(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標速度信号に基づいてモータを駆動させるモータ駆動制御装置であって、
前記モータのロータの回転数に対応する回転数情報を生成する回転数情報生成部と、
電源から前記モータ駆動制御装置に流れる回路電流を検出する電流検出器と、
前記回転数情報と前記目標速度信号とに基づいて、前記モータが前記目標速度信号に対応する目標速度に追従するように、駆動制御信号を生成する制御回路部と、
前記制御回路部から出力された前記駆動制御信号に基づいて、前記モータに駆動信号を出力するモータ駆動部とを備え、
前記制御回路部は、
前記回転数情報と前記目標速度信号との比較結果に応じて、前記目標速度に追従するように前記モータを制御するためのトルク指令信号を生成し、
前記目標速度の変更情報に基づいて得られた目標速度の変更量と前記回路電流の増減情報に基づいて得られた前記回路電流の増減量とに基づいて、最大トルク値を含みトルク指令値の上限値を制御するトルク指令制御信号を生成し、
前記トルク指令信号と、前記トルク指令制御信号とに基づいて、前記駆動制御信号を生成する、モータ駆動制御装置。
【請求項２】
前記制御回路部は、
前記回転数情報と前記目標速度信号とに基づいて前記トルク指令信号を生成する速度制御回路と、
前記電流検出器で検出された前記回路電流に基づいて前記増減情報を出力する回路電流検出回路と、
前記目標速度信号に基づいて前記変更情報を生成する目標速度変更検出回路と、
前記増減情報に基づいて得られた前記回路電流の増減量と前記変更情報に基づいて得られた目標速度の変更量とに基づいて前記トルク指令制御信号を生成するトルク指令制御回路と、
前記トルク指令信号と前記トルク指令制御信号とに基づいて前記駆動制御信号を生成し、前記駆動制御信号を前記モータ駆動部に出力する駆動制御信号生成回路とを備える、請求項１に記載のモータ駆動制御装置。
【請求項３】
前記制御回路部は、
前記目標速度の変更量が所定量を超えない場合において前記回路電流の増加量が所定量以上であるとき、前記トルク指令値の上限値の制限動作を行い、
前記目標速度の変更量が所定量を超えたとき、前記トルク指令値の上限値の制限動作を行わない、請求項１又は請求項２に記載のモータ駆動制御装置。
【請求項４】
モータと、
前記モータを駆動する、請求項１から３のいずれか１項に記載のモータ駆動制御装置と、
前記モータ駆動制御装置を制御する上位装置と、
前記モータのロータの回転に伴い回転することで、機器外部の空気を吸引し、吸引した空気を排気する羽根車と、
前記羽根車により吸引された空気が通過するように配置されたフィルタとを備える、電子機器。
【請求項５】
目標速度信号に基づいてモータを駆動させるモータ駆動制御装置の制御方法であって、
前記モータ駆動制御装置は、
前記モータのロータの回転数に対応する回転数情報を生成する回転数情報生成部と、
電源から前記モータ駆動制御装置に流れる回路電流を検出する電流検出器と、
前記回転数情報と前記目標速度信号とに基づいて、前記モータが前記目標速度信号に対応する目標速度に追従するように、駆動制御信号を生成する制御回路部と、
前記制御回路部から出力された前記駆動制御信号に基づいて、前記モータに駆動信号を出力するモータ駆動部とを備え、
前記モータ駆動制御装置の制御方法は、
前記制御回路部が、前記回転数情報と前記目標速度信号との比較結果に応じて、前記目標速度に追従するように前記モータを制御するためのトルク指令信号を生成するトルク指令信号生成ステップと、
前記制御回路部が、前記目標速度の変更情報に基づいて得られた目標速度の変更量と前記回路電流の増減情報に基づいて得られた前記回路電流の増減量とに基づいて、最大トルク値を含みトルク指令値の上限値を制御するトルク指令制御信号を生成するトルク指令制御信号生成ステップと、
前記制御回路部が、前記トルク指令信号と、前記トルク指令制御信号とに基づいて、前記駆動制御信号を生成する駆動制御信号生成ステップとを有する、モータ駆動制御装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、モータ駆動制御装置、電子機器及びモータ駆動制御装置の制御方法に関し、特に、モータを駆動させて羽根車を回転させることにより送風する機能を有する電子機器に用いられるモータ駆動制御装置、電子機器及びモータ駆動制御装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば空気清浄機、加湿機、除湿機、エアコンなど、モータを駆動させて羽根車を回転させることにより送風する機能を有する電子機器が広く用いられている。このような電子機器には、種々の目的に応じて、送風する空気を通過させるためのフィルタが取り付けられている。例えば、浄化フィルタ、加湿フィルタ、脱臭フィルタなどが用いられることがある。
【０００３】
