗ、第１コンパレータＣｐ１、第２コンパレータＣｐ２、および第３コンパレータＣｐ３から回転数検知部６が構成される。回転数検知部６は、モータ５の回転数を検知し、回転数信号を制御部１１へ出力する。なお、第１コンパレータＣｐ１、第２コンパレータＣｐ２、および第３コンパレータＣｐ３をそれぞれモータ制御ＩＣ１の外部に配置し、上記各コンパレータと上記各ホールセンサとにより、各ホールＩＣを構成してもよい。
【００３０】
制御部１１は、モータ５の速度を指令する速度指令電圧Ｖｓｐが印加される第１ラインＬ１が接続される。速度指令電圧Ｖｓｐは、アナログの直流電圧である。なお、速度指令は、その他にも、例えばＰＷＭ（パルス幅変調）信号またはデジタル信号により行ってもよい。インバータ部１２は、電源電圧Ｖｍが印加される第２ラインＬ２が接続される。第２ラインＬ２に印加された電源電圧Ｖｍは、インバータ部１２における不図示の上述したスイッチング素子の直列接続構成に印加される。インバータ部１２は、スイッチング素子のスイッチングにより電源電圧Ｖｍをモータ５に印加することが可能である。すなわち、電源電圧Ｖｍは、少なくともモータ５に電力を供給するためのものである。高電圧である電源電圧Ｖｍは、例えば１００Ｖである。
【００３１】
制御部１１は、制御部１１を駆動するための制御部電源電圧Ｖｃｃが印加される第３ラインＬ３が接続される。制御部電源電圧Ｖｃｃは、例えば５Ｖである。制御部電源電圧Ｖｃｃが第３ラインＬ３を介して制御部１１に印加され、電源電圧Ｖｍが第２ラインＬ２を介してインバータ部１２に印加された状態で、演算部１１Ａは、第１ラインＬ１を介して制御部１１に印加される速度指令電圧Ｖｓｐに応じてプリドライバ１１Ｂに指令を送る。インバータ部１２は、プリドライバ１１Ｂからの指令に応じてモータ５に通電を行い、モータ５を駆動する。ここで、上記回転数信号は、モータ制御ＩＣ１から外部へ出力することが可能となっている。モータ装置７が組み込まれるシステムにおいて、上記出力された回転数信号に基づいてフィードバック制御により速度指令電圧Ｖｓｐが生成される。これにより、モータ５の回転数制御が行われる。なお、演算部１１Ａは、Ｕ相位置検知信号ＵＰ、Ｖ相位置検知信号ＶＰ、およびＷ相位置検知信号ＷＰによるロータの位置検知に応じてプリドライバ１１Ｂに指令を送る。
【００３２】
第１ラインＬ１上にはスイッチ部３が備えられる。第２ラインＬ２上には分圧回路２が備えられる。分圧回路２から出力される電圧信号ＳＤは、スイッチ部３に入力される。スイッチ部３は、電圧信号ＳＤに応じて速度指令電圧Ｖｓｐを制御部１１に投入するか否かを切替える。スイッチ部３および分圧回路２は、速度指令電圧Ｖｓｐおよび電源電圧Ｖｍの投入順序を制御するための構成であり、その詳細については後述する。
【００３３】
制御部１１は、さらにＶｓｐ（速度指令電圧）検出部１１Ｃと、カウンタ１１Ｄと、を有する。Ｖｓｐ検出部１１Ｃは、速度指令電圧Ｖｓｐがスイッチ部３を介して制御部１１に投入されたことを検出し、速度指令電圧Ｖｓｐの速度指令値に関する信号を演算部１１Ａへ出力する。カウンタ１１Ｄは、速度指令電圧Ｖｓｐが制御部１１に投入されたときにＶｓｐ検出部１１Ｃからの信号を受け、ロック保護機能の判定時間である所定時間をカウントする。カウンタ１１Ｄは、カウントした信号を演算部１１Ａへ出力する。
【００３４】
＜２．スイッチ部および分圧回路について＞
次に、先述した構成であるモータ制御装置４におけるスイッチ部３と分圧回路２の詳細について説明する。図２は、スイッチ部３および分圧回路２の具体的な回路構成例を示す図である。
【００３５】
