【手続補正書】
【提出日】平成19年6月11日(2007.6.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
インバータ回路１は、直列接続された一対のスイッチング回路を３相交流に対応させて３組設けたものであり、図示するように直流電力を３相交流のＵ相、Ｖ相及びＷ相に各々対応するＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号Ａu1，Ａu2，Ａv1，Ａv2，Ａw1，Ａw2によってスイッチングすることにより３相の駆動信号Ｂu，Ｂv，Ｂwを生成し、当該各駆動信号Ｂu，Ｂv，Ｂwを各相出力端（Ｕ相出力端，Ｖ相出力端，Ｗ相出力端）から各々出力する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
直流電圧検出部３は、基準点ｎとインバータ回路１の入力端との間に直列接続状態で挿入された１対の抵抗器から成る抵抗分圧器であり、基準点ｎに対するインバータ回路１の入力直流電圧を各抵抗器で分圧した直流検出電圧Ｖdnをマイコン７に出力する。交流電圧検出部４は、基準点ｎとインバータ回路１の各相出力端（Ｕ相出力端，Ｖ相出力端，Ｗ相出力端）との間に直列接続状態でそれぞれ挿入された３対の抵抗器から成る抵抗分圧器であり、基準点ｎに対するインバータ回路１の各相出力端の電圧を各抵抗器で各々分圧した交流検出電圧Ｖun，Ｖvn，Ｖwnをマイコン７に出力する。また、電流計５はＵ相巻線Ｍuに流れる電流（Ｕ相電流ｉu）を検出してマイコン７に出力し、電流計６はＷ相巻線Ｍwに流れる電流（Ｗ相電流ｉw）を検出してマイコン７に出力する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
すなわち、休止期間Ｔにおいて交流電圧検出部４から出力される交流検出電圧Ｖun，Ｖvn，Ｖwnは、駆動信号Ｂu，Ｂv，Ｂwに基づくものではなく誘導電圧Ｃu，Ｃv，Ｃwに基づくものとなる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
図２は、マイコン７の制御機能を示す制御ブロック図である。なお、この制御機能はマイコン７に搭載された制御プログラムによって実現されるものである。この図に示すように、マイコン７の制御機能は、位相検出部８、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）休止期間生成部９、減算部１０，１３、ＰＩゲイン設定部１１，１５、リミッタ１２，１６、電流ベクトル演算部１４、加算部１７、除算部１８及びＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号生成部１９から構成されている。マイコン７は、このように構成された制御機能に基づいてインバータ回路１を制御する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
位相検出部８は、上記交流電圧検出部４から供給される交流検出電圧Ｖun，Ｖvn，Ｖwnに基づいて３相ＤＣブラシレスモータＸの回転子の角速度ωTS、位相角推定値θTS及び誘起電圧Ｖmを演算するものであり、図３に示すように、交流電圧変換部８ａ、３相／２相変換部８ｂ、位相角演算部８ｃ及び位相角推定部８ｄから機能構成されており、位相角推定部８ｄは角速度演算部８ｄ1及び推定位相角演算部８ｄ2から機能構成されている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
角速度演算部８ｄ1にも上記休止信号ＤがＰＷＭ休止期間生成部９から供給されており、角速度演算部８ｄ1は、上記α軸電圧ναとβ軸電圧νβを式（７）に代入することにより休止期間Ｔにおける誘起電圧Ｖmを算出して加算部１７に出力すると供に、当該休止期間Ｔにおける誘起電圧Ｖmを式（８）に代入することにより休止期間Ｔにおける回転子の角速度ωnを算出して推定位相角演算部８ｄ2に供給する。なお、この式（８）における定数Ｋeは誘起電圧定数である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
推定位相角演算部８ｄ2は、上記位相角演算部８ｃから供給される休止期間Ｔにおける回転子の瞬時位相角θn及び角速度演算部８ｄ1から供給される休止期間Ｔにおける回転子の角速度ωnを下式（９）〜（１２）に代入することにより休止期間Ｔから次の休止期間Ｔ迄の期間における瞬時位相角の推定値（推定瞬時位相角θTS）を算出しＰＷＭ信号生成部１９に供給する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
すなわち、推定位相角演算部８ｄ2は、最新値の休止期間Ｔから得られた角速度ωnとその前の休止期間Ｔから得られた角速度ωn-1を式（９）に代入することによって回転子の最新値の加速度ａを算出する。ここで、式（９）における定数Ｔpwmは休止期間Ｔの発生周期（ＰＷＭ休止周期）であるが、このＰＷＭ休止周期Ｔpwmは、後述するようにＰＷＭ休止期間生成部９によって可変設定される。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