なお、下記特許文献１には、モータ回転に同期した負荷脈動を有する負荷装置を駆動するモータについて、設定した目標速度に基づいてモータ回転数を制御するモータ制御装置が開示されている。モータ制御装置は、モータが起動されてから所定時間内にモータ回転数が目標回転数より低い第１回転数に達していない場合には、トルク制御を行わずに目標回転数の下限を制限する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２７９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述のような電子機器において、モータを駆動しているとき、モータの負荷トルクが増大することがある。例えば、空気清浄機では、フィルタを外すと風量が上がり、モータの負荷トルクが大きくなる。モータの負荷トルクが増大すると、例えばＩＣで構成されるモータの駆動回路の回路電流が増加して、モータの駆動回路が発熱するという問題がある。
【０００６】
このような問題に対する有効な解決策は、上記の特許文献１には記載されていない。すなわち、特許文献１には記載されている回転数制御の方法では、回路電流を制御することは困難である。すなわち、空気清浄機においてフィルタが外されたオープンエア状態になると、回転数が一定であっても負荷が急増し、回路電流が増加するが、これに対応することはできない。さらに、オープンエア状態になったときには、それぞれの回転数について、回転数が低下するように（例えば、５００ｒｐｍのときは３００ｒｐｍ、１０００ｒｐｍのときは７００ｒｐｍ、１５００ｒｐｍのときは１２００ｒｐｍに低下するように）、予め、目標回転数を設定しておく必要がある。
【０００７】
この発明はそのような問題点を解決するためになされたものであり、モータの駆動回路の回路電流を効果的に制限することができるモータ駆動制御装置、電子機器及びモータ駆動制御装置の制御方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するためこの発明のある局面に従うと、目標速度信号に基づいてモータを駆動させるモータ駆動制御装置は、モータのロータの回転数に対応する回転数情報を生成する回転数情報生成部と、電源からモータ駆動制御装置に流れる回路電流を検出する電流検出器と、回転数情報と目標速度信号とに基づいて、モータが目標速度信号に対応する目標速度に追従するように、駆動制御信号を生成する制御回路部と、制御回路部から出力された駆動制御信号に基づいて、モータに駆動信号を出力するモータ駆動部とを備え、制御回路部は、回転数情報と目標速度信号との比較結果に応じて、目標速度に追従するようにモータを制御するためのトルク指令信号を生成し、目標速度の変更情報に基づいて得られた目標速度の変更量と回路電流の増減情報に基づいて得られた前記回路電流の増減量とに基づいて、最大トルク値を含みトルク指令値の上限値を制御するトルク指令制御信号を生成し、トルク指令信号と、トルク指令制御信号とに基づいて、駆動制御信号を生成する。
【０００９】
好ましくは、制御回路部は、回転数情報と目標速度信号とに基づいてトルク指令信号を生成する速度制御回路と、電流検出器で検出された回路電流に基づいて増減情報を出力する回路電流検出回路と、目標速度信号に基づいて変更情報を生成する目標速度変更検出回路と、増減情報に基づいて得られた前記回路電流の増減量と変更情報に基づいて得られた目標速度の変更量とに基づいてトルク指令制御信号を生成するトルク指令制御回路と、トルク指令信号とトルク指令制御信号とに基づいて駆動制御信号を生成し、駆動制御信号をモータ駆動部に出力する正弦波生成回路とを備える。
【００１０】
好ましくは、制御回路部は、目標速度の変更量が所定量を超えない場合において回路電流の増加量が所定量以上であるとき、トルク指令値の上限値の制限動作を行い、目標速度の変更量が所定量を超えたとき、トルク指令値の上限値の制限動作を行わない。
【００１１】
この発明の他の局面に従うと、電子機器は、モータと、モータを駆動する、上述に記載のモータ駆動制御装置と、モータ駆動制御装置を制御する上位装置と、モータのロータの回転に伴い回転することで、機器外部の空気を吸引し、吸引した空気を排気する羽根車と、羽根車により吸引された空気が通過するように配置されたフィルタとを備える。
【００１２】
この発明のさらに他の局面に従うと、目標速度信号に基づいてモータを駆動させるモータ駆動制御装置の制御方法は、モータ駆動制御装置は、モータのロータの回転数に対応する回転数情報を生成する回転数情報生成部と、電源からモータ駆動制御装置に流れる回路電流を検出する電流検出器と、回転数情報と目標速度信号とに基づいて、モータが目標速度信号に対応する目標速度に追従するように、駆動制御信号を生成する制御回路部と、制御回路部から出力された駆動制御信号に基づいて、モータに駆動信号を出力するモータ駆動部とを備え、モータ駆動制御装置の制御方法は、制御回路部が、回転数情報と目標速度信号との比較結果に応じて、目標速度に追従するようにモータを制御するためのトルク指令信号を生成する第１生成ステップと、制御回路部が、目標速度の変更情報に基づいて得られた目標速度の変更量と回路電流の増減情報に基づいて得られた前記回路電流の増減量とに基づいて、最大トルク値を含みトルク指令値の上限値を制御するトルク指令制御信号を生成する第２生成ステップと、制御回路部が、トルク指令信号と、トルク指令制御信号とに基づいて、駆動制御信号を生成する第３生成ステップとを有する。