分圧回路２は、抵抗Ｒ２１と、抵抗Ｒ２２と、を有する。抵抗Ｒ２１および抵抗Ｒ２２は、順にラインＬ２とグランド電位との間に直列接続される。抵抗Ｒ２１と抵抗Ｒ２２とが接続される接続点Ｐ１に電圧信号ＳＤの印加端が接続される。すなわち、電圧信号ＳＤは、ラインＬ２に印加される電源電圧Ｖｍを抵抗Ｒ２１およびＲ２２によって分圧した後の電圧である。すなわち、分圧回路２は、第２ラインＬ２に印加された電圧を分圧して、分圧後の電圧が電圧信号ＳＤとなる。
【００３６】
スイッチ部３は、第１バイポーラトランジスタＴｒ１と、第２バイポーラトランジスタＴｒ２と、抵抗Ｒ３１〜Ｒ３７と、を有する。第１バイポーラトランジスタＴｒ１および第２バイポーラトランジスタＴｒ２は、いずれもｎｐｎトランジスタである。
【００３７】
電圧信号ＳＤの印加端は、抵抗Ｒ３４の一端に接続される。抵抗Ｒ３４の他端は、抵抗Ｒ３５の一端と、第１バイポーラトランジスタＴｒ１のベースとに接続される。抵抗Ｒ３５の他端は、接地される第１バイポーラトランジスタＴｒ１のエミッタに接続される。
【００３８】
速度指令電圧Ｖｓｐの印加端とモータ制御ＩＣ１との間の第１ラインＬ１には、抵抗Ｒ３１が挿入される。抵抗Ｒ３２の一端は、抵抗Ｒ３１とモータ制御ＩＣ１との間に位置する第１ラインＬ１に接続される。抵抗Ｒ３２の他端は、第１バイポーラトランジスタＴｒ１のコレクタと抵抗Ｒ３６の一端とが接続される接続点Ｐ２に接続される。抵抗Ｒ３６の他端は、抵抗Ｒ３７の一端と、第２バイポーラトランジスタＴｒ２のベースとに接続される。抵抗Ｒ３７の他端は、接地される第２バイポーラトランジスタＴｒ２のエミッタに接続される。
【００３９】
抵抗Ｒ３３の一端は、抵抗Ｒ３１とモータ制御ＩＣ１との間に位置する第１ラインＬ１に接続される。抵抗Ｒ３３の他端は、第２バイポーラトランジスタＴｒ２のコレクタに接続される。
【００４０】
スイッチ部３の上記構成を換言すると、第１バイポーラトランジスタＴｒ１のベースには、第２ラインＬ２に印加される電圧に応じた電圧信号ＳＤが生じる印加端が接続される。第２バイポーラトランジスタＴｒ２のベースと、第１バイポーラトランジスタＴｒ１のコレクタと、は接続される。第２バイポーラトランジスタＴｒ２のベースと第１バイポーラトランジスタＴｒ１のコレクタとが接続される接続点Ｐ２には、第１ラインＬ１が接続される。第２バイポーラトランジスタＴｒ２のコレクタには、第１ラインＬ１が接続される。
【００４１】
このような構成のスイッチ部３および分圧回路２の動作について図３および図４を用いて説明する。図３は、第１ラインＬ１に速度指令電圧Ｖｓｐが印加され、第２ラインＬ２に電源電圧Ｖｍは印加されない状態を示す。
【００４２】
この状態の場合、電圧信号ＳＤにより第１バイポーラトランジスタＴｒ１はオフとなる。すると、速度指令電圧Ｖｓｐの印加端から抵抗Ｒ３１、抵抗Ｒ３２および抵抗Ｒ３６を介して第２バイポーラトランジスタＴｒ２のベースに電流が流れる。すなわち、第１ラインＬ１から第２バイポーラトランジスタＴｒ２のベースに電流が流れる。これにより、第２バイポーラトランジスタＴｒ２はオンとなるので、速度指令電圧Ｖｓｐの印加端から抵抗Ｒ３１およびＲ３３を介して第２バイポーラトランジスタＴｒ２のコレクタ・エミッタ間を電流が流れる。すなわち、第１ラインＬ１から第２バイポーラトランジスタＴｒ２のコレクタへ電流が流れる。これにより、速度指令電圧Ｖｓｐは、モータ制御ＩＣ１（制御部１１）に投入されない。
【００４３】
その後、図４に示すように、第１ラインＬ２に電源電圧Ｖｍが印加されると、電源電圧Ｖｍを分圧回路２により分圧した後の電圧信号ＳＤにより、第１バイポーラトランジスタＴｒ１のベースに電流が流れ、第１バイポーラトランジスタＴｒ１はオンとなる。すると、速度指令電圧Ｖｓｐの印加端から抵抗Ｒ３１、Ｒ３２、および接続点Ｐ２を介して第１バイポーラトランジスタＴｒ１のコレクタ・エミッタ間を電流が流れる。すなわち、第１ラインＬ１から接続点Ｐ２に流れた電流は、第１バイポーラトランジスタＴｒ１を流れる。これにより、第２バイポーラトランジスタＴｒ２のベースには電流が流れず、第２バイポーラトランジスタＴｒ２はオフとなる。従って、速度指令電圧Ｖｓｐの印加端から第１ラインＬ１を介してモータ制御ＩＣ１に電流が流れ、速度指令電圧Ｖｓｐは、第１ラインＬ１を介してモータ制御ＩＣ１（制御部１１）に投入される。
