(57)【要約】【課題】スイッチング素子の発熱を抑制しつつ、モータの回転数を連続的に制御することができるモータ駆動装置を提供する。【解決手段】モータ駆動装置２１の信号処理部２６は、デューティ演算回路５により決定されたＰＷＭデューティ指令Ｄ１が上限値Ｄ０を超えると、各相のスイッチング通電期間を、デューティを上限値Ｄ０に設定する第１通電期間と１００％に設定する第２通電期間とに分けて、第２通電期間の長さをデューティ指令Ｄ１に応じて設定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータをＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御により駆動するモータ制御装置において、
速度指令に応じてＰＷＭ信号のデューティを決定するデューティ決定部と、
このデューティ決定部により決定されたデューティが上限値を超えた場合、各相のスイッチング通電期間を、デューティを前記上限値に設定する第１通電期間と１００％に設定する第２通電期間とに分けて、前記第２通電期間の長さを前記決定されたデューティに応じて設定する信号処理部とを備えたことを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項２】
前記信号処理部は、第２通電期間の長さを、前記デューティ決定部により決定されたデューティと前記上限値との差に応じて設定することを特徴とする請求項１記載のモータ駆動装置。
【請求項３】
前記モータは、ブラシレスＤＣモータであることを特徴とする請求項１又は２記載のモータ駆動装置。
【請求項４】
前記信号処理部は、各相のスイッチング通電期間において、前記第２通電期間を複数回設定することを特徴とする請求項３記載のモータ駆動装置。
【請求項５】
前記モータが３相モータであり、前記スイッチング通電期間を電気角１２０度毎に切換える通電方式で前記モータを駆動する場合、
前記信号処理部は、前記第２通電期間を、前記スイッチング通電期間における電気角６０度区間の始めに設定することを特徴とする請求項４記載のモータ駆動装置。
【請求項６】
前記モータが３相モータであり、前記スイッチング通電期間を電気角１２０度毎に切換える通電方式で前記モータを駆動する場合、
前記信号処理部は、前記第２通電期間を、前記スイッチング通電期間における電気角６０度区間の中間に設定することを特徴とする請求項４記載のモータ駆動装置。
【請求項７】
前記モータが３相モータであり、前記スイッチング通電期間を電気角１２０度毎に切換える通電方式で前記モータを駆動する場合、
前記信号処理部は、前記第２通電期間を、前記スイッチング通電期間における電気角６０度区間の終わりに設定することを特徴とする請求項４記載のモータ駆動装置。
【請求項８】
前記信号処理部は、前記第２通電期間を、所定周期毎に設定することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のモータ駆動装置。
【請求項９】
前記信号処理部は、前記第２通電期間を、前記モータの１回転周期毎に設定することを特徴とする請求項８記載のモータ駆動装置。
【請求項１０】
モータをＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御により駆動する方法において、
速度指令に応じてＰＷＭ信号のデューティを決定し、
決定したデューティが上限値を超えた場合、各相のスイッチング通電期間を、デューティを前記上限値に設定する第１通電期間と１００％に設定する第２通電期間とに分け、
前記第２通電期間の長さを前記決定したデューティに応じて設定し、前記モータに通電を行なうことを特徴とするモータ駆動方法。
【請求項１１】
前記第２通電期間の長さを、前記デューティ決定部により決定したデューティと前記上限値との差に応じて設定することを特徴とする請求項１０記載のモータ駆動方法。
【請求項１２】
前記モータを、ブラシレスＤＣモータとすることを特徴とする請求項１０又は１１記載のモータ駆動方法。
【請求項１３】
各相のスイッチング通電期間において、前記第２通電期間を複数回設定することを特徴とする請求項１２記載のモータ駆動方法。
【請求項１４】
前記モータが３相モータであり、前記スイッチング通電期間を電気角１２０度毎に切換える通電方式で前記モータを駆動する場合、
前記第２通電期間を、前記スイッチング通電期間における電気角６０度区間の始めに設定することを特徴とする請求項１３記載のモータ駆動方法。
【請求項１５】