【発明の効果】
【００１３】
これらの発明に従うと、目標速度の変更情報と回路電流の増減情報に基づいて、最大トルク値を含みトルク指令値の上限値を制御するトルク指令制御信号が生成される。したがって、モータの駆動回路の回路電流を効果的に制限することができるモータ駆動制御装置、電子機器及びモータ駆動制御装置の制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態の１つに係る電子機器を示す斜視図である。
【図２】本実施の形態に係るモータ駆動制御装置の回路構成を示すブロック図である。
【図３】本実施の形態に係るモータ駆動制御装置の回路構成を示す図である。
【図４】本実施の形態に係るモータ駆動制御装置の動作の一例を示す第１のフローチャートである。
【図５】本実施の形態に係るモータ駆動制御装置の動作の一例を示す第２のフローチャートである。
【図６】本実施の形態に係るモータ駆動制御装置の動作の一例を示すブロック図である。
【図７】本実施の形態の一変形例に係るモータ駆動制御装置の回路構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態の１つにおけるモータ駆動制御装置を用いた電子機器について説明する。
【００１６】
［実施の形態］
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態の１つに係る電子機器を示す斜視図である。
【００１８】
図１に示されるように、電子機器１０は、例えば、空気清浄機である。電子機器１０には、室内の空気を吸引するための吸引口１１と、吸引口１１から吸引した空気を排気するための排気口１２とが設けられている。すなわち、電子機器１０は、空気を吸引口１１から吸引し、排気口１２から排気する。吸引口１１は電子機器１０の接地面近くに配置されており、排気口１２は電子機器１０の上部に配置されている。
【００１９】
電子機器１０の内部には、例えば、フィルタ１３と、羽根車１４と、モータ２０と、モータ駆動制御装置１とが設けられている。
【００２０】
モータ２０は、モータ駆動制御装置１により駆動電力が供給されて駆動される。モータ２０のロータは、羽根車１４と共に回転する。
【００２１】
羽根車１４は、モータ２０のロータの回転に伴い回転することで、電子機器１０の外部の空気を吸引口１１から吸引し、吸引した空気を排気口１２から排気する。
【００２２】
フィルタ１３は、例えば、浄化フィルタ、加湿フィルタ、脱臭フィルタなどである。フィルタ１３は、吸引口１１から吸引された空気が羽根車１４に到達するまでにフィルタ１３を通過するように、空気の導風経路内に配置されている。吸引口１１から吸引された空気は、電子機器１０の内部でフィルタ１３を通過することで清浄化された上で、排気口１２から排出される。
【００２３】
電子機器１０は、上位装置５０（図３に示す）と、操作パネル５１とを備えている。ユーザが操作パネル５１を操作すると、それに応じて、上位装置５０がモータ駆動制御装置１を制御する。これにより、電子機器１０がユーザの操作に応じて動作する。ユーザは、操作パネル５１を操作することで、清浄化する空気の風量を段階的に設定することができる（低速、中速、高速など）。また、空気の汚れ等の状況に応じて、風量を自動的に変化させるように設定することができる。設定された風量に応じて上位装置５０からモータ駆動制御装置１に目標速度信号ＥＸＣが送信され、モータ駆動制御装置１が、目標速度信号ＥＸＣに応じた回転数でモータ２０を駆動させるように構成されている。
【００２４】
図２は、本実施の形態に係るモータ駆動制御装置１の回路構成を示すブロック図である。
【００２５】
図２に示すように、モータ駆動制御装置１は、モータ２０を例えば正弦波駆動により駆動させるように構成されている。本実施の形態において、モータ２０は、例えば３相のブラシレスモータである。モータ駆動制御装置１は、モータ２０に正弦波駆動信号を出力してモータ２０の電機子コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗに周期的に正弦波状の駆動電流を流すことで、モータ２０を回転させる。なお、モータ２０の駆動方式は、これに限られるものではない。
【００２６】
モータ駆動制御装置１は、インバータ回路２ａ及びプリドライブ回路２ｂを有するモータ駆動部２と、制御回路部３と、ＦＧ信号生成部（回転数情報生成部の一例）４と、電流センサ（電流検出器の一例）５とを有している。なお、図２に示されている構成要素は、モータ駆動制御装置１全体の一部であり、モータ駆動制御装置１は、図２に示されたものに加えて、他の構成要素を有していてもよい。
