(57)【要約】【課題】本発明は、コイル位置の切替え点で駆動信号の突起状電流をなくし、トランジスタの発熱を抑止して信頼性を向上することを目的とする。【解決手段】本発明によるモータ駆動方法は、各駆動コイル(1,2,3)のコイル位置の切替え点で、各トランジスタ(PUH〜PWL)のハイアーム側の全てをオンでローアーム側を全てオフ、又は、その逆とすることにより、各駆動コイル(1,2,3)に対して相切替え時に発生する突起状電流を抑える方法である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
三相の各駆動コイル(1,2,3)を有するモータ(4)を、各ハイアーム側とローアーム側の１対でＰＷＭ信号によりオン／オフされる合計６個のトランジスタ(PUH〜PWL)からなるモータドライバ部(10)を介して制御するようにしたモータ駆動方法において、
前記各駆動コイル(1,2,3)のコイル位置の切替え点で、前記各トランジスタ(PUH〜PWL)のハイアーム側の全てをオンでローアーム側を全てオフ、又は、前記各トランジスタ(PUH〜PWL)のハイアーム側の全てをオフでローアーム側を全てオンとすることにより、前記各駆動コイル(1,2,3)に対して前記コイル位置の切替え時に発生する突起状の電流(50)を抑えることを特徴とするモータ駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ駆動方法に関し、特に、各駆動コイルのコイル位置の切替え点、すなわち、相切替え時でハイアーム側の全てをオンでローアーム側を全てオフ、又は、その逆とすることにより、各駆動コイルに対して相切替え時に発生する突起状電流を抑えるための新規な改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、用いられていたこの種のモータ駆動方法及び装置としては、例えば、特許文献１から３に開示された構成を挙げることができる。
これらの各特許文献１から３に開示された構成においては、周知のＰＷＭ駆動によるパルス信号により、６個のパワー素子からなるモータドライバを用いて三相駆動型のモータを駆動している。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３３２２８２号公報
【特許文献２】特開２００４−１０４９５４号公報
【特許文献３】特開平６−１６５５７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のモータ駆動方法は、以上のように構成されているため、次のような課題が存在していた。
すなわち、モータドライバ部をＰＷＭ駆動する際、Ｕ，Ｖ，Ｗ相パワー素子の何れかのハイアームと、Ｕ，Ｖ，Ｗ相パワー素子の何れかのローアームをオンすることによって、モータのＵ，Ｖ，Ｗ相駆動コイルに電流を流していた。
すなわち、６個のパワー素子のうち、２素子がオン、４素子がオフのまま、コイル位置の切替え点（すなわち、相切替え時）でＰＷＭ出力がオンする箇所が変化する。
【０００５】
前述の場合、相切替えの際、それまで流れていた相が電流を流し続けようとするエネルギーがあるため、その分の電流を加算して流してしまうことがあり、図２の三相駆動信号３０の突起状の電流５０、並びに、図５の電流波形の一部に形成されている突起状の電流５０が発生していた。そのため、各パワー素子に必要以上の電流が流れ、想定以上の発熱となり、信頼性に影響が出ていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によるモータ駆動方法は、三相の各駆動コイルを有するモータを、各ハイアーム側とローアーム側の１対でＰＷＭ信号によりオン／オフされる合計６個のトランジスタからなるモータドライバ部を介して制御するようにしたモータ駆動方法において、前記各駆動コイルのコイル位置の切替え点で、前記各トランジスタのハイアーム側の全てをオンでローアーム側を全てオフ、又は、前記各トランジスタのハイアーム側の全てをオフでローアーム側を全てオンとすることにより、前記各駆動コイルに対して前記コイル位置の切替え時に発生する突起状の電流を抑える方法である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によるモータ駆動方法は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、各駆動コイルのコイル位置の切替え点、すなわち相切替え時で、各トランジスタのハイアーム側の全てをオンでローアーム側を全てオフ、又はその逆とすることにより、各駆動コイルに対して相切替え時に発生する突起状の電流を抑え、各トランジスタの発熱を抑えてモータの信頼性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】
【０００８】
本発明は、各駆動コイルのコイル位置の切替え点、すなわち相切替え時でハイアーム側の全てをオンでローアーム側を全てオフ、又は、その逆とすることにより、各駆動コイルに対して相切替え時に発生する突起状の電流を抑えるようにしたモータ駆動方法を提供することを目的とする。
【実施例】
【０００９】
