(57)【要約】【課題】モータの種類に応じて駆動するモータ駆動装置を提供する。【解決手段】スイッチ素子５４をＯＮして、Ｂ’相コイル２４及び電流検出素子３に電流を流す。測定部４は電流検出素子３を流れる電流値を測定し、安定した後の電流値を抵抗値算出部１２に出力する。抵抗値算出部１２は当該電流値に基づいてＢ’相コイルのコイル抵抗値を算出する。駆動条件選択部１３は当該コイル抵抗値に基づいて、レジスタ１４から駆動条件（パルス数、励磁方法等）を選択する。スイッチ制御部１１は当該駆動条件で、ステッピングモータ２を駆動する。【選択図】図１
2008067543.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ（２）が有する少なくとも一つのモータコイル（２１〜２４）を流れる電流値を測定する電流測定部（３，４）と、
前記電流値に基づいて前記モータコイルの抵抗値を算出する抵抗値算出部（１２）と、
前記抵抗値に基づいて選択された駆動条件で、前記モータを駆動する駆動部（１１，１３，５１〜５４）と
を備える、モータ駆動装置。
【請求項２】
前記電流測定部は、
前記モータコイルと直列に接続される電流検出素子（３）と、
前記電流検出素子を流れる電流値を測定する測定部（４）と
を備えており、
前記駆動部は、
前記電流検出素子及び前記モータコイルへ流れる電流の導通／非導通を選択するスイッチ素子（５４）
を備えており、
前記駆動部は前記スイッチ素子を導通したうえで、前記測定部が前記電流値を測定し、前記駆動部は、少なくとも前記スイッチ素子を制御して前記モータを駆動する、請求項１記載のモータ駆動装置。
【請求項３】
前記電流測定部は、
前記モータコイルと直列に接続される電流検出素子（３）と、
前記電流検出素子を流れる電流値を測定する測定部（４）と、
前記モータコイル及び前記電流検出部を流れる電流の導通／非導通を選択する測定用スイッチ素子（６）と
を備えており、
前記駆動部は、
前記電流検出素子を介さずに前記モータコイルと接続され、前記モータコイルへ流れる電流の導通／非導通を選択するスイッチ素子（５４）
を備えており、
前記駆動部は前記測定用スイッチ素子を導通したうえで、前記測定部が前記電流値を測定し、前記駆動部は少なくとも前記スイッチ素子を制御して前記モータを駆動する、請求項１記載のモータ駆動装置。
【請求項４】
（ａ）モータ（２）が有する少なくとも一つのモータコイル（２１〜２４）を流れる電流値を測定するステップ（Ｓ３）と、
（ｂ）前記ステップ（ａ）の実行後に、前記電流値に基づいて、前記モータコイルの抵抗値を算出するステップ（Ｓ４）と、
（ｃ）前記ステップ（ｂ）の実行後に、前記抵抗値に基づいて選択された駆動条件で、前記モータを駆動するステップ（Ｓ５〜Ｓ８）と
を実行する、モータ駆動方法。
【請求項５】
前記ステップ（ａ）は、前記モータコイルと直列に接続された電流検出素子（３）と前記モータコイルとを流れる電流の導通／非導通を選択するスイッチ素子（５４）を導通して、前記電流検出素子を流れる電流値を測定し、
前記ステップ（ｄ）は、少なくとも前記スイッチ素子を制御して前記モータを駆動する、請求項４に記載のモータ駆動方法。
【請求項６】
前記ステップ（ａ）は、前記モータコイルと直列に接続された電流検出素子（３）及び前記モータコイルへ流れる電流の導通／非導通を選択する測定用スイッチ素子（６）を導通して、前記電流検出素子を流れる電流値を測定し、
前記ステップ（ｄ）は、前記電流検出素子を介さずに前記モータコイルと接続されたスイッチ素子（５４）を少なくとも制御して前記モータを駆動する、請求項４に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、モータ駆動装置およびモータ駆動方法に関し、特にモータの種類に応じて駆動する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機には、空調負荷の変化に応じて冷媒流量制御する電子膨張弁が用いられている。そして、空気調和機には、異なる機構の電子膨張弁が混在して用いられる。その機構の違いにより、電子膨張弁を構成するステッピングモータを駆動するためのパルス数や励磁方法などが異なる。