【００２７】
本実施の形態において、モータ駆動制御装置１は、ＦＧ信号生成部４を除き、その全部がパッケージ化された集積回路装置（ＩＣ）である。すなわち、モータ駆動制御装置１において、モータ駆動部２が制御回路部３とともに集積化（ＩＣ）されている。なお、モータ駆動制御装置１の一部が１つの集積回路装置としてパッケージ化されていてもよいし、他の装置と一緒にモータ駆動制御装置１の全部又は一部がパッケージ化されて１つの集積回路装置が構成されていてもよい。
【００２８】
インバータ回路２ａは、プリドライブ回路２ｂとともに、モータ駆動部２を構成する。インバータ回路２ａは、プリドライブ回路２ｂから出力された出力信号に基づいてモータ２０に駆動信号を出力し、モータ２０が備える電機子コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗに通電する。インバータ回路２ａは、例えば、電源Ｖｃｃの両端に設けられた２つのスイッチ素子の直列回路の対が、電機子コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗの各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）に対してそれぞれ配置されて構成されている。２つのスイッチ素子の各対において、スイッチ素子同士の接続点に、モータ２０の各相の端子が接続されている。
【００２９】
プリドライブ回路２ｂは、制御回路部３による制御に基づいて、インバータ回路２ａを駆動するための出力信号を生成し、インバータ回路２ａに出力する。プリドライブ回路２ｂは、駆動制御信号Ｓｄに基づいて出力信号を生成する。出力信号としては、例えば、インバータ回路２ａの各スイッチ素子に対応するＶｕｕ，Ｖｕｌ，Ｖｖｕ，Ｖｖｌ，Ｖｗｕ，Ｖｗｌの６種類が出力される。これらの出力信号が出力されることで、それぞれの出力信号に対応するスイッチ素子がオン、オフ動作を行い、モータ２０に駆動信号が出力されてモータ２０の各相に電力が供給される。
【００３０】
電流センサ５は、電源Ｖｃｃからモータ駆動制御装置１への電力供給経路に配置されている。電流センサ５は、電源Ｖｃｃからモータ駆動制御装置１に流れる回路電流Ｓｉを検出し、その信号を制御回路部３に出力する。
【００３１】
本実施の形態において、制御回路部３は、モータ２０を駆動させるための駆動制御信号Ｓｄをモータ駆動部２に出力してモータ駆動部２を制御することで、モータ２０の駆動制御を行う。
【００３２】
［制御回路部３の構成］
【００３３】
図３は、本実施の形態に係るモータ駆動制御装置１の回路構成を示す図である。
【００３４】
制御回路部３には、モータ２０の回転状態に関するＦＧ信号（回転数情報の一例）Ｓｆと、目標速度信号ＥＸＣと、回路電流Ｓｉとが入力される。制御回路部３は、ＦＧ信号Ｓｆと、目標速度信号ＥＸＣと、回路電流Ｓｉとに基づいて、駆動制御信号Ｓｄをプリドライブ回路２ｂに出力する。制御回路部３は、モータ２０が目標速度信号ＥＸＣに対応する目標速度に追従するように駆動制御信号Ｓｄをモータ駆動部２に出力することで、モータ２０の回転制御を行う。モータ駆動部２は、駆動制御信号Ｓｄに基づいて、モータ２０に正弦波駆動信号を出力し、モータ２０を駆動させる。
【００３５】
目標速度信号ＥＸＣは、例えば、上位装置５０のクロック端子から出力されたクロック信号である。目標速度信号ＥＸＣは、モータ２０の目標回転速度に対応する周期の信号である。換言すると、目標速度信号ＥＸＣは、モータ２０を何Ｈｚ（ｒｐｍ）で回転させるかを指示するための、モータ２０の回転速度の目標値（目標速度）に対応する情報である。
【００３６】
ＦＧ信号Ｓｆは、ＦＧ信号生成部４により生成された、ロータの回転数に対応する信号である。本実施の形態において、モータ２０のロータの側にある基板には、ＦＧ信号Ｓｆを生成するためのコイルパターンであるＦＧパターン４ａが形成されている。ＦＧ信号生成部４は、ＦＧパターン４ａの誘起電圧に従って、ＦＧ信号Ｓｆを生成する。
【００３７】
なお、制御回路部３には、上位装置５０から、例えばスタートストップ信号、ブレーキ信号や、回転方向設定信号などが入力されるが、それらの図示は省略している。
【００３８】
本実施の形態において、制御回路部３は、速度制御回路３１と、正弦波生成回路（駆動制御信号生成回路の一例）３２と、回路電流検出回路３３と、目標速度変更検出回路３４と、トルク指令制御回路３５を含んでいる。
【００３９】
速度制御回路３１には、目標速度信号ＥＸＣとＦＧ信号Ｓｆとが入力される。速度制御回路３１は、目標速度信号ＥＸＣとＦＧ信号Ｓｆとの比較結果に応じて、モータ２０を目標速度に追従するように制御するトルク指令信号Ｓｔを生成する（トルク指令信号生成ステップ）。具体的には、例えば、１０００Ｈｚのクロック信号が目標速度信号ＥＸＣとして入力されると、速度制御回路３１は、ロータが１０００Ｈｚで回転させるように調整する。入力されたＦＧ信号Ｓｆが例えば１００５Ｈｚであり（ロータの回転速度）、目標速度信号ＥＸＣが１０００Ｈｚであるとき、回転速度のずれ（本例では５Ｈｚ）に基づいてトルク指令の調整が行われ（フィードバック制御）、回転速度が制御される。
