(57)【要約】【課題】モータ駆動回路において、コスト増大を抑えた状態で駆動電流検出系のオフセット電圧を精度良く補正でき電流検出精度を確保できる技術の提供。【解決手段】モータ駆動回路内にもともと備わっているマイコン等の制御手段を用いて、モータ駆動回路内の温度関連情報と、インバータ回路からの駆動電流を検出する電流検出手段のオフセット電圧情報とに基づき、該オフセット電圧の温度特性を演算しかつ該演算結果により該オフセット電圧を補正する。【選択図】  図４
2004357476.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インバータ回路からの駆動電流を検出しフィードバック制御によりモータを駆動するモータ駆動回路であって、
モータ駆動回路内の温度または温度変化を検出する温度検出手段と、
上記駆動電流を検出する電流検出手段と、
上記検出された温度情報または温度変化情報と上記電流検出手段のオフセット電圧情報とに基づき該オフセット電圧の温度特性を演算し、該演算結果に基づき該オフセット電圧を補正した状態で上記インバータ回路を制御する制御手段と、
を備えた構成を特徴とするモータ駆動回路。
【請求項２】
インバータ回路からの駆動電流を検出しフィードバック制御によりモータを駆動するモータ駆動回路であって、
上記インバータ回路の温度または温度変化を検出する温度検出手段と、
上記駆動電流を検出する電流検出手段と、
１回目の運転のとき、上記検出された温度情報または温度変化情報と上記電流検出手段のオフセット電圧情報とに基づき該オフセット電圧の温度変化分を演算して記憶し、２回目の運転のとき、該記憶してある温度変化分情報に基づき該オフセット電圧を補正し、該補正した状態で上記インバータ回路を制御する制御手段と、
を備えた構成を特徴とするモータ駆動回路。
【請求項３】
上記制御手段は、上記インバータ回路、上記温度検出手段または上記電流検出手段が異常状態にあるときは、上記１回目の運転のときの上記温度情報または温度変化情報及び上記オフセット電圧情報を消去し、運転前の状態に戻るようにされた構成である請求項２に記載のモータ駆動回路。
【請求項４】
上記制御手段は、マイコンで構成される請求項１または請求項２に記載のモータ駆動回路。
【請求項５】
インバータ回路からの制御された駆動電流によりモータを駆動するモータ駆動方法であって、
上記駆動電流を検出する手段のオフセット電圧を求めるとともに、上記インバータ回路の温度または温度変化を検出するステップと、
上記検出された温度情報または温度変化情報と上記求めたオフセット電圧情報とに基づき該オフセット電圧の温度特性を演算するステップと、
上記演算結果に基づき上記オフセット電圧を補正するステップと、
上記オフセット電圧を補正した状態で上記インバータ回路を制御するステップと、
を経て、上記駆動電流により上記モータを駆動することを特徴とするモータ駆動方法。
【請求項６】
インバータ回路からの制御された駆動電流によりモータを駆動するモータ駆動用プログラムであって、
コンピュータに、
上記駆動電流を検出する手段のオフセット電圧情報と上記インバータ回路の温度情報または温度変化情報とに基づき、該オフセット電圧の温度変化分を演算して記憶する手順と、
上記記憶した温度変化分情報に基づき上記オフセット電圧を補正する手順と、
上記オフセット電圧を補正した状態で上記インバータ回路を制御する手順と、
を実行させ、モータを駆動することを特徴とするモータ駆動用プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インバータ回路からの駆動電流を検出しフィードバック制御によりモータを駆動するモータ駆動技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明に関連した従来技術としては、特開２００２−２０７０５２号公報（特許文献１）に記載されたものがある。該公報には、電流検出器における磁電変換素子またはその出力を増幅する増幅器のオフセットの温度ドリフトを相殺するために、ゼロクロス近傍に電気回路的に不感知帯を呈する非線形回路から成るオフセット相殺回路を設ける構成が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２０７０５２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術では、ゼロクロス近傍に電気回路的に不感知帯を呈するオフセット相殺回路を設ける必要がある。
本発明の課題点は、上記従来技術の状況に鑑み、モータ駆動回路において、新たな回路を付加しないでも、駆動電流検出系のオフセット電圧を温度特性も含め補正できるようにし、コストの増大を抑えた状態で駆動電流の検出精度を確保し、モータのトルク変動を抑えることができるようにすることである。