【０００３】
例えば電子膨張弁を制御する基板（駆動装置）が故障して取り替えるときなど、作業員が電子膨張弁のモータの種類を判別して、その電子膨張弁用の基板（駆動装置）と取り替えていた。
【０００４】
なお、本発明に関連する技術として特許文献１が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−９９１０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、作業員にとっては電子膨張弁のモータの種類を判別するという負担があり、また作業員のミスによる不具合が生じる可能性があった。
【０００７】
そこで、本発明は、モータの種類に応じて駆動するモータ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】
【０００８】
本発明に係るモータ駆動装置の第１の態様は、モータ（２）が有する少なくとも一つのモータコイル（２１〜２４）を流れる電流値を測定する電流測定部（３，４）と、前記電流値に基づいて前記モータコイルの抵抗値を算出する抵抗値算出部（１２）と、前記抵抗値に基づいて選択された駆動条件で、前記モータを駆動する駆動部（１１，１３，５１〜５４）とを備える。
【０００９】
本発明に係るモータ駆動装置の第２の態様は、第１の態様に係るモータ駆動装置であって、前記電流測定部は、前記モータコイルと直列に接続される電流検出素子（３）と、前記電流検出素子を流れる電流値を測定する測定部（４）とを備えており、前記駆動部は、前記電流検出素子及び前記モータコイルへ流れる電流の導通／非導通を選択するスイッチ素子（５４）を備えており、前記駆動部は前記スイッチ素子を導通したうえで、前記測定部が前記電流値を測定し、前記駆動部は、少なくとも前記スイッチ素子を制御して前記モータを駆動する。
【００１０】
本発明に係るモータ駆動装置の第３の態様は、第１の態様に係るモータ駆動装置であって、前記電流測定部は、前記モータコイルと直列に接続される電流検出素子（３）と、前記電流検出素子を流れる電流値を測定する測定部（４）と、前記モータコイル及び前記電流検出部を流れる電流の導通／非導通を選択する測定用スイッチ素子（６）とを備えており、前記駆動部は、前記電流検出素子を介さずに前記モータコイルと接続され、前記モータコイルへ流れる電流の導通／非導通を選択するスイッチ素子（５４）を備えており、前記駆動部は前記測定用スイッチ素子を導通したうえで、前記測定部が前記電流値を測定し、前記駆動部は、少なくとも前記スイッチ素子を制御して前記モータを駆動する。
【００１１】
本発明に係るモータ駆動方法の第１の態様は、（ａ）モータ（２）が有する少なくとも一つのモータコイル（２１〜２４）を流れる電流値を測定するステップ（Ｓ３）と、（ｂ）前記ステップ（ａ）の実行後に、前記電流値に基づいて、前記モータコイルの抵抗値を算出するステップ（Ｓ４）と、（ｃ）前記ステップ（ｂ）の実行後に、前記抵抗値に基づいて選択された駆動条件駆動条件で、前記モータを駆動するステップ（Ｓ５〜Ｓ８）とを実行する。
【００１２】
本発明に係るモータ駆動方法の第２の態様は、第１の態様に係るモータ駆動方法であって、前記ステップ（ａ）は、前記モータコイルと直列に接続された電流検出素子（３）と前記モータコイルとを流れる電流の導通／非導通を選択するスイッチ素子（５４）を導通して、前記電流検出素子を流れる電流値を測定し、前記ステップ（ｄ）は、少なくとも前記スイッチ素子を制御して前記モータを駆動する。
【００１３】
本発明に係るモータ駆動方法の第３の態様は、第１の態様に係るモータ駆動方法であって、前記ステップ（ａ）は、前記モータコイルと直列に接続された電流検出素子（３）及び前記モータコイルへ流れる電流の導通／非導通を選択する測定用スイッチ素子（６）を導通して、前記電流検出素子を流れる電流値を測定し、前記ステップ（ｄ）は、前記電流検出素子を介さずに前記モータコイルと接続されたスイッチ素子（５４）を少なくとも制御して前記モータを駆動する。