【００４４】
従って、スイッチ部３は、電源電圧Ｖｍの印加状態に応じて速度指令電圧Ｖｓｐを制御部１１に投入するか否かを切替える。これにより、速度指令電圧Ｖｓｐが第１ラインＬ１に、電源電圧Ｖｍが第２ラインＬ２に印加される前に印加されたとしても、速度指令電圧Ｖｓｐが電源電圧Ｖｍよりも先に制御部１１に投入されることを回避できる。なお、電源電圧Ｖｍが速度指令電圧Ｖｓｐよりも先に印加された場合は、速度指令電圧Ｖｓｐが印加されたときに速度指令電圧Ｖｓｐはそのまま制御部１１に投入される。すなわち、速度指令電圧Ｖｓｐおよび電源電圧Ｖｍの印加順序に依らず、速度指令電圧Ｖｓｐが電源電圧Ｖｍよりも先に制御部１１に投入されることが回避される。
【００４５】
また、分圧回路２を用いることで、高電圧である電源電圧Ｖｍを分圧により第１バイポーラトランジスタＴｒ１を制御するのに適した電圧信号ＳＤに変換することができる。
【００４６】
＜３．モータ起動処理について＞
次に、本実施形態に係るモータ装置７におけるモータ起動処理について図５のフローチャートを用いて説明する。なお、図５の処理開始時に、制御部電源電圧Ｖｃｃ、電源電圧Ｖｍ、および速度指令電圧Ｖｓｐは、いずれも印加されていない。
【００４７】
図５の処理が開始し、まずステップＳ１で、制御部電源電圧Ｖｃｃが第３ラインＬ３に印加される。すると、ステップＳ２で、制御部電源電圧Ｖｃｃは、そのまま制御部１１に投入される。
【００４８】
次に、ステップＳ３で、速度指令電圧Ｖｓｐが第１ラインＬ１に印加される。電源電圧Ｖｍが第２ラインＬ２に印加されない間は（ステップＳ４のＮ）、スイッチ部３により速度指令電圧Ｖｓｐは制御部１１に投入されない。そして、電源電圧Ｖｍが印加されると（ステップＳ４のＹ）、ステップＳ５でインバータ部１２に電源電圧Ｖｍが印加されるとともに、ステップＳ６でスイッチ部３により速度指令電圧Ｖｓｐは制御部１１に投入される。
【００４９】
速度指令電圧Ｖｓｐが制御部１１に投入されたことをＶｓｐ検出部１１Ｃが検出すると、ステップＳ７でカウンタ１１Ｄは、時間のカウントを開始する。すなわち、速度指令電圧Ｖｓｐが制御部１１に投入されたときに、制御部１１はカウントを開始する。
【００５０】
そして、ステップＳ８で、演算部１１Ａは、速度指令電圧Ｖｓｐに応じてプリドライバ１１Ｂに指令を送ることを開始し、インバータ部１２はプリドライバ１１Ｂからの指令に応じてモータ５へ通電することを開始する。これにより、モータ５の駆動が開始される。
【００５１】
そして、ステップＳ９で、演算部１１Ａは、カウンタ１１Ｄによる所定時間のカウント以内にＵ相位置検知信号ＵＰ、Ｖ相位置検知信号ＶＰ、およびＷ相位置検知信号ＷＰのパルスの個数が所定個数以上になったか否かを判定する。もし、所定個数以上であれば（ステップＳ９のＹ）、モータ５のロータは回転している状態であるとして、ステップＳ１０に進み、演算部１１Ａはモータ５の駆動を継続させる。
【００５２】
一方、位置検知信号のパルスの個数が所定個数に達していない場合は（ステップＳ９のＮ）、モータ５のロータが回転していない状態であるとして、ステップＳ１１に進み、演算部１１Ａは、インバータ部１２にモータ５の駆動を停止させるべく、プリドライバ１１Ｂに指令を送る。すなわち、制御部１１は、回転数信号が所定時間のカウント以内に一定値以上入力されない場合、モータ５の駆動を停止する。これにより、ロック保護機能が作動する。
【００５３】