【００４０】
回路電流検出回路３３は、電流センサ５（電流検出器の一例）で検出された回路電流Ｓｉを適宜内部のメモリなどに記憶するとともに、記憶内容に基づいて、回路電流Ｓｉの増減を示す電流増減情報（増減情報の一例）Ｓａを出力する。
【００４１】
目標速度変更検出回路３４には、目標速度信号ＥＸＣが入力される。目標速度変更検出回路３４は、目標速度信号ＥＸＣに基づいて、目標速度変更情報（変更情報の一例）Ｓｖを生成し、出力する。具体的には、目標速度変更検出回路３４は、目標速度信号ＥＸＣをモニタして、その結果を目標速度変更情報Ｓｖとして出力する。
【００４２】
トルク指令制御回路３５には、電流増減情報Ｓａと目標速度変更情報Ｓｖとが入力される。トルク指令制御回路３５は、電流増減情報Ｓａと目標速度変更情報Ｓｖとに基づいて、トルク指令制御信号Ｓｔｍを生成し（トルク指令制御信号生成ステップ）、出力する。トルク指令制御信号Ｓｔｍは、最大トルク値を含みトルク指令値の上限値を制御する信号である。
【００４３】
正弦波生成回路３２には、トルク指令信号Ｓｔとトルク指令制御信号Ｓｔｍとが入力される。正弦波生成回路３２は、トルク指令信号Ｓｔとトルク指令制御信号Ｓｔｍとに基づいて、駆動制御信号Ｓｄを生成して（駆動制御信号生成ステップ）、モータ駆動部２に出力する。これにより、トルク指令制御信号Ｓｔｍに含まれる最大トルク値を上限として、モータ２０がトルク指令信号Ｓｔに対応するトルク指令値で回転するように駆動される。
【００４４】
［制御回路部３の動作の説明］
【００４５】
電子機器１０において、フィルタ１３が適正に取り付けられた状態で駆動されているとき（通常状態）と、フィルタ１３が取り外された状態（本発明では、オープンエア状態と呼ぶ）で駆動されているとき（特殊状態）とで、モータ２０の負荷が変化する。すなわち、同じ回転数でモータ２０が駆動されている場合であっても、通常状態よりも特殊状態の方がモータ２０にかかる負荷が大きくなる。本実施の形態においては、電流センサ５による回路電流Ｓｉの検出結果に基づいて、オープンエアの特殊状態でも、モータ２０のトルクが、通常状態の最大トルク値に制限される。これにより、特殊状態においても、モータ駆動制御装置１の電流の増加が抑制される。
【００４６】
図４は、本実施の形態に係るモータ駆動制御装置１の動作の一例を示す第１のフローチャートである。
【００４７】
図４においては、通常状態において、例えばユーザがフィルタ１３を取り外したことにより特殊状態に遷移した場合の動作の流れが示されている。
【００４８】
ステップＳ１０１において、通常状態であるとき、制御回路部３は、モータ２０の通常駆動を行う。すなわち、モータ２０は、駆動トルクの特別な制限は行われずに、目標速度信号ＥＸＣに対応する回転数となるようにして、駆動される。このように通常状態で安定して駆動されているとき、トルク指令制御回路３５は、トルク指令値を記憶する。
【００４９】
回路電流検出回路３３は、回路電流Ｓｉに基づいて、回路電流値を判定基準として記憶している。そして、この状態からの回路電流Ｓｉの増減をモニタして、電流増減情報Ｓａを出力する。すなわち、電流増減情報Ｓａは、例えば回路電流Ｓｉが急増したときにその旨を通知するアラート信号として利用できる。
【００５０】
また、目標速度変更検出回路３４は、目標速度信号ＥＸＣをモニタして、その結果を出力している。すなわち、目標速度変更情報Ｓｖは、目標速度信号ＥＸＣが変更されたときに、その旨を通知するアラート信号として利用できる。
【００５１】
ここで、ユーザがフィルタ１３を取り外し、特殊状態となった場合を想定する。そうすると、ステップＳ１０２において、オープンエア状態で、引き続き、モータ２０が通常駆動される。
【００５２】
ステップＳ１０３において、回路電流Ｓｉが、判定基準となる電流値よりも、１０パーセント以上増加しなければ、ステップＳ１０２のまま、通常駆動が行われる。回路電流Ｓｉの増加分が１０パーセント以上になれば、ステップＳ１０４に進む。電流増減情報Ｓａが出力されることにより、このステップＳ１０３における分岐が実現されている。
【００５３】
ステップＳ１０４において、目標速度信号ＥＸＣに基づいて、負荷Ｕｐを考慮してモータ２０の目標速度が通常状態のときよりも下げられていれば、ステップＳ１０２のまま、通常駆動が行われる。目標速度が通常状態のときのままであれば、ステップＳ１０５に進む。なお、目標速度が通常状態のときよりも下がっていても、下がった量が所定量を超えない程度であれば、ステップＳ１０５に進むようにしてもよい。目標速度変更情報Ｓｖが出力されることにより、このステップＳ１０４における分岐が実現されている。
