(57)【要約】【課題】ロータの停止位置によらず、ロック状態の解除後に確実にロータを再起動できるようにする。【解決手段】モータ駆動制御装置１は、インバータ回路２と、制御回路部３と、ＰＷＭ生成回路４と、回転位置検出回路５と、フィルタ回路６と、ロック保護部７とを備える。ホール信号Ｈｐがゼロクロスしていないときにロータがロック状態になる第１のロック状態と、ホール信号Ｈｐがゼロクロスするときにロータがロック状態になる第２のロック状態とを判別し、各ロック状態に適したロック保護動作とロータの再起動動作を行うため、ロータを安全かつ確実に再起動させることができ、モータ８の安定動作が可能となる。【選択図】図１
2012147643.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単相または複数相の電機子コイルに対して通電を行うインバータ回路と、
ロック保護信号に基づいて前記インバータ回路を制御する制御回路部と、
ロータの回転位置を検出する位置検出センサを含み、該位置検出センサの検出信号に同期したパルス信号を生成する回転位置検出回路と、
前記パルス信号に含まれる高周波信号を除去してフィルタ信号を生成するフィルタ回路と、
前記パルス信号と前記フィルタ信号とに基づいて、前記位置検出センサの検出信号がゼロでないときに前記ロータがロック状態になる第１のロック状態と、前記位置検出センサの検出信号がゼロクロスしたときに前記ロータがロック状態になる第２のロック状態とのいずれかであるかを判別するロック判別部と、
前記第１のロック状態に応じた前記ロータの再起動制御と、前記第２のロック状態に応じた前記ロータの再起動制御とを行うための前記ロック保護信号を生成して前記制御回路部に供給するロータ動作制御部と、を備えることを特徴とするモータ駆動制御装置。
【請求項２】
前記ロック判別部は、
前記パルス信号がゼロクロスした時刻を起点として、所定のクロック信号に同期させてカウント動作を開始し、その後に前記パルス信号がゼロクロスするとカウント値をリセットする第１のカウンタと、
前記フィルタ信号がゼロクロスした時刻を起点として、前記クロック信号に同期させてカウント動作を開始し、その後に前記フィルタ信号がゼロクロスするとカウント値をリセットする第２のカウンタと、
前記パルス信号を前記クロック信号でサンプリングした結果に基づいて、前記第１のロック状態と前記第２のロック状態とのいずれかであるかを判別するロック状態識別部と、を有することを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動制御装置。
【請求項３】
前記第１のカウンタは、前記パルス信号がゼロクロスした時刻から所定の期間内に前記パルス信号がゼロクロスしなかった場合に、前記第１のロック状態であることを示す第１の再起動準備信号を生成して前記ロータ動作制御部に供給し、
前記第２のカウンタは、前記フィルタ信号がゼロクロスした時刻から所定の期間内に前記フィルタ信号がゼロクロスしなかった場合に、前記第２のロック状態であることを示す第２の再起動準備信号を生成して前記ロータ動作制御部に供給することを特徴とする請求項２に記載のモータ駆動制御装置。
【請求項４】
前記ロータ動作制御部は、前記第１のロック状態の期間内は、所定時間ごとに前記電機子コイルに電流を流して前記ロータの再起動を試みるための前記ロック保護信号を生成すると共に、前記第１のカウンタにカウント動作の継続を指示し、前記第１のカウンタがカウント動作を開始してから所定の期間内に前記パルス信号がゼロクロスしなかった場合は、前記第１のロック状態を保持するための前記ロック保護信号を生成することを特徴とする請求項３に記載のモータ駆動制御装置。
【請求項５】
前記ロータ動作制御部は、前記第２のロック状態の期間内は、所定時間ごとに前記電機子コイルに電流を流して前記ロータの再起動を試みるための前記ロック保護信号を生成すると共に、前記第２のカウンタにカウント動作の継続を指示し、前記第２のカウンタがカウント動作を開始してから所定の期間内に前記フィルタ信号がゼロクロスしなかった場合は、前記第２のロック状態を保持するための前記ロック保護信号を生成することを特徴とする請求項３または４に記載のモータ駆動制御装置。
【請求項６】
前記ロータ動作制御部は、前記第２のロック状態になった直後に、前記電機子コイルの一方から他方に電流を流した後に、他方から一方に電流を流し、その後、前記電機子コイルの両端間を同電圧に設定してショートブレーキをかける制御を行うための前記ロック保護信号を生成することを特徴とする請求項５に記載のモータ駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータのロック時に保護動作を行うモータ駆動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブラシレスＤＣモータがロック状態になると、モータへの通電を停止してロック保護を行う技術が開示されている（特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載のモータの場合、ホール信号のゼロクロス点でロータが停止した場合、ゼロクロスノイズ（チャタリング）により、ロータが回転していると誤認識し、ロータを正常に再起動できないおそれがある。