このように、速度指令電圧Ｖｓｐが電源電圧Ｖｍよりも先に印加されても、スイッチ部３により、電源電圧Ｖｍが印加されるまで速度指令電圧Ｖｓｐは制御部１１に投入されない。従って、速度指令電圧Ｖｓｐが制御部１１に投入されてロック保護機能用のカウントが開始されても、電源電圧Ｖｍはインバータ部１２に投入されているのでモータ５のロータを回転させることができ、通常であれば、所定時間のカウント以内に位置検知信号のパルスの個数が所定個数以上となるので、モータ５の動作を継続できる。また、電源電圧Ｖｍが速度指令電圧Ｖｓｐよりも先に印加された場合は、先に電源電圧Ｖｍがインバータ部１２に投入され、速度指令電圧Ｖｓｐが印加されたときにそのまま速度指令電圧Ｖｓｐは制御部１１に投入されるので、上記と同様に通常であれば、モータ５の動作を継続できる。
【００５４】
すなわち、速度指令電圧Ｖｓｐおよび電源電圧Ｖｍの印加順序に依らず、モータ５を起動させることができる。これにより、モータ装置７を組み込むシステムの仕様を限定しない。また、上記所定時間を長めに設定する必要もないので、ロック保護機能が作動しにくいといった状況を回避できる。
【００５５】
＜４．スイッチ部の変形例＞
スイッチ部３は、先述した構成（図２）の他にも、次のような変形例を採用してもよい。図６は、変形例に係るスイッチ部３の構成を示す図である。図６に示すスイッチ部３は、トランジスタとしてＭＯＳＦＥＴを用いる。なお、図６に示す構成では、第２ラインＬ２上に先述した分圧回路２（図１）は配置していない。
【００５６】
図６に示すスイッチ部３は、ｐチャネルＭＯＳＦＥＴ３１と、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴ３２と、抵抗Ｒ３０１〜Ｒ３０４と、ツェナーダイオードＺＤと、を有する。速度指令電圧Ｖｓｐの印加端とモータ制御ＩＣ１（制御部１１）との間の第１ラインＬ１上には、ｐチャネルＭＯＳＦＥＴ３１のソースとドレインが配置される。速度指令電圧Ｖｓｐの印加端とｐチャネルＭＯＳＦＥＴ３１のソースとが接続される接続点には、抵抗Ｒ３０１の一端が接続される。抵抗Ｒ３０１の他端は、ｐチャネルＭＯＳＦＥＴ３１のゲートと、抵抗Ｒ３０２の一端に接続される。抵抗Ｒ３０２の他端は、ツェナーダイオードＺＤのカソードに接続される。
【００５７】
ツェナーダイオードＺＤのアノードは、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴ３２のドレインに接続される。電源電圧Ｖｍの印加端は、抵抗Ｒ３０３を介してｎチャネルＭＯＳＦＥＴ３２のゲートに接続される。抵抗Ｒ３０３とｎチャネルＭＯＳＦＥＴ３２のゲートとの接続点には、抵抗Ｒ３０４の一端が接続される。抵抗Ｒ３０４の他端とｎチャネルＭＯＳＦＥＴ３２のソースには、グランド電位が印加される。電源電圧Ｖｍの印加端と抵抗Ｒ３０３とが接続される接続点には、第２ラインＬ２が接続される。
【００５８】
スイッチ部３の構成を換言すると、スイッチ部３は、ｐチャネルＭＯＳＦＥＴ３１と、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴ３２と、第１抵抗Ｒ３０１と、第２抵抗Ｒ３０４と、ツェナーダイオードＺＤと、を有する。第１ラインＬ１上には、ｐチャネルＭＯＳＦＥＴ３１のソースとドレインが配置される。ｐチャネルＭＯＳＦＥＴ３１のソースとゲートとは、第１抵抗Ｒ３０１により接続される。電源電圧Ｖｍの印加端は、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴ３２のゲートに接続される。ｎチャネルＭＯＳＦＥＴ３２のゲートとソースとは、第２抵抗Ｒ３０４により接続される。ｎチャネルＭＯＳＦＥＴ３２のソースは、接地される。ツェナーダイオードＺＤのカソードは、ｐチャネルＭＯＳＦＥＴ３１のゲートに接続される。ツェナーダイオードＺＤのアノードは、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴ３２のドレインに接続される。