前記モータが３相モータであり、前記スイッチング通電期間を電気角１２０度毎に切換える通電方式で前記モータを駆動する場合、
前記第２通電期間を、前記スイッチング通電期間における電気角６０度区間の中間に設定することを特徴とする請求項１３記載のモータ駆動方法。
【請求項１６】
前記モータが３相モータであり、前記スイッチング通電期間を電気角１２０度毎に切換える通電方式で前記モータを駆動する場合、
前記第２通電期間を、前記スイッチング通電期間における電気角６０度区間の終わりに設定することを特徴とする請求項１３記載のモータ駆動方法。
【請求項１７】
前記第２通電期間を、所定周期毎に設定することを特徴とする請求項１０乃至１３の何れかに記載のモータ駆動方法。
【請求項１８】
前記第２通電期間を、前記モータの１回転周期毎に設定することを特徴とする請求項１７記載のモータ駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータをＰＷＭ制御により駆動するモータ制御装置及びモータ駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１２は、例えば、車両に搭載されるファンモータをＰＷＭ制御により矩形波通電して駆動する装置の一構成例を示すものである。ファンモータ駆動装置１は、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit）などの上位コントローラ２よりＰＷＭ信号として与えられるファンの回転速度指令を信号処理部３で受けると、ＰＷＭ信号のデューティに応じた電圧信号を変換生成して回転数指令変換回路４に出力する。上位コントローラ２は、例えばラジエータ内部の水温を検知する水温センサ（図示せず）からの出力信号を受けて、検知される水温に応じた回転速度指令を出力するものである。
【０００３】
回転数指令変換回路４は、上記電圧信号に応じて回転数指令を決定し、デューティ（ＤＵＴＹ）演算回路５に出力する。ファン６は、３相ブラシレスＤＣモータ７によって回転駆動されるようになっており、モータ７の回転状態は位置検出回路８により検出される。位置検出回路８は、例えばモータ７の巻線に発生する誘起電圧波形に基づいて（所謂センサレス方式）回転を検出するように構成したり、或いはホールＩＣやレゾルバ、ロータリエンコーダなどのセンサで構成しても良い（従って、位置検出回路８の入力端子は必ずしもモータ７の巻線に直結されている必要は無い）。
【０００４】
回転数検出回路９は、位置検出回路８によって出力される検出信号（モータ７を構成するロータの回転位置信号）に基づいてモータ７の回転数を算出し、デューティ演算回路５の入力側に出力する。そして、回転数検出回路９によって算出された回転数と、回転数指令変換回路４によって出力される回転数指令との差分が減算器１０により演算され、デューティ演算回路５に対しては、上記減算結果が入力されるようになっている。また、デューティ演算回路５により演算されたデューティ指令に対しては、電圧補正回路１１によって補正が加えられる。電圧補正回路１１は、車両のバッテリ１２の電圧を検出し、その電圧変動に応じて上記の補正をデューティ指令に加える。
【０００５】
そして、補正されたデューティ指令はＰＷＭ信号生成回路１３に出力される。ＰＷＭ信号生成回路１３は、内部で生成されたＰＷＭ制御の搬送波と、デューティ演算回路５で決定されたＰＷＭデューティに基づいてＰＷＭ信号を生成し、ＡＮＤゲート１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗの一方の入力端子に共通に出力するようになっている。
【０００６】
位置検出回路８によって出力される検出信号は３相通電振分け回路１５にも与えられており、３相通電振分け回路１５は、上記検出信号が示すロータの回転位置に応じて矩形波による１２０度通電パターン信号を生成すると、ＡＮＤゲート１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗの他方の入力端子、並びにゲートドライブ回路１６に出力する。
ＡＮＤゲート１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗは、３相通電振分け回路１５より与えられる通電パターン信号がハイレベルとなる期間に、ＰＷＭ信号生成回路１３により生成されたＰＷＭ信号を、ハイサイド信号としてゲートドライブ回路１６に出力する。また、３相通電振分け回路１５よりゲートドライブ回路１６に直接与えられる通電パターン信号が、ロウサイド信号となる。