以下、図面と共に本発明によるモータ駆動方法の好適な実施の形態について説明する。
図１において符号１０で示されるものは、モータドライバ部であり、このモータドライバ部１０の出力側１０ａには、Ｕ，Ｖ，Ｗ相駆動コイル１，２，３からなる三相駆動型のモータ４が接続されている。
【００１０】
前記モータドライバ１０は、モータ４のＵ，Ｖ，Ｗ相駆動コイル１，２，３に流れる電流を正弦波状に制御する必要があり、そのために各駆動コイル１，２，３に一対設けられた合計６個のパワー素子からなるトランジスタＰＵＨ，ＰＶＨ，ＰＷＨ，ＰＵＬ，ＰＶＬ，ＰＷＬのオン／オフを制御してＵ，Ｖ，Ｗ相の各駆動コイル１，２，３に適切な三相駆動信号３０を印加するため、周知のパルス幅変調方式（以下、ＰＷＭ方式と云う）によるパルス信号を用いた駆動方式が採用されている。
【００１１】
前記モータドライバ部１０には、ＰＷＭ方式のＰＷＭ信号１１をこのモータドライバ部１０の各トランジスタＰＵＨ〜ＰＷＬに供給するためのＰＷＭ生成部１２が接続されており、前記モータドライバ部１０に接続された電流センサ１３からの電流値が帰還電流ｉＦＢとしてコンパレータ１４に入力されている。
前記コンパレータ１４には、前記モータ４を駆動するための電流指令ｉＣＮＤが入力され、このコンパレータ１４の出力１４ａは前記ＰＷＭ生成部１２に入力されている。
尚、電流指令ｉＣＭＤと帰還電流ｉＦＢはｉＣＭＤ＞ｉＦＢの関係である。
【００１２】
前記モータ４に接続されたエンコーダからなる回転センサ２０からの回転検出信号２０ａは、前記各駆動コイル１，２，３のコイル位置情報２０ａＡとして前記ＰＷＭ生成部１２に入力されている。
【００１３】
次に、本発明によるモータ駆動方法の動作について述べる。
まず、前述の構成では、各駆動コイル１，２，３のハイアーム側のトランジスタＰＵＨ〜ＰＷＨとローアーム側のトランジスタＰＵＬ〜ＰＷＬとは互いにオン／オフが逆となっており、ＰＷＭ方式の１サイクルのうち、図３で示す区間イでは各相ともハイアーム側のトランジスタＰＵＨ〜ＰＷＨがオンしているので、各Ｕ，Ｖ，Ｗ相の電圧差は零となり、電流は流れない。
【００１４】
次に、図３の区間ロでは、Ｕ，Ｖ相はハイアーム側のトランジスタＰＵＨ，ＰＶＨがオンであり、Ｗ相はローアーム側のトランジスタＰＷＬがオンしているので、Ｕ，Ｖ相とW相とにＶｃｃの電圧差が生じ、Ｕ，Ｖ相からＷ相へ電流が流れる。
【００１５】
次に、区間ハでは、Ｕ相はハイアーム側のトランジスタＰＵＨがオン、Ｖ，Ｗ相はローアーム側のトランジスタＰＶＬ，ＰＷＬがオンであるため、Ｕ相とＶ，Ｗ相とにＶｃｃの電圧差が生じＵ相からＶ，Ｗ相へ電流が流れる。
【００１６】
従って、ＰＷＭ方式では、１サイクルの周期Ｔが短いため、区間イ〜ニの動きによりＵ，Ｖ，Ｗ相には、平均してＶｕ，Ｖｖ，Ｖｗ（０＜Ｖｗ＜Ｖｖ＜Ｖｕ）の電圧が印加された状態と等価になり、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗはその電圧差に対応して流れることになる。
【００１７】
この場合には、ｉｕ＞０，ｉｖ＝０，ｉｗ＜０となり、この電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗは前述の区間イ、ニのように各相Ｕ，Ｖ，Ｗの電圧差が零（０）の区間においても、各駆動コイル１，２，３のインダクタンスの働きにより電流は流れ続けようとする。
【００１８】
すなわち、モータ４のコイル位置ＵＥ，ＶＥ，ＷＥの切替え点、すなわち、相切替え時において、図２のスイッチング動作波形で示すように、図示しないＣＰＵからの制御により少しの時間だけ、ハイアーム側のトランジスタＰＵＨ〜ＰＷＨを全てオンでローアーム側のトランジスタＰＵＬ〜ＰＷＬを全てオフ、又は、その逆で、ＰＵＨ〜ＰＷＨを全てオフでＰＵＬ〜ＰＷＬを全てオンとすることにより、電源＋Ｖｃｃ側にエネルギーを戻すことにより、図５の突起状に流れる電流を抑え、図４のように突起状ではなく凹状に電流値が一瞬低下する状態となり、各トランジスタＰＵＨ〜ＰＷＬの発熱を抑え、モータドライバ部１０の発熱を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明によるモータ駆動方法を示す回路構成図である。
【図２】図１の回路構成図における各部の信号を示す波形図である。
【図３】図１のＰＷＭ生成部からの駆動信号による各トランジスタのオン／オフ状態を示す波形図である。
【図４】図２の三相駆動信号の一部を拡大して示す波形図である。
【図５】従来の三相駆動信号の一部を拡大して示す波形図である。
【符号の説明】
【００２０】
１，２，３    Ｕ，Ｖ，Ｗ相駆動コイル
４    モータ
１０    モータドライバ部
１１    ＰＷＭ信号
１２    ＰＷＭ生成部
１３    電流センサ
１４    コンパレータ
２０    回転センサ
２０ａ    回転検出信号
２０ａＡ    コイル位置情報
ｉＣＭＤ    電流指令
ｉＦＢ    帰還電流
３０    三相駆動信号
【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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