【００５９】
このような変形例に係るスイッチ部３の動作を説明すると、電源電圧Ｖｍよりも先に速度指令電圧Ｖｓｐが印加された場合、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴ３２のゲートには抵抗Ｒ３０４を介してグランド電位が印加されるので、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴ３２はオフとなる。これにより、抵抗Ｒ３０１、抵抗３０２、およびツェナーダイオードＺＤを介して電流は流れないので、ｐチャネルＭＯＳＦＥＴ３１のゲート・ソース間には抵抗Ｒ３０１による電圧降下がないので、ｐチャネルＭＯＳＦＥＴ３１はオフとなり、速度指令電圧Ｖｓｐは制御部１１に投入されない。
【００６０】
その後、電源電圧Ｖｍが印加されると、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴ３２のゲート・ソース間に抵抗Ｒ３０４による電圧降下が発生し、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴ３２はオンとなる。これにより、抵抗Ｒ３０１、抵抗Ｒ３０２、およびツェナーダイオードＺＤを介して電流が流れ、抵抗Ｒ３０１による電圧降下によりｐチャネルＭＯＳＦＥＴ３１はオンとなり、速度指令電圧Ｖｓｐは制御部１１に投入される。このとき、電源電圧Ｖｍは、第２ラインＬ２を介してインバータ部１２に投入される。
【００６１】
従って、変形例に係るスイッチ部３によっても、速度指令電圧Ｖｓｐが電源電圧Ｖｍよりも先に印加された場合でも、速度指令電圧Ｖｓｐが電源電圧Ｖｍよりも先に制御部１１に投入されることを回避できる。
【００６２】
＜５．モータ制御装置の第１変形例＞
図７は、第１変形例に係るモータ制御装置４１の構成を示す図である。図７に示すモータ装置７１は、モータ制御装置４１と、モータ５と、を有する。
【００６３】
先述した実施形態の構成との相違点として、モータ制御装置４１は、待機電流低減回路８を有する。待機電流低減回路８は、第１ラインＬ１上に備えられる。待機電流低減回路８は、制御部１１を駆動する制御部電源電圧Ｖｃｃが印加される第３ラインＬ３が接続される。
【００６４】
図８は、待機電流低減回路８の具体的な構成例を示す図である。なお、図８において、速度指令電圧Ｖｓｐの印加端は、スイッチ部３の出力端に相当する。待機電流低減回路８は、ｐチャネルＭＯＳＦＥＴ８１と、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴ８２と、抵抗Ｒ８１〜Ｒ８４と、ツェナーダイオードＺＤと、を有する。制御部電源電圧Ｖｃｃの印加端は、第３ラインＬ３を介してｐチャネルＭＯＳＦＥＴ８１のソースに接続される。ｐチャネルＭＯＳＦＥＴ８１のドレインは、制御部１１に接続される。
【００６５】
制御部電源電圧Ｖｃｃの印加端とｐチャネルＭＯＳＦＥＴ８１のソースとが接続される接続点には、抵抗Ｒ８１の一端が接続される。抵抗Ｒ８１の他端は、ｐチャネルＭＯＳＦＥＴ８１のゲートと、抵抗Ｒ８２の一端に接続される。抵抗Ｒ８２の他端は、ツェナーダイオードＺＤのカソードに接続される。
【００６６】
ツェナーダイオードＺＤのアノードは、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴ８２のドレインに接続される。速度指令電圧Ｖｓｐの印加端は、抵抗Ｒ８３を介してｎチャネルＭＯＳＦＥＴ８２のゲートに接続される。抵抗Ｒ８３とｎチャネルＭＯＳＦＥＴ８２のゲートとが接続される接続点には、抵抗Ｒ８４の一端が接続される。抵抗Ｒ８４の他端とｎチャネルＭＯＳＦＥＴ８２のソースには、グランド電位が印加される。速度指令電圧Ｖｓｐの印加端と抵抗Ｒ８３とが接続される接続点には、第１ラインＬ１が接続される。