【発明の効果】
【００１４】
通常、モータの種類によって、そのモータコイルの抵抗値は異なる。よって、本発明に係るモータ駆動装置又はモータ駆動方法の第１の態様によれば、モータの種類に応じた駆動条件でモータを駆動することができる。ひいては、モータ駆動装置の取り替え時などに、モータの種類を判別するという作業員の負担を低減できるとともに、作業員の間違いによる不具合を回避できる。
【００１５】
本発明に係るモータ駆動装置又はモータ駆動方法の第２の態様によれば、モータコイルを駆動するときのスイッチと、モータコイルの抵抗を測定するときのスイッチを共用することができるので、回路規模を小さくできると共に製造コストを低減できる。
【００１６】
本発明に係るモータ駆動装置又はモータ駆動方法の第３の態様によれば、モータを駆動するときに測定用スイッチ素子をＯＦＦすることで、モータ駆動時には電流検出素子の影響を排除することができる。よって、モータコイルに適切な電流値を流すことができ、モータの制御精度を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明に係る実施の形態のモータ駆動装置について説明する。図１は、本実施の形態に係るモータ駆動装置の一例を示す概略構成図である。
【００１８】
本モータ駆動装置は、制御部１と、電流検出素子３と、測定部４と、ドライブ回路５とを備えており、例えばステッピングモータ２を駆動する。
【００１９】
ステッピングモータ２は、２相ユニポーラ型であり、Ａ相コイル２１と、Ａ’相コイル２２と、Ｂ相コイル２３と、Ｂ’相コイル２４と、回転子２５とを備えている。各相コイル２１〜２４はステッピングモータ２の電源端Ｐに共通に接続されている。各相コイルに所定の順序で電流が流れると、コイルに磁界が発生して回転子２５が回転する。ステッピングモータ２は回転子２５の回転量に応じて、図示しない電子膨張弁の開度を調整する。なお、ステッピングモータはこれに限らず、バイポーラ型やハイブリッド型であってもよく、５相モータであってもよい。
【００２０】
直流電源ＶＤＤは制御部１及びステッピングモータ２と接続されている。
【００２１】
ドライブ回路５は、スイッチ素子５１〜５４を備えている。各スイッチ素子５１〜５３はそれぞれ一端がＡ相コイル２１、Ａ’相コイル２２、Ｂ相コイル２３と直列に接続されており、他端が接地されている。スイッチ素子５４は一端が電流検出素子３を介してＢ’相コイル２４と直列に接続されており、他端が接地されている。
【００２２】
そして、ドライブ回路５は制御部１からスイッチ素子５１〜５４をそれぞれ駆動する駆動パルスを受け取って、Ａ相コイル２１、Ａ’相コイル２２、Ｂ相コイル２３、電流検出素子３、Ｂ’相コイル２４に電流を流す。例えば、制御部１からスイッチ素子５４に駆動パルスが入力されると、スイッチ素子５４がＯＮして、直流電源ＶＤＤからの電流が電流検出素子３及びＢ’相コイル２４に供給される。
【００２３】
電流検出素子３は上述したように一端がＢ’相コイル２４と直列に接続され、他端がスイッチ素子５４と接続されている。測定部４は、電流検出素子３を流れる電流値を測定し制御部１に出力する。即ち、電流検出素子３及び測定部４から成る部分を、Ｂ’相コイル２４を流れる電流値を測定する電流測定部と見なすことができる。
【００２４】
制御部１は、スイッチ制御部１１と、抵抗値算出部１２と、駆動条件選択部１３とレジスタ１４とを備えている。抵抗値算出部１２は、測定部４から入力される電流値に基づいて、Ｂ’相コイル２４のコイル抵抗値を算出する。
【００２５】
レジスタ１４には、図２に例示されるように、コイル抵抗値とモータの種類と駆動条件との対応関係が予め格納されている。なお、図２には２種類のモータＭ１，Ｍ２についてのコイル抵抗値Ｒ１，Ｒ２及び駆動条件ａ，ｂが例示されているが、これに限らず３種類以上が予めレジスタ１４に格納されていても良い。
【００２６】