【００５４】
回路電流Ｓｉの増加分が１０パーセント以上となっており、目標速度が通常状態のときのままであれば、ステップＳ１０５の処理が行われる。トルク指令制御回路３５は、電流増減情報Ｓａと目標速度変更情報Ｓｖとに基づいて、最大トルクの制限を行う。すなわち、トルク指令制御回路３５は、電流増減情報Ｓａによって得られた回路電流Ｓｉの増減量と、目標速度変更情報Ｓｖによって得られた目標速度の変更量との組み合わせに応じて、トルク指令制御信号Ｓｔｍに含まれる最大トルク値を決定する。具体的には、トルク指令制御回路３５は、通常状態のときに記憶したトルク指令値を、最大トルク値として設定する。トルク指令制御回路３５から制限された最大トルク値を含みトルク指令値の上限値を制御するトルク指令制御信号Ｓｔｍが出力され、それに基づいて正弦波生成回路３２により駆動制御信号Ｓｄが出力されることで、モータ２０のトルク指令の最大値が制限される。
【００５５】
ステップＳ１０６において、オープンエア状態で、上述のようにしてトルク指令の最大値が制限された状態で、モータ２０が駆動される（最大トルク制限駆動）。
【００５６】
オープンエア状態になることでモータ２０の負荷が急激に増加すると、速度制御回路３１が、負荷により低下する回転数を維持するためにトルク指令を上げる動作を行うことがある。しかしながら、このように最大トルク制限駆動が行われることにより、モータ２０のトルクは、通常状態において安定して動作しているときのトルクまでしか上昇することはない。したがって、モータ駆動制御装置１の回路電流Ｓｉが過大になることはない。
【００５７】
なお、トルク指令値の範囲を０〜１００とすると、正弦波生成回路３２は、通常駆動では、最大１００までのトルク指令値でモータ２０を駆動できる状態であるということができる。通常駆動時において、仮にトルク指令値が５０である状態でモータ２０が安定駆動されている場合には、最大トルク制限駆動が行われると、最大５０までのトルク指令値で、モータ２０が駆動される。
【００５８】
図５は、本実施の形態に係るモータ駆動制御装置１の動作の一例を示す第２のフローチャートである。
【００５９】
図５においては、特殊状態において、例えばユーザがフィルタ１３を取り付けたことにより通常状態に遷移した場合の動作の流れが示されている。
【００６０】
ステップＳ１１１において、特殊状態であるとき、制御回路部３は、モータ２０を最大トルク制限駆動により駆動している場合を想定する。回路電流検出回路３３は、回路電流Ｓｉに基づいて、このときの回路電流値を判定基準として記憶している。
【００６１】
ここで、ユーザがフィルタ１３を取り付け、通常状態となった場合を想定する。そうすると、ステップＳ１１２において、引き続き、モータ２０が最大トルク制限駆動により駆動される。
【００６２】
ステップＳ１１３において、回路電流Ｓｉが、判定基準となる電流値よりも、１０パーセント以上減少しなければ、ステップＳ１１２のまま、最大トルク制限駆動が行われる。回路電流Ｓｉの減少分が１０パーセント以上になれば、ステップＳ１１４に進む。電流増減情報Ｓａが出力されることにより、このステップＳ１１３における分岐が実現されている。
【００６３】
ステップＳ１１４において、トルク指令制御回路３５は、電流増減情報Ｓａに基づいて、最大トルクの制限を解除する。例えば、トルク指令制御回路３５は、最大トルク値の設定が解除されたトルク指令制御信号Ｓｔｍを出力する。換言すると、最大トルク値が、トルク指令値が採りうる値の最大値となるように設定されたトルク指令制御信号Ｓｔｍが出力される。これにより、正弦波生成回路３２により駆動制御信号Ｓｄが出力されることで、モータ２０のトルク指令値の制限が解除される。
【００６４】
ステップＳ１１５において、制御回路部３は、モータ２０の通常駆動を行う。すなわち、モータ２０のトルク指令値の制限が解除された状態で、モータ２０が、目標速度に追従するようにして駆動される。
【００６５】
図６は、本実施の形態に係るモータ駆動制御装置１の動作の一例を示す図である。
【００６６】
図６においては、通常状態から特殊状態に遷移し、さらに特殊状態から通常状態に遷移した場合の、回路電流Ｓｉの推移の一例が示されている。
【００６７】
通常状態から特殊状態に遷移するときには、モータ駆動制御装置１は、次のように動作する。すなわち、通常状態（フィルタ１３あり）でモータ２０が駆動中であるときの回路電流Ｓｉが監視される。回路電流検出回路３３内のメモリ等に、回路電流Ｓｉの値が記録される。回路電流Ｓｉの値が所定値（例えば３Ａ）以下であれば、最大トルク値が、トルク指令値の上限値（例えば、１００）のまま保持される。図６においては、回路電流Ｓｉが例えば１〜１．１Ａ程度であるので、最大トルク値は上限値のまま保持される。
【００６８】