【００６７】
このような待機電流低減回路８の構成によれば、制御部電源電圧Ｖｃｃが印加され、速度指令電圧Ｖｓｐが印加されない状態では、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴ８２はオフとなり、抵抗Ｒ８１、Ｒ８２、およびツェナーダイオードＺＤを介して電流は流れず、ｐチャネルＭＯＳＦＥＴ８１はオフとなり、制御部電源電圧Ｖｃｃは制御部１１に投入されない。一方、制御部電源電圧Ｖｃｃおよび速度指令電圧Ｖｓｐともに印加される状態では、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴ８２がオンとなり、抵抗Ｒ８１、Ｒ８２、およびツェナーダイオードＺＤを介して電流が流れ、ｐチャネルＭＯＳＦＥＴ８１はオンとなり、制御部電源電圧Ｖｃｃは制御部１１に投入される。
【００６８】
これにより、制御部電源電圧Ｖｃｃおよび速度指令電圧Ｖｓｐともに印加されている状態で、速度指令電圧Ｖｓｐが印加されなくなると、待機電流低減回路８によって制御部電源電圧Ｖｃｃの制御部１１への投入は遮断され、待機状態での省電力が行われる。
【００６９】
また、図８における速度指令電圧Ｖｓｐの印加端は、スイッチ部３の出力端に相当するので、待機電流低減回路８は、スイッチ部３の出力に応じて制御部電源電圧Ｖｃｃを制御部１１に投入するか否かを切替える。
【００７０】
モータ５の起動処理においては、制御部電源電圧Ｖｃｃが第３ラインＬ３に印加され、速度指令電圧Ｖｓｐが第１ラインＬ１に印加され、電源電圧Ｖｍが第２ラインＬ２に印加されていない状態では、スイッチ部３により速度指令電圧Ｖｓｐは出力されず、速度指令電圧Ｖｓｐは第１ラインＬ１を介して制御部１１に投入されず、待機電流低減回路８によって制御部電源電圧Ｖｃｃは制御部１１に投入されない。
【００７１】
その後、電源電圧Ｖｍが印加されると、インバータ部１２に電源電圧Ｖｍが投入されるとともに、スイッチ部３により速度指令電圧Ｖｓｐは出力される。これにより、速度指令電圧Ｖｓｐは第１ラインＬ１を介して制御部１１に投入され、待機電流低減回路８により制御部電源電圧Ｖｃｃは制御部１１に投入される。これにより、制御部１１はカウントを開始する。このとき、通常であれば、モータ５の駆動によりロータは回転するので、所定時間のカウントによるロック保護機能は作動せず、モータ５の動作は継続される。
【００７２】
＜６．モータ制御装置の第２変形例＞
図９は、第２変形例に係るモータ制御装置４２の構成を示す図である。図９に示すモータ装置７２は、モータ制御装置４２と、モータ５と、を有する。
【００７３】
モータ制御装置４２は、モータ制御ＩＣ１２０と、スイッチ部３２０と、を有する。モータ制御ＩＣ１２０は、制御部１２０１と、インバータ部１２０２と、を有する。制御部１２０１は、演算部１２０１Ａと、プリドライバ１２０１Ｂと、電源電圧（Ｖｍ）検出部１２０１Ｃと、カウンタ１２０１Ｄと、Ｖｓｐ検出部１２０１Ｅと、を有する。
【００７４】
スイッチ部３２０は、第２ラインＬ２上に備えられる。速度指令電圧Ｖｓｐの印加される第１ラインＬ１には、印加端Ｔが接続される。印加端Ｔは、スイッチ部３２０に接続される。スイッチ部３２０は、先述したスイッチ部３と同様な構成を採ることにより、印加端Ｔへの速度指令電圧Ｖｓｐの印加状態に応じて電源電圧Ｖｍをインバータ部１２０２に投入するか否かを切替える。
【００７５】
また、本実施形態では、電源電圧Ｖｍがインバータ部１２０２に投入されると、これをＶｍ検出部１２０１Ｃが検出し、カウンタ１２０１Ｄが時間のカウントを開始する。すなわち、電源電圧Ｖｍがインバータ部１２０２に投入されたときに、制御部１２０１はカウントを開始する。