このような位相検出部８に対して、ＰＷＭ休止期間生成部９は位相検出部８から供給される角速度ωTSに基づいて上記休止期間Ｔを設定し、当該休止期間Ｔを指示する上記休止信号Ｄを生成して位相検出部６、電流ベクトル演算部１４及びＰＷＭ信号生成部１９に供給する。すなわち、ＰＷＭ休止期間生成部９は、位相検出部６から休止期間Ｔ毎に供給される角速度ωTSの変化に基づいて３相ＤＣブラシレスモータＸが加速状態にあるか否かを判定し、加速状態にあるときは回転子の１回転毎に休止期間Ｔを設定し、定速状態にあるときには回転子の２回転毎に休止期間Ｔを１回設定し、このような休止期間Ｔのタイミングを示す休止信号Ｄを出力する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
減算部１０は、外部から供給された速度指令ω’から推定位相角演算部８ｄ2から供給された回転子の角速度ωTSを減算することにより速度指令ω’に対する回転子の角速度ωの誤差速度Δωを算出してＰＩゲイン設定部１１に供給する。ＰＩゲイン設定部１１は、上記誤差速度Δωを所定のＰＩゲインで比例積分処理することにより電流Ｉを生成してリミッタ１２に供給する。リミッタ１２は、上記電流Ｉを所定の限界値内に制限することにより電流Ｉ’として減算部１３に供給する。減算部１３は、上記電流Ｉ’から電流ベクトル演算部１４から供給された誘起電流Ｉmを減算することにより誤差電流ΔＩを生成してＰＩゲイン設定部１５に供給する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
ＰＩゲイン設定部１５は、上記誤差電流ΔＩを所定のＰＩゲインで比例積分処理することにより電圧Ｖを生成してリミッタ１６に供給する。リミッタ１６は、電圧Ｖを所定の限界値内に制限し電圧Ｖ’として加算部１７に供給する。加算部１７は、この電圧Ｖ’に角速度演算部８ｄ1から供給された誘起電圧Ｖmを加算することにより電圧Ｖsを生成して除算部１８に供給する。除算部１８は、この電圧Ｖsを直流電圧検出部３から供給された直流検出電圧Ｖdnで除算することにより速度制御値Ｓを生成してＰＷＭ信号生成部１９に供給する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
図４は、３相ＤＣブラシレスモータＸが加速運転状態にある場合における休止期間ＴとＰＷＭ信号Ａu1，Ａu2，Ａv1，Ａv2，Ａw1，Ａw2の生成タイミングとの関係を示すタイミングチャートである。ＰＷＭ休止期間生成部９は、位相検出部８から休止期間Ｔ毎に供給される角速度ωTSに基づいて３相ＤＣブラシレスモータＸが加速運転状態にあると判定すると、回転子の１回転毎に休止期間Ｔを設定する。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
誘起電圧Ｖmは回転子の回転に同期して正弦波状に変化するので、誘起電圧Ｖmの変動周期は回転子の回転周期と同一である。３相ＤＣブラシレスモータＸが加速運転状態にある場合、ＰＷＭ休止期間生成部９は回転子の１回転毎、つまり誘起電圧Ｖmの変動周期毎に所定時間幅の休止期間Ｔを設定し、この結果ＰＷＭ信号生成部１９は、休止期間ＴにおけるＰＷＭ信号Ａu1，Ａu2，Ａv1，Ａv2，Ａw1，Ａw2の生成を休止する。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
これに対して、位相検出部８はＰＷＭ信号Ａu1，Ａu2，Ａv1，Ａv2，Ａw1，Ａw2の生成に起因するノイズが外乱として作用しない休止期間Ｔにおける交流検出電圧Ｖun，Ｖvn，Ｖwnに基づいて誘起電圧Ｖm、角速度ωTS及び推定瞬時位相角θTSを算出するので、これら誘起電圧Ｖm、角速度ωTS及び推定瞬時位相角θTSは回転子の回転状態を正確に示している。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
すなわち、このような誘起電圧Ｖm及び角速度ωTS等に基づいて算出される速度制御値Ｓは回転子の回転状態を正確に反映したものであり、また推定瞬時位相角θTSは回転子の回転状態を正確に反映した角度制御値であり、当該角度制御値及び速度制御値Ｓに基づいて休止期間Ｔ以外の期間において生成されたＰＷＭ信号Ａu1，Ａu2，Ａv1，Ａv2，Ａw1，Ａw2は、インバータ回路１を的確に制御して３相ＤＣブラシレスモータＸを確実かつ精度良く駆動させるものである。したがって、本モータ駆動装置によれば、回転子の回転位置を正確かつ確実に検出することが可能であり、よって３相ＤＣブラシレスモータＸを正確かつ確実に駆動することが可能である。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
【図１】本発明の一実施形態に係わるモータ駆動装置の機能構成及び駆動対象であるＤＣブラシレスモータを示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態におけるマイコン７の制御動作を示す制御ブロック図である。
【図３】図２における位相検出部の詳細処理を示す制御ブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態に係わるモータ駆動装置の動作タイミングを示すタイミングチャートである。