【０００７】
インバータ回路１７は、例えば６個のパワーＭＯＳＦＥＴ１７Ｕ，１７Ｖ，１７Ｗ，１７Ｘ，１７Ｙ，１７Ｚ（スイッチング素子）を３相ブリッジ接続して構成されており、ゲートドライブ回路１６より出力されるゲート信号は、上記各ＦＥＴ１７Ｕ〜１７Ｚの各ゲートに与えられる。
【０００８】
以上のように構成される駆動装置１において、モータ７をＰＷＭ制御により矩形波通電して駆動する場合は、インバータ回路１７のハイサイドＦＥＴ１７Ｕ，１７Ｖ，１７ＷをスイッチングするＯＮデューティを変化させることでモータ７の回転数を制御する。この場合、モータ７の回転数はＰＷＭ信号のＯＮデューティに略比例し、デューティ１００％で回転数は最高となる。
【０００９】
一方、インバータ回路１７を構成するパワーＭＯＳＦＥＴ等の素子は、ＰＷＭ信号のデューティ比が大きくなるほど通電電流が増加するため発熱が大きくなる。但し、デューティ１００％の場合はスイッチング損失がなくなるので、発熱は低下する。従って、スイッチング可能な最大デューティにおける発熱に耐えられる素子を選択しないと素子が破壊されてしまうため、素子或いは放熱用の部品が大型化してコストアップに繋がるという問題があった。
【００１０】
上記のような問題を解決する技術として、モータの高速回転時（即ち、デューティが大の場合）や素子の検出温度が高い場合にはＰＷＭ信号のキャリア周波数を低下させ、スイッチング損失を低減するものがある（特許文献１，２参照）。
【特許文献１】特開２００６−２５５６５号公報
【特許文献２】特開２００６−１５７９８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、キャリア周波数を低下させると可聴周波数域にかかる場合があり、ユーザにより異音の発生として認識されるため、民生機器としての商品性を欠いてしまうことになる。
【００１２】
また、その他の技術として、ＰＷＭデューティに予め１００％未満の上限（例えば、８０％など）を設定しておき、モータを最高速度で回転させる場合は１００％デューティで駆動することで、発熱を低減することも考案されている。しかし、この技術においても、モータの回転数がリニアに制御できなくなったり、デューティを上限値から１００％に切換える場合に回転数が急変するため、突発音が発生したり、突入電流が流れたりするという問題がある。
【００１３】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、スイッチング素子の発熱を抑制しつつ、モータの回転数を連続的に制御することができるモータ駆動装置及びモータ駆動方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１記載のモータ駆動装置によれば、信号処理部は、デューティ決定部により決定されたＰＷＭデューティが上限値を超えると、各相のスイッチング通電期間を、デューティを前記上限値に設定する第１通電期間と１００％に設定する第２通電期間とに分けて、第２通電期間の長さを前記決定されたデューティに応じて設定する。
即ち、速度指令に応じたＰＷＭデューティが上限値を超えた場合は、デューティが上限値の第１通電期間とデューティが１００％の第２通電期間との割合が変化することでモータが駆動される。従って、上限値〜１００％の範囲に属するデューティのＰＷＭ信号は出力されなくなるので、スイッチング素子の温度上昇は、従来技術のようにＰＷＭデューティが上限値を超えて設定された場合よりも抑制される。また、モータの回転数を連続的に制御することができる。
【００１５】
請求項２記載のモータ駆動装置によれば、信号処理部は、第２通電期間の長さを、デューティ決定部により決定されたデューティと上限値との差に応じて設定するので、モータの回転数をリニアに制御することができる。
【００１６】
請求項３記載のモータ駆動装置によれば、ブラシレスＤＣモータを駆動対象とする場合に、スイッチング素子の温度上昇を抑制しつつ、モータの回転数を連続的に制御することができる。
【００１７】
請求項４記載のモータ駆動装置によれば、信号処理部は、各相のスイッチング通電期間において前記第２通電期間を複数回設定するので、デューティ１００％で通電が行われる期間がより分散されるようになり、モータの駆動を安定して行うことができる。
【００１８】