【００７６】
これにより、モータ５の起動処理において、電源電圧Ｖｍが速度指令電圧Ｖｓｐよりも先に印加されたとしても、スイッチ部３２０によって電源電圧Ｖｍはインバータ部１２０２に投入されず、速度指令電圧Ｖｓｐが印加されたときにスイッチ部３２０によって電源電圧Ｖｍはインバータ部１２０２に投入される。このときに、Ｖｍ検出部１２０１Ｃの検出により、カウンタ１２０１Ｄによるカウントが開始される。通常であれば、速度指令電圧Ｖｓｐに応じた演算部１２０１Ａの指令によりモータ５のロータは回転するので、所定時間のカウントによるロック保護機能は作動せず、モータ５の動作は継続される。なお、速度指令電圧Ｖｓｐが電源電圧Ｖｍよりも先に印加された場合は、電源電圧Ｖｍが印加されたときにスイッチ部３２０によってそのままインバータ部１２０２に電源電圧Ｖｍが印加され、カウントが開始される。
【００７７】
従って、本実施形態によっても、速度指令電圧Ｖｓｐおよび電源電圧Ｖｍの印加順序に依らず、モータ５を起動させることができる。但し、本実施形態では、高電圧である電源電圧Ｖｍを検出するＶｍ検出部１２０１Ｃが必要となり、高電圧に耐える検出部が必要となる。コスト低減の観点からは、先述した実施形態のように、電源電圧Ｖｍよりは低い電圧である速度指令電圧Ｖｓｐを検出するＶｓｐ検出部１１Ｃを設けるほうが望ましい。
【００７８】
＜７．その他＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の趣旨の範囲内であれば、実施形態は種々の変形が可能である。
【００７９】
例えば、先述した実施形態では、制御部およびインバータ部は、ＩＣに備えられ、スイッチ部は、ＩＣの外部に配置される。これにより、既存のＩＣに対して外付けでスイッチ部を構成することができるので、モータ制御装置を容易に構成することができる。
【００８０】
しかしながら、これに限らず、例えばスイッチ部３および分圧回路２をモータ制御ＩＣ１内部に集積して構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は、各種用途のモータを制御するモータ制御装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００８２】
１、１２０・・・モータ制御ＩＣ、１１、１２０１・・・制御部、１１Ａ、１２０１Ａ・・・演算部、１１Ｂ、１２０１Ｂ・・・プリドライバ、１１Ｃ・・・Ｖｓｐ検出部、１２０１Ｃ・・・Ｖｍ検出部、１１Ｄ、１２０１Ｄ・・・カウンタ、１２０１Ｅ・・・Ｖｓｐ検出部、１２、１２０２・・・インバータ部、２・・・分圧回路、３、３２０・・・スイッチ部、４、４１、４２・・・モータ制御装置、５・・・モータ、６・・・回転数検知部、７、７１、７２・・・モータ装置、８・・・待機電流低減回路、Ｌ１・・・第１ライン、Ｌ２・・・第２ライン、Ｌ３・・・第３ライン、Ｈｕ・・・Ｕ相ホールセンサ、Ｈｖ・・・Ｖ相ホールセンサ、Ｈｗ・・・Ｗ相ホールセンサ、Ｃｐ１・・・第１コンパレータ、Ｃｐ２・・・第２コンパレータ、Ｃｐ３・・・第３コンパレータ
【図１】
2019030080.tif 000003
【図２】
2019030080.tif 000004
【図３】
2019030080.tif 000005
【図４】
2019030080.tif 000006
【図５】
2019030080.tif 000007
【図６】
2019030080.tif 000008
【図７】
2019030080.tif 000009
【図８】
2019030080.tif 000010
【図９】
2019030080.tif 000011
【図１０】
2019030080.tif 000012
【図１１】
2019030080.tif 000013