駆動条件選択部１３は抵抗値算出部１２が算出したコイル抵抗値に基づいて、レジスタ１４からステッピングモータ２を駆動する駆動条件を選択する。
【００２７】
スイッチ制御部１１は、スイッチ素子５１〜５４を制御してステッピングモータ２を駆動する。具体的には、例えば不図示のＣＰＵからステッピングモータ２の回転方向や回転量を指示する指令信号を受け取って、当該指令信号と、駆動条件選択部１３によって選択された駆動条件とに基づいて、駆動パルスをドライブ回路５に出力する。なお、スイッチ制御部１１、駆動条件選択部１３、ドライブ回路５から成る部分を、モータを駆動する駆動部と見なすことができる。
【００２８】
また、制御部１は不図示のＣＰＵ等から初期化信号が入力されると初期化する。なお、スイッチ制御部１１、抵抗値算出部１２、駆動条件選択部１３の少なくともいずれか一つはハードウェアで構成されていても良く、その機能を実現するソフトウェアで構成されていても良い。
【００２９】
続いて、本モータ駆動装置の動作について説明する。図３は本モータ駆動装置の動作を示すフローチャートである。
【００３０】
まず、ステップＳ１にて、例えば不図示のＣＰＵ等からの初期化信号により制御部１を初期化する。
【００３１】
次に、ステップＳ２にて、スイッチ制御部１１は駆動パルスをスイッチ素子５４に出力する。スイッチ素子５４が導通状態になると、直流電源ＶＤＤと、Ｂ’相コイル２４と、電流検出素子３と、スイッチ素子５４と、接地とから成る直列のラインに電流が流れる。
【００３２】
次に、ステップＳ３にて、測定部４は電流検出素子３を流れる電流値を測定する。そして電流値が安定した後に、当該電流値を抵抗値算出部１２に出力する。
【００３３】
次に、ステップＳ４にて、抵抗値算出部１２は入力された電流値に基づいて、Ｂ’相コイル２４の抵抗値を算出する。具体的には、既知の電流検出素子３の抵抗値と、当該電流値とから電流検出素子３の電圧値を算出する。そして、電流検出素子３の電圧値と、既知のスイッチ素子５４の電圧降下と直流電源ＶＤＤからＢ’相コイル２４の電圧値を算出する。最後にＢ’相コイル２４の電圧値と電流値からＢ’相コイル２４のコイル抵抗値Ｒを算出する。
【００３４】
なお、電流検出素子３の抵抗値がＢ’相コイルのコイル抵抗値Ｒに比べて十分に小さく、スイッチ素子５４の電圧降下が直流電源ＶＤＤに比べて十分に小さい場合は、これらを無視しても構わない。この場合、電流検出素子３を流れる電流値と直流電源ＶＤＤとからＢ’相コイルのコイル抵抗値Ｒを算出することができる。従って、抵抗値算出部１２の演算量を低減することができる。
【００３５】
次に、ステップＳ５にて、駆動条件選択部１３は、抵抗値算出部１２が算出したコイル抵抗値Ｒがレジスタ１４に格納されている抵抗値Ｒ１，Ｒ２のいずれに相当するかを判断する。具体的には、コイル抵抗値Ｒと各抵抗値Ｒ１，Ｒ２の差を算出して、当該差が最も小さい抵抗値がコイル抵抗値Ｒに相当すると判断する。
【００３６】
コイル抵抗値Ｒが抵抗値Ｒ１に相当すると判断した場合は、ステップＳ６にて、駆動条件選択部１３はレジスタ１４から駆動条件ａを選択する。また、コイル抵抗値Ｒが抵抗値Ｒ２に相当すると判断した場合は、ステップＳ７にて、駆動条件選択部１３はレジスタ１４から駆動条件ｂを選択する。
【００３７】
次に、ステップＳ８にて、スイッチ制御部１１は駆動条件選択部１３が選択した駆動条件でドライブ回路５に駆動パルスを出力してステッピングモータ２を駆動する。
【００３８】
以上のように、Ｂ’相コイル２４のコイル抵抗値に基づいて選択された駆動条件でステッピングモータ２を駆動する。従って、モータの種類に応じた駆動条件でモータを駆動することができる。ひいては、モータ駆動装置の取り替え時などに、モータの種類を判別するという作業員の負担を低減できるとともに、作業員の間違いによる不具合を回避できる。
【００３９】