本発明の目的は、かかる課題点を解決できる技術の提供にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題点を解決するために、本発明では、基本的に、モータ駆動回路技術として、モータの駆動電流制御用としてもともと備わっているマイコン等の制御手段を用いて、モータ駆動回路内の温度関連情報と、インバータ回路からの駆動電流を検出する電流検出手段のオフセット電圧情報とに基づき、該オフセット電圧の温度特性を演算しかつ該演算結果により該オフセット電圧を補正する。具体的には、上記を基本構成とするモータ駆動回路と、上記を経時的基本動作とするモータ駆動方法と、モータ駆動用プログラムとを発明として提案する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例につき、図面を用いて説明する。
図１〜図４は本発明の実施例の説明図である。図１は、本発明の一実施例としてのモータ駆動回路の構成例図、図２は、図１のモータ駆動回路のオフセット電圧の温度特性学習動作の説明図、図３は、図１のモータ駆動回路のオフセット電圧の温度特性例を示す図、図４は、図２の温度特性学習動作に基づくオフセット電圧の補正動作の説明図である。
図１において、１はモータ駆動回路、２は負荷としてのモータ、３は、直流を交流に変換してモータの駆動電流を形成し出力するインバータ回路、４は、ホール素子等のセンサを備えて構成され、インバータ回路３からの駆動電流を検出する電流検出手段、５は、インバータ回路３の温度またはモータ駆動回路１内の温度または温度変化を検出する温度検出手段、６は、マイコンやメモリやゲートＩＣなどを備えて構成されモータ駆動回路全体の制御を行う制御手段としての制御回路である。制御回路６は、上記電流検出手段４のオフセット電圧を検出して記憶するとともに、該検出したオフセット電圧情報と上記温度検出手段５により検出された温度情報または温度変化情報とに基づき該オフセット電圧の温度特性を演算して記憶し、該記憶した演算結果に基づき該オフセット電圧を温度特性分も含めて補正し、該補正した状態で上記インバータ回路３を制御するための制御信号を形成する。上記オフセット電圧の温度特性の演算とその記憶、該記憶した演算結果に基づく該オフセット電圧の補正、及び該補正した状態での上記インバータ回路３を制御するための制御信号の形成など一連の動作は、制御回路６内に設定され記憶されているプログラムに基づき行われる。該プログラムが自動的に、マイコンにこれらの動作手順を実行させる。
【０００７】
図２は、上記図１のモータ駆動回路における電流検出手段のオフセット電圧の温度特性を学習する動作の説明図である。本動作は、温度特性を含めオフセット電圧の補正を正確に行うために、モータ駆動回路を予備的に作動させ、予め電流検出手段のオフセット電圧の温度特性を演算して記憶しておく学習動作である。以下の説明中、モータ駆動回路の構成要素には図１で用いた符合を用いるとする。
【０００８】
図２において、
（１）まず、モータ駆動回路１の作動を開始させる（ステップＳ２０１）。
（２）インバータ回路３からモータ２へ供給する駆動電流をゼロにし、このときの電流検出手段４のオフセット電圧を取り込む（ステップＳ２０２）。
（３）上記取り込んだオフセット電圧を制御回路６内のメモリに記憶する（ステップＳ２０３）。
（４）制御回路６は、モータ２の駆動開始の可否を判別する（ステップＳ２０４）。
（５）上記判別の結果、駆動開始可の場合は、制御回路６はインバータ回路３に対し駆動電流を出力させる指令を出しモータ２を駆動させる（ステップＳ２０５）。
（６）電流検出手段４により駆動電流（モータ電流）を検出する（ステップＳ２０６）。
（７）上記ステップＳ２０３において記憶したオフセット電圧値により、上記電流検出手段４の上記駆動電流検出時のオフセット分を補正する（ステップＳ２０７）。
（８）上記ステップＳ２０４の判別の結果、駆動開始不可すなわち運転終了の場合は、モータ２への駆動電流の供給を絶った状態で、温度検出手段５で検出したインバータ回路３またはモータ駆動回路１内の温度または温度変化に基づく情報と電流検出手段４のオフセット電圧情報とを取り込む（ステップＳ２０８）。
（９）上記取り込んだ温度関連情報とオフセット電圧情報とにより、電流検出手段４のオフセット電圧の温度特性を演算し、該演算結果をメモリに記憶し（ステップＳ２０９）、オフセット電圧の温度特性の学習動作を終了する（ステップＳ２１０）。
【０００９】
図３は、電流検出手段４のオフセット電圧の温度特性例を示す図である。本特性例は、温度の上昇とともにオフセット電圧も増加する場合の例である。