【０００４】
これに対して、ホール信号のゼロクロス点（相切替点）でロータが停止しても、モータのロック状態を正しく検知でき、ホール信号がチャタリングを起こしても、その影響を受けないように、チャタリング発生から所定時間経過後に駆動回路を動作させて電機子コイルの通電を再開して自動復帰させる技術が開示されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２６３７３３号公報
【特許文献２】特開平３−１９５３８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２は、モータをロックさせた後に、ロータを本来の停止位置から安定して始動できることを前提としているが、実際には、マグネットの着磁波形が台形波になってロータが本来の停止位置で停止しなくなったり、モータファンの羽根に堆積した埃等によりロータの回転が阻害されたりして、ロータがホール信号のゼロクロス点で停止することがある。特許文献２は、上記のような状態によるゼロクロス点での停止後の再起動を考慮に入れておらず、この場合、正常にロータを再起動できる保証はない。
【０００７】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ロータの停止位置によらず、ロック状態の解除後に確実にロータを再起動できるモータ駆動制御装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様では、単相または複数相の電機子コイルに対して通電を行うインバータ回路と、
ロック保護信号に基づいて前記インバータ回路を制御する制御回路部と、
ロータの回転位置を検出する位置検出センサを含み、該位置検出センサの検出信号に同期したパルス信号を生成する回転位置検出回路と、
前記パルス信号に含まれる高周波信号を除去してフィルタ信号を生成するフィルタ回路と、
前記パルス信号と前記フィルタ信号とに基づいて、前記位置検出センサの検出信号がゼロでないときに前記ロータがロック状態になる第１のロック状態と、前記位置検出センサの検出信号がゼロクロスしたときに前記ロータがロック状態になる第２のロック状態とのいずれかであるかを判別するロック判別部と、
前記第１のロック状態に応じた前記ロータの再起動制御と、前記第２のロック状態に応じた前記ロータの再起動制御とを行うための前記ロック保護信号を生成して前記制御回路部に供給するロータ動作制御部と、を備えることを特徴とするモータ駆動制御装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
ロータの停止位置によらず、ロック状態の解除後に確実にロータを再起動できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るモータ駆動制御装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】ロック判別部７１の内部構成の一例を示すブロック図。
【図３】ホール信号Ｈｐがゼロクロスしていない時刻でロータがロック状態になる第１のロック状態のロック保護動作の一例を示すタイムチャート。
【図４】ホール信号Ｈｐがゼロクロスした時点でロータがロック状態になる第２のロック状態のロック保護動作の一例を示すタイムチャート。
【図５】第２の実施形態に係るロック判別部７１ａの内部構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係るモータ駆動制御装置の概略構成を示すブロック図である。図１のモータ駆動制御装置１は、インバータ回路２と、制御回路部３と、ＰＷＭ生成回路４と、回転位置検出回路５と、フィルタ回路６と、ロック保護部７とを備えている。
【００１３】
インバータ回路２は、単相のブラシレスＤＣモータ（以下、単にモータと呼ぶ）８の電機子コイル８ａに電流を流すか否かの制御と、電機子コイル８ａに流す電流の向きの制御とを行う。インバータ回路２は、電源端子と接地端子との間に直列接続されたハイサイド側のトランジスタＱ１，Ｑ３と、同じく電源端子と接地端子との間に直列接続されたローサイド側のトランジスタＱ２，Ｑ４とを有する。これらトランジスタＱ１〜Ｑ４は、制御回路部３からの制御信号Ｈ１，Ｈ２，Ｌ１，Ｌ２によりオン／オフ制御される。
【００１４】
トランジスタＱ１，Ｑ２の接続ノードｎ１は電機子コイル８ａの一端に接続され、トランジスタＱ３，Ｑ４の接続ノードｎ２は電機子コイル８ａの他端に接続されている。トランジスタＱ１がオン、トランジスタＱ２がオフ、トランジスタＱ３がオフおよびトランジスタＱ４がオンのとき、電機子コイル８ａには、接続ノードｎ１からｎ２に向かって電流が流れる。一方、トランジスタＱ１がオフ、トランジスタＱ２がオン、トランジスタＱ３がオンおよびトランジスタＱ４がオフのとき、電機子コイル８ａには、接続ノードｎ２からｎ１に向かって電流が流れる。
【００１５】
制御回路部３は、ＰＷＭ生成回路４で生成されたＰＷＭ信号と、回転位置検出回路５で検出された回転位置検出信号Ｈｃと、ロータ保護部７で生成されたロック保護信号Ｓとに基づいて、上述した制御信号Ｈ１，