請求項５〜７記載のモータ駆動装置によれば、何れも３相モータを１２０度通電方式で駆動する場合を前提とする。そして、信号処理部は、第２通電期間を、各相のスイッチング通電期間における電気角６０度区間の始めに（請求項５）、同区間の中間に（請求項６）、同区間の終わりに（請求項７）設定する。
即ち、１２０度通電方式においては、電気角６０°毎に各相間の通電パターンが切換えられ、また、上記の電気角６０度区間はロータの位置検出信号に基づいて得ることができる。従って、各相のスイッチング通電期間毎に第２通電期間が２回設定されるようになり、１００％デューティによる通電期間を通電パターンが切換えられる毎に設定して、モータの駆動を安定して行うことができる。
【００１９】
請求項８記載のモータ駆動装置によれば、信号処理部は、第２通電期間を所定周期毎に設定するので、請求項４〜７と同様の効果が得られる。
請求項９記載のモータ駆動装置によれば、信号処理部は、第２通電期間をモータの１回転周期毎に設定するので、モータが１回転する間に必ず第２通電期間が挿入され、モータの駆動を安定して行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
（第１実施例）
以下、本発明を車両のラジエータ部に配置されるファンモータを駆動する装置に適用した場合の第１実施例について図１乃至図４を参照して説明する。尚、図１２と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分について説明する。本実施例のモータ駆動装置２１では、電圧補正回路１１と、ＰＷＭ信号生成回路１３との間に、デューティ判定回路２２が挿入されている。
【００２１】
デューティ判定回路２２では、電圧補正回路１１より出力されるＰＷＭ信号デューティＤ１指令について、上限値Ｄ０（例えば、８０％）が設定されている。そして、ＰＷＭ信号生成回路１３に対しては、上記デューティ指令Ｄ１が常に出力されているが、１００％通電時間算出部２３に対しては、デューティ指令Ｄ１がＤ０＜Ｄ１≦１００の範囲にある場合にだけ出力される。
【００２２】
１００％通電時間算出部２３は、電気角６０度の通電期間内にＰＷＭ信号のデューティを１００％にして通電する期間を設けるため、その通電時間ＴFULLONを、例えば次式によって計算する。
ＴFULLON＝（Ｄ１−Ｄ０）／（１００−Ｄ０）×Ｔ60      …（１）
尚、Ｔ60は電気角６０度の通電期間に相当する時間であり、その時間は、回転数検出回路９より与えられる回転数信号に基づき演算される。そして、計算された１００％通電時間ＴFULLONは、１００％通電信号生成回路２４に出力される。すると、１００％通電信号生成回路２４は、位置検出回路８からの位置検出信号の立上り，立下りエッジの検出タイミングに同期して１００％通電信号を出力する。
【００２３】
また、上記１００％通電信号と、ＰＷＭ信号生成回路１３より出力されたＰＷＭ信号とは、ＯＲゲート２５の各入力端子に夫々与えられており、ＯＲゲート２５の出力端子は、ＡＮＤゲート１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗの一方の入力端子に共通に接続されている。尚、以上の構成において、ＰＷＭ信号生成回路７，デューティ判定回路２２，１００％通電時間算出部２３，１００％通電信号生成回路２４，ＯＲゲート２５は、信号処理部２６を構成している。
【００２４】
次に、本実施例の作用について図２乃至図４も参照して説明する。図２は、各部の信号波形を示すタイミングチャートである。３相通電振分け回路１５は、図２（ａ）に示す位置検出信号Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗを論理合成して、各相の通電期間が電気角１２０度となるように通電信号を振り分ける（図２（ｂ）参照）。そして、本実施例では、上述のようにデューティ指令Ｄ１が、Ｄ０＜Ｄ１≦１００の場合は、１００％通電時間算出部２３が（１）式に基づいて１００％通電時間ＴFULLONを計算する。
即ち、（１）式は、本来のデューティ指令Ｄ１と、上限値Ｄ０との差に応じて通電時間ＴFULLONを決定するものであり、例えば上限値Ｄ０が８０％，デューティ指令Ｄ１が９０％の場合は、
ＴFULLON＝（９０−８０）／（１００−８０）×Ｔ60＝Ｔ60／２
となる。
【００２５】