ここで、通常状態からフィルタ１３が取り外されてオープンエア状態になると、特殊状態に遷移し、過渡領域になる。過渡領域では、まず、モータ２０の負荷が上昇し、回路電流Ｓｉの値が上昇する。回路電流Ｓｉの増加量が例えば１０％以上になると、上述のように、最大トルク値が通常状態のトルク指令値（例えば、５０）に設定される。このように最大トルク値の上限が設定されると、回路電流Ｓｉが低減する。図６においては、回路電流Ｓｉが一端上昇した後に低減し、過渡領域が終了して安定すると、回路電流Ｓｉが例えば１．８〜２Ａ程度になる。
【００６９】
特殊状態から通常状態に遷移するときには、モータ駆動制御装置１は、次のように動作する。すなわち、特殊状態（オープンエア状態）でモータ２０が駆動中であるときの回路電流Ｓｉが監視される。回路電流検出回路３３内のメモリ等に、回路電流Ｓｉの値が記録される。回路電流Ｓｉの値が所定値（例えば３Ａ）以下であれば、最大トルク値が制限された状態（例えば、５０）のまま保持される。
【００７０】
ここで、フィルタ１３が取り付けられると、特殊状態から通常状態に遷移し、過渡領域になる。過渡領域では、モータ２０の負荷が減少し、回路電流Ｓｉの値が下降する。回路電流Ｓｉの減少量が例えば１０％以上になると、上述のように、最大トルク値の制限が解除される（最大トルク値が、トルク指令値の上限値（例えば、１００）に設定される）。これにより、目標速度に追従するようにする制御に伴い、回路電流Ｓｉが上昇する。図６においては、回路電流Ｓｉが一端下降した後に上昇し、過渡領域が終了して安定すると、回路電流Ｓｉが例えば１Ａ程度になる。
【００７１】
なお、回路電流Ｓｉの値が所定値より大きくなることに伴って、最大トルク値の設定が行われるようにしてもよいし、回路電流Ｓｉの値が所定値より小さくなることに伴って、最大トルク値の設定の解除が行われるようにしてもよい。すなわち、最大トルク値の設定やその解除は、回路電流Ｓｉの増減情報ではなく、所定の電流値に達したか否かに応じて行われるようにしてもよい。
【００７２】
［実施の形態における効果］
【００７３】
従来においては、通常状態から特殊状態になると、例えば、次のような動作が行われる。すなわち、回路電流が上昇して電流制限を超えると、ブレーキ処理等の保護機能が動作し、モータを停止させる動作が行われる。そして、モータを停止させることで回路電流が低減すると、保護機能が解除され、モータが再起動される。特殊状態においては、このようなモータの停止動作と再起動動作とが繰り返し行われるため、モータ駆動波形が歪み、異常音が発生する可能性がある。
【００７４】
これに対して、本実施の形態においては、電流制限を超えてモータが停止されるまでに回路電流Ｓｉの増加が回避される。したがって、例えば、正弦波波形であるモータの駆動波形が正常のまま維持され、異常音等の発生が防止される。
【００７５】
本実施の形態においては、回路電流Ｓｉが増加したとき、安定して駆動されていたときのトルク指令値に最大トルク値が制限される。したがって、最大トルク値の制限を行うときの電流値よりも、回路電流Ｓｉが増加することはない。例えば、通常駆動時の回路電流Ｓｉが２Ａ（回路電流が２Ａであるときに回路（ＩＣ）の発熱が４０Ｋであるとする）になっていると仮定する。そうすると、この本実施の形態の動作が行われない場合には、オープンエア状態になると回路電流Ｓｉが３Ａ（回路電流＝３Ａであるときに回路の発熱が６０Ｋであるとする）になり、回路が熱破壊されたり、熱保護動作によりモータ２０が駆動停止したりすることが考えられる。しかし、本実施の形態においては、オープンエア状態になると、最大トルク値の上限設定が下げられるため、通常駆動時と同様の２Ａまでの電流しか流れない。したがって、回路の熱破壊や熱保護動作によるモータ２０の駆動停止を回避できる。
【００７６】
オープンエア状態になると、モータ２０の回転数が一定であっても、負荷が急増し、回路電流Ｓｉが増加する。この回路電流Ｓｉの増加は回避することが望ましい。他方、通常駆動を行っている状態において、モータ２０の回転数は、目標速度信号ＥＸＣに応じて変化する。例えば空気清浄機である電子機器１０は、もともとモータ２０の回転数を変更できるように構成されている。例えば、通常駆動であるとき、５００ｒｐｍ、１０００ｒｐｍ、１５００ｒｐｍの各回転数を選択可能であると仮定すると、５００ｒｐｍから１５００ｒｐｍに回転数を変更した場合も、回路電流Ｓｉは増加する。通常駆動を行っている場合においてこのように回路電流Ｓｉが増加することは当然のことであるといえ、この回路電流Ｓｉの増加は、回避する必要はない。本実施の形態では、目標速度の変更が検出されず、オープンエア状態になって負荷が急増した場合だけ、回路電流Ｓｉの増加を回避することができる。すなわち、通常駆動が行われているときに例えば５００ｒｐｍから１５００ｒｐｍに目標速度が変更された場合には、回路電流Ｓｉの増加を回避するシステムは起動されず、通常駆動のままで制御が行われるので、回転数が低下することはない。
【００７７】