なお、電流検出素子３は、ステッピングモータ２が有する少なくとも一つのコイルと接続すればよい。例えばＡ相コイル２１とスイッチ素子５１の間で接続されてもよい。この場合、図３におけるステップＳ２で、スイッチ制御部１１がスイッチ素子５１をＯＮすればよい。また、電流検出素子３は直流電源ＶＤＤとステッピングモータ２の電源端Ｐとの間に接続されていても良い。この場合、図３におけるステップＳ２で、スイッチ制御部１１はスイッチ素子５１〜５４の少なくともいずれかをＯＮすればよい。
【００４０】
なお、本発明をステッピングモータを駆動するモータ駆動装置として説明したが、これに限らず、あらゆる直流モータ、交流モータに適用できる。
【００４１】
（変形例）
上述した実施の形態に係るモータ駆動装置では、モータ２の駆動時に電流検出素子３にも電流が流れる。しかしながら、例えばモータ２が厳密な速度制御やトルク制御を必要とする場合など、電流検出素子３の抵抗値が無視できない場合もある。ここでは、上記のような場合に対応したモータ駆動装置について説明する。
【００４２】
図４は、本変形例に係るモータ駆動装置の概略構成図である。なお、同一符号は同一又は相当部分を示し重畳する説明は省略する。本モータ駆動装置では、図１と比較して、スイッチ素子５４が電流検出素子３を介さずにＢ’相コイル２４と直列に接続されている。電流検出素子３は一端がＢ’相コイル２４と直列に接続されており、他端が測定用スイッチ素子６と接続されている。
【００４３】
測定用スイッチ素子６は電流検出素子３の反対側が接地されており、電流検出素子３及びＢ’相コイル２４を流れる電流の導通／非導通を選択する。また、スイッチ制御部１１は測定用スイッチ素子６を制御するスイッチ信号を出力する。即ち、本変形例に係るモータ駆動装置では、モータ２を駆動する駆動系統とは別にコイルを流れる電流を測定する電流測定系統が設けられている。
【００４４】
続いて、本モータ駆動装置の動作について説明する。ここでは、実施の形態に係るモータ駆動装置の動作（図３参照）と異なる点について説明し、重畳する説明は省略する。
【００４５】
ステップＳ２にて、スイッチ制御部１１はスイッチ信号を出力して測定用スイッチ素子６をＯＮさせる。次に、実施の形態に係るモータ駆動装置と同様に、ステップＳ３〜Ｓ７を経て、Ｂ’相コイル２４のコイル抵抗値を算出し、当該コイル抵抗値に基づいてモータ２の駆動条件を選択する。
【００４６】
そして、ステップＳ８にて、スイッチ制御部１１はスイッチ信号の出力を停止して測定用スイッチ素子６をＯＦＦさせたうえで、選択された駆動条件でドライブ回路５に駆動パルスを出力してモータ２を駆動する。
【００４７】
以上のように、モータ２の駆動時には電流検出素子３に電流が流れないため、電流検出素子３の影響を排除できる。よって、各相コイルに適切な電流値を流すことができ、モータの制御精度を向上することができる。
【００４８】
一方、実施の形態に係るモータ駆動装置によれば、モータ駆動用のスイッチ素子（スイッチ素子５１〜５４）と電流測定用のスイッチ素子（測定用スイッチ素子６）を共用しているので、回路規模を小さくすることができ、製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】実施の形態に係るモータ駆動装置の概略構成図である。
【図２】レジスタ１４に格納された抵抗値、モータの種類、駆動条件の一例を示す図である。
【図３】実施の形態に係るモータ駆動装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】変形例に係るモータ駆動装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００５０】
３  電流検出素子
４  測定部
１１  スイッチ制御部
１２  抵抗値算出部
１３  駆動条件選択部
２４  Ｂ’相コイル
５１〜５４  スイッチ素子
６  測定用スイッチ素子
【図１】
2008067543.tif 000003
【図２】
2008067543.tif 000004
【図３】
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【図４】
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