そして、１００％通電信号は、図２（ｄ）に示すように、３相位置検出信号の何れかのエッジタイミングに同期して電気角６０度区間の始めに、即ち各相のスイッチング通電期間（電気角１２０度）において２回出力される。ＰＷＭ信号と１００％通電信号とは、ＯＲゲート２５において論理和がとられるので、その結果、ゲート駆動信号は、図２（ｅ）に示すように、スイッチング通電期間における電気角６０度区間の冒頭がデューティ１００％の通電期間（第２通電期間）となり、それに続いてデューティＤ０の通電期間（第１通電期間）となっている。尚、図２（ｅ）に示すゲート駆動信号は、全てハイレベルでＦＥＴをＯＮさせるものとする（ハイサイド側のＰチャネルＦＥＴも）。また、ゲート駆動信号ＵD，ＶD，ＷDは、ロウサイドＦＥＴ１７Ｘ，１７Ｙ，１７Ｚに出力される。
【００２６】
ここで、図３は、インバータ回路１７を構成しているＦＥＴ（パワー素子）の発熱温度を、従来構成と本実施例の構成とについて比較したものである。この場合、上限デューティＤ０を８２．５％に設定しているが、従来構成のモータ駆動装置１では、そこからデューティが上昇するのに伴って発熱温度が上昇している。これに対して、本実施例のモータ駆動装置２１では温度の上昇は極僅かであり、デューティ１００％まで略フラットな特性を示している。
【００２７】
また、図４には、（ａ）モータ駆動装置２１と（ｂ）モータ駆動装置１とについて、回転数を同一にした場合の電源電流のリップルを観測した波形を示す。（ｂ）に示すモータ駆動装置１ではリップルのピークトゥピーク値が９．９８Ａであるのに対し、（ａ）に示すモータ駆動装置２１では同値が４．３Ａとなっており、リップルレベルが１／２よりも小さくなっている。
【００２８】
以上のように本実施例によれば、モータ駆動装置２１の信号処理部２６は、デューティ演算回路（デューティ決定部）５により決定されたＰＷＭデューティＤ１が上限値Ｄ０を超えると、各相のスイッチング通電期間を、デューティを上限値Ｄ０に設定する第１通電期間と１００％に設定する第２通電期間とに分けて、第２通電期間の長さをデューティＤ１に応じて設定するようにした。従って、インバータ回路１７を構成するＦＥＴの温度上昇を、ＰＷＭデューティが上限値Ｄ０を超えて設定された場合よりも抑制することができる。そして、モータ７の回転数を連続的に制御することができる。
【００２９】
また、信号処理部２６の１００％通電時間算出部２３は、第２通電期間の長さをデューティＤ１と上限値Ｄ０との差に応じて、具体的には（１）式に従って設定するので、モータ７の回転数をリニアに制御することができる。
更に、信号処理部２６は、各相のスイッチング通電期間において第２通電期間を複数回設定するので、デューティ１００％で通電が行われる期間がより分散されるようになり、モータ７を駆動する際の振動が低減され、安定して駆動することができる。具体的には、第２通電期間を各相スイッチング通電期間における電気角６０度区間の始めに設定した。即ち、１２０度通電方式では電気角６０°毎に各相間の通電パターンが切換えられ、また、上記の電気角６０度区間は、ロータの位置検出信号に基づいて容易に得ることができるので、第２通電期間の設定制御が容易となる。
【００３０】
（第２実施例）
図５乃至図７は本発明の第２実施例を示すものであり、第１実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分について説明する。第２実施例のモータ駆動装置３１は、位置検出回路８と１００％通電信号生成回路２４に替わる同信号生成回路３２との間に、１００％通電タイミング生成回路３３が挿入されている。
【００３１】
この１００％通電タイミング生成回路３３は、位置検出回路８からの位置検出信号Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗに基づいて得られる電気角６０度区間の開始から、内部のカウンタで計時を行うことで遅延時間Ｔdelayを生成し、その遅延時間信号を１００％通電信号生成回路３２に出力する。すると、１００％通電信号生成回路３２は、遅延時間Ｔdelayが経過した後に１００％通電信号を出力する。以上の構成において、第１実施例の信号処理回路２６より１００％通電信号生成回路３２を置き換え、１００％通電タイミング生成回路３３を加えたものが信号処理回路３４を構成している。
【００３２】
次に、第２実施例の作用について図６及び図７も参照して説明する。図６は、１００％通電期間、即ち、第２通電期間を電気角６０度通電区間の中心に設定した場合を示す。この時、１００％通電タイミング生成回路３３では、遅延時間Ｔdelayを次式により演算して設定する。
Ｔdelay＝（Ｔ60−ＴFULLON）／２    …（２）