図３において、例えば温度ｔ０のときのオフセット電圧△ｅ０を基準オフセット電圧とすると、温度ｔ１のとき、オフセット電圧△ｅ１は△ｅ０＋△ｅｔ１、温度ｔ２のとき、オフセット電圧△ｅ２は△ｅ０＋△ｅｔ２となる。△ｅｔ１、△ｅｔ２それぞれが温度によるオフセット電圧の変化分である。上記図２におけるステップＳ２０２、ステップＳ２０３では、例えば温度ｔ０を基準にした場合、上記△ｅ０をオフセット電圧として取り込み、記憶する。また、上記図２におけるステップＳ２０８では、上記温度情報ｔ０、ｔ１、ｔ２、…または温度変化情報ｔ１−ｔ０、ｔ２−ｔ０、…などと、オフセット電圧情報△ｅ０、△ｅ１、△ｅ２、…とを取り込み、ステップＳ２０９では、これらの情報に基づき、オフセット電圧の温度特性として、温度によるオフセット電圧の変化分△ｅｔ１、△ｅｔ２、…を演算してメモリに記憶する。
【００１０】
図４は、上記図２の温度特性学習動作に基づくオフセット電圧の補正動作の説明図である。上記２の動作を１回目の運転において行うとすると、本図４の動作は例えば２回目の運転において行うことになる。本図４の説明においても、モータ駆動回路の構成要素には図１で用いた符合を用いるとする。
図４において、
（１）まず、モータ駆動回路１の作動を開始させる（ステップＳ４０１）。
（２）インバータ回路３からモータ２へ供給する駆動電流をゼロにし、このときの電流検出手段４のオフセット電圧を取り込む（ステップＳ４０２）。
（３）上記取り込んだオフセット電圧を制御回路６内のメモリに記憶する（ステップＳ４０３）。
（４）制御回路６は、モータ２の駆動開始の可否を判別する（ステップＳ４０４）。
（５）上記判別の結果、駆動開始可の場合は、制御回路６はインバータ回路３に対し駆動電流を出力させる指令を出しモータ２を駆動させ（ステップＳ４０５）、電流検出手段４により駆動電流（モータ電流）を検出する（ステップＳ４０６）とともに、温度検出手段５によりモータ駆動回路１内またはインバータ回路３の温度または温度変化を検出し（ステップＳ４０７）、オフセット電圧の補正が必要か否かを判別する（ステップＳ４０８）。
（６）上記ステップＳ４０８での判別の結果、オフセット電圧の補正が必要な場合は、上記図２のステップＳ２０９での演算結果に基づき、上記ステップＳ４０３において記憶したオフセット電圧値に対し、温度によるオフセット電圧の変化分（図３の△ｅｔ１、△ｅｔ２）を補正（キャンセル）する（ステップＳ４０９、ステップＳ４１０）。
（７）上記補正後のオフセット電圧（温度による変化分を除いた後のオフセット電圧（図３の△ｅ０））を上記電流検出手段４の上記駆動電流検出時におけるオフセット電圧として補正（キャンセル）する（ステップＳ４１１）。
（８）上記ステップＳ４１１のオフセット電圧補正を行った状態の電流検出手段４により駆動電流の検出を行い、制御信号を形成してインバータ回路３を制御してモータ２の駆動を継続する。
（９）一方、上記ステップＳ４０４における判別の結果、駆動開始不可すなわち運転終了の場合は運転を終了させる。
（１０）ステップＳ４０８の判別の結果、オフセット電圧の補正が必要でない場合は、そのまま温度監視を継続する。
【００１１】
上記実施例によれば、モータ駆動回路において、新たな回路を付加しないでも、もともと制御回路として備わっているマイコン等を用いて、駆動電流検出系のオフセット電圧を温度特性も含めて補正することができる。この結果、コストの増大を抑えた状態で駆動電流の検出精度を確保でき、モータのトルク変動を抑えることが可能となる。
【００１２】
なお、上記実施例では、上記図２のステップＳ２０８において、インバータ回路３またはモータ駆動回路１内の温度または温度変化に基づく情報と電流検出手段４のオフセット電圧情報とを取り込むとしたが、本発明はこれには限定されず、例えば、電流検出手段４が駆動電流の検出をしている状態において、制御回路６がこれらの情報を取り込む構成としてもよい。
【００１３】
【発明の効果】
本発明によれば、モータ駆動回路として、コストの増大を抑えた状態で駆動電流の検出精度を確保でき、モータのトルク変動を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例としてのモータ駆動回路の構成例図である。
【図２】図１のモータ駆動回路のオフセット電圧の温度特性学習動作の説明図である。
【図３】図１のモータ駆動回路のオフセット電圧の温度特性例を示す図である。
【図４】図２の温度特性学習動作に基づくオフセット電圧の補正動作の説明図である。
【符号の説明】
１…モータ駆動回路、  ２…モータ、  ３…インバータ回路、  ４…電流検出手段、  ５…温度検出手段、  ６…制御回路。
【図１】
2004357476.tif 000003
【図２】
2004357476.tif 000004
【図３】
2004357476.tif 000005
【図４】
2004357476.tif 000006