なお、最大トルク値の設定や解除を行うか否かが定まる、回路電流Ｓｉの増減量に関する閾値（例えば、通常状態の安定時や特殊状態の安定時の１０パーセント）や、目標速度の変更量に関する閾値（例えば、１％）については、任意の値を設定することができる。モータ２０やモータ駆動制御装置１の仕様や、電子機器１０の種類や特性等、種々の要因を鑑みて、適切な値に設定することで、様々なセットに対応させることができる。
【００７８】
［変形例の説明］
【００７９】
図７は、本実施の形態の一変形例に係るモータ駆動制御装置１ａの回路構成を示すブロック図である。
【００８０】
図７に示されるように、モータ駆動制御装置１ａにおいては、モータ駆動部２が集積化されておらず、ＩＣの外部にある。その他の構成は、上述の実施の形態におけるモータ駆動制御装置１と同様である。この場合、制御回路部３には電源Ｖｃｃ１から電力が供給され、その際の回路電流Ｓｉが検出され、制御回路部３に入力される。また、モータ駆動部２は、電源Ｖｃｃ２から供給された電力を用いて動作する。なお、電源Ｖｃｃ１と電源Ｖｃｃ２とは、同一のものであってもよい。
【００８１】
［その他］
【００８２】
モータ駆動制御装置やそれを用いた電子機器は、上述の実施の形態やその変形例に示されるような回路構成に限定されない。本発明の目的に適合するように構成された、様々な回路構成が適用できる。
【００８３】
電子機器に設けられるフィルタは、例えば浄化フィルタ、加湿フィルタ、脱臭フィルタなど、種々のものが用いられる。電子機器は、空気清浄機に限られず、吸引した空気をフィルタを通過させた後で排出するように構成された種々のものであればよい。例えば、電子機器は、加湿機や除湿機であってもよいし、エアコンなどであってもよい。
【００８４】
制御回路部は、目標速度信号が変更されたか否かを検知して目標速度の変更情報を得て、最大トルク値の設定を行うものに限られない。例えば、目標速度を切り替えるために制御信号が用いられる場合、制御回路部は、その制御信号をモニタ検出することで目標速度の変更情報を得て、その結果に応じて最大トルク値の設定を行うようにしてもよい。この場合、例えば、通常状態から特殊状態に変位するのに伴って行われた目標速度の切換イベントが検知されたとき、それが変更情報（アラート信号）として出力されるようにすればよい。
【００８５】
本発明は、フィルタが外されてオープンエア状態になったときに発生する可能性がある問題に対してのみ有効なものに限られない。例えば、フィルタのセットの脱着に伴いモータの負荷が急増した場合においても、効果的に、過大な回路電流が流れないようにすることができる。
【００８６】
モータの駆動方式は、通常の正弦波駆動に限定されず、矩形波による駆動方式や、台形波による駆動方式や、正弦波に特殊な変調をかけた駆動方式などであってもよい。
【００８７】
ロータの位置を検出するために、ホール素子を用いたり、ホールＩＣをモータのロータの位置検出器として用いるようにしてもよい。ホール素子は、必ずしも３個である必要はなく、少なくとも、いずれかの相にある１個が設けられていればよい。
【００８８】
上述のフローチャートなどは、動作を説明するための一例を示すものであって、これに限定されない。フローチャートの各図に示したステップは具体例であって、このフローに限定されるものではなく、例えば、各ステップ間に他の処理が挿入されてもよいし、処理を並列化してもよい。
【００８９】
モータ駆動制御装置の各構成要素は、少なくともその一部がハードウェアによる処理ではなく、ソフトウェアによる処理であってもよい。
【００９０】
本実施の形態のモータ駆動制御装置により駆動されるモータは、３相のブラシレスモータに限定されず、他の相数のブラシレスモータであってもよい。また、モータの種類も特に限定されない。
【００９１】
上述の実施の形態における処理の一部又は全部が、ソフトウェアによって行われるようにしても、ハードウェア回路を用いて行われるようにしてもよい。
【００９２】
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００９３】
１，１ａ  モータ駆動制御装置
２  モータ駆動部
３  制御回路部
４  ＦＧ信号生成部（回転数情報生成部の一例）
４ａ  ＦＧパターン
５  電流センサ（電流検出器の一例）
１０  電子機器
１１  吸引口
１２  排気口
１３  フィルタ
１４  羽根車
２０  モータ
３１  速度制御回路
３２  正弦波生成回路（駆動制御信号生成回路の一例）
３３  回路電流検出回路
３４  目標速度変更検出回路
３５  トルク指令制御回路
５０  上位装置
ＥＸＣ  目標速度信号
Ｓｆ  ＦＧ信号（回転数情報の一例）
Ｓｉ  回路電流
Ｓｄ  駆動制御信号
Ｓｔ  トルク指令信号
Ｓｔｍ  トルク指令制御信号
Ｓａ  電流増減情報（増減情報の一例）
Ｓｖ  目標速度変更情報（変更情報の一例）
【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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