また図７は、第２通電期間を電気角６０度通電区間の終わりに設定した場合を示す。この時、１００％通電タイミング生成回路３３では、遅延時間Ｔdelayを次式により演算して設定する。
Ｔdelay＝Ｔ60−ＴFULLON    …（３）
また、第２実施例のモータ駆動装置３１においても、第１実施例の図２と同様に、第２通電期間を電気角６０度通電区間の始めに設定することは可能であり、その場合、Ｔdelay＝０，とすれば良い。
【００３３】
以上のように第２実施例によれば、モータ駆動装置３１の信号処理部３４は、第２通電期間を、各相のスイッチング通電期間における電気角６０度区間の中間，または終わりに設定するようにしたので、第１実施例と同様の効果が得られる。
【００３４】
（第３実施例）
図８及び図９は本発明の第３実施例を示すものであり、第２実施例と異なる部分について説明する。第３実施例のモータ駆動装置４１は、第２実施例の１００％通電タイミング生成回路３３に替えて、１００％通電周期生成回路４２を備えている。この１００％通電周期生成回路４２は、各相のスイッチング通電期間に第２通電期間を設定するための周期を内部のクロックあるいはカウンタにより生成し、その周期信号を１００％通電信号生成回路３２に出力するものである。そして、第２実施例の信号処理部３４より、通電タイミング生成回路３３に替えて通電周期生成回路４２を備えたものが、信号処理部４３を構成している。
またこの場合、１００％通電時間算出部２３には、回転数検出部９によって出力される回転数信号に替えて、１００％通電周期生成回路４２からの周期信号が入力されており、（１）式のＴ60に替えて周期信号を用いることで通電時間ＴFULLONを決定する。
【００３５】
次に、第３実施例の作用について図９も参照して説明する。１００％通電周期生成回路４２は、１００％通電周期信号を、図９（ｄ）に示すように生成出力する。そして、１００％通電信号生成回路３２は、上記周期信号の出力タイミングに同期して、１００％通電時間算出部２３により決定された通電時間ＴFULLONに応じて１００％通電信号を出力する。その結果、各相のスイッチング通電期間において、第２通電期間は、その途中に１回だけ設定されている（図９（ｆ）参照）。
【００３６】
尚、図９では、周期生成回路４２が出力する１００％通電周期信号を、一例としてモータ７の回転速度に同期しているように示しているが、勿論非同期であっても構わない。
以上のように第３実施例によれば、モータ駆動装置４１の信号処理部４３は、第２通電期間を、１００％通電周期生成回路４２が生成出力する周期信号に基づいて設定するので、第１，第２実施例と略同様の効果が得られる。
【００３７】
（第４実施例）
図１０は本発明の第４実施例であり、第３実施例と異なる部分のみ説明する。第４実施例では、本発明をＤＣモータ（ブラシ付きモータ）を駆動対象とする場合に適用する。すなわち、図８に示す構成より、ブラシレスＤＣモータ７がＤＣモータ４４に置き換わっており、それに伴い、インバータ回路１７が削除されている。そして、バッテリ１２の正側端子とグランドとの間に、モータ４４とＮチャネルＭＯＳＦＥＴ４５との直列回路が接続されており（ロウサイド駆動方式）、モータ４４の両端にはフライホイールダイオード４６が接続されている。
【００３８】
また、位置検出回路８，回転数検出回路９，ＡＮＤゲート１４，３相通電振り分け回路１５，ゲートドライブ回路１６も削除されており、モータ４４の回転に伴いパルス信号を出力するエンコーダ４７，エンコーダ４７により出力されるパルス信号の出力間隔を回転数に変換する変換回路４８が配置されている。そして、その変換回路４８の出力信号が減算器１０に入力されている。また、ＯＲゲート２５からの出力信号は、ゲートドライブ回路４９を介してＦＥＴ４５のゲートに出力されるようになっている。以上がモータ駆動装置５０を構成している。
【００３９】
次に、第４実施例の作用について説明する。１００％通電信号生成回路３２による作用は、基本的に第３実施例と同様であり、１００％通電周期生成回路４２による１００％通電周期信号Ｔ100の出力タイミングに同期して１００％通電信号を出力する。その場合、１００％通電時間算出部２３は、通電時間ＴFULLONを例えば次式によって計算する。
ＴFULLON＝（Ｄ１−Ｄ０）／（１００−Ｄ０）×Ｔ100      …（４）
すると、第３実施例と同様に、１００％通電信号生成回路３２によって１００％通電信号が出力される。
【００４０】
すると、ＯＲゲート２５及びゲートドライブ回路４９を介して、ＦＥＴ４５のゲートに図９（ｆ）に示す形式と同様に合成されたＰＷＭ信号が単相で出力され、ＤＣモータ４４がスイッチング駆動される。尚、１００％通電周期信号Ｔ100を出力する間隔は、モータ４４の負荷がファン６のように慣性モーメントが大きい負荷である場合には、間隔を比較的長く設定しても回転数の変動することなく制御することができる。
以上のように第４実施例によれば、ＤＣモータ４４をＦＥＴ４５によってロウサイド駆動する場合にも、ＦＥＴ４５のスイッチング損失による発熱を抑制することができる。
【００４１】
（第５実施例）
図１１は本発明の第５実施例であり、第４実施例と異なる部分のみ説明する。第５実施例のモータ駆動装置５１は、ＤＣモータ４４をハイサイド駆動する場合を示す。すなわち、バッテリ１２の正側端子とグランドとの間に、ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ５２とモータ４４との直列回路が接続されている。また、第４実施例のエンコーダ４７及び変換回路４８は削除されており、それらに替えて、モータ４４の両端電圧を差動積分する差動積分回路５３が配置されている。そして、差動積分回路５３の出力信号が減算器１０に与えられている。
また、差動積分回路５３の出力信号は、モータ４４の印加電圧を反映したものとなっているため、電圧補正回路１１は削除されている。その他の構成は第４実施例と同様である。
【００４２】
次に、第５実施例の作用について説明する。第５実施例では、モータ４４がＦＥＴ５２によりスイッチング駆動されることでモータ４４の両端に印加される電圧が、差動積分回路５３により検出され、その検出出力がデューティ演算回路５におけるデューティ比の演算に反映される。したがって、エンコーダ４７を用いることなくモータ４４のフィードバック制御が可能となる。
以上のように第５実施例によれば、モータ４４をハイサイド駆動する場合にも本発明を適用して、ＦＥＴ５２の発熱を抑制することができる。
【００４３】
本発明は上記し又は図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、以下のような変形が可能である。
第２通電期間の長さＴFULLONの設定は、（１）式に基づくものに限らない。
電圧補正回路１１は、必要に応じて設ければ良い。
第１，第２実施例において、第２通電期間を、電気角１２０度のスイッチング通電期間について、その「始め」，「中間」，「終わり」の１箇所に設定しても良いし、３箇所以上に設定しても良い。
【００４４】
また、第３実施例においても、１つのスイッチング通電期間において、第２通電期間が２回以上設定されるように１００％通電周期信号を出力しても良い。
第４又は第５実施例において、１００％通電周期信号は、ＤＣモータ４４の１回転周期としても良い。その場合、１００％通電周期生成回路４２に対し、回転周期と同期をとるための信号を入力すれば良い（第３実施例の場合も同様）。斯様に構成すれば、モータ４４が１回転する間に必ず第２通電期間が挿入され、モータの駆動を安定して行うことができる。
車両に搭載されるファンモータを駆動するものに限ることはない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明を車両のラジエータ部に配置されるファンモータの駆動装置に適用した場合の第１実施例であり、駆動装置の構成を示す図
【図２】各部の信号波形を示すタイミングチャート
【図３】インバータ回路を構成するＦＥＴの発熱温度を、従来構成と本実施例の構成とについて比較した図
【図４】（ａ）本実施例の構成と（ｂ）従来構成とについて、回転数を同一にした場合の電源電流リップルの観測波形を示す図
【図５】本発明の第２実施例を示す図１相当図
【図６】図２相当図（その１）
【図７】図２相当図（その２）
【図８】本発明の第３実施例を示す図１相当図
【図９】図２相当図
【図１０】本発明の第４実施例を示す図１相当図
【図１１】本発明の第５実施例を示す図１相当図
【図１２】従来技術を示す図１相当図
【符号の説明】
【００４６】
図面中、５はデューティ演算回路（デューティ決定部）、７はブラシレスＤＣモータ、２１はモータ駆動装置、２６は信号処理部、３１はモータ駆動装置、３４は信号処理部、４１はモータ駆動装置、４３は信号処理部、４４はＤＣモータ、５０及び５１はモータ駆動装置を示す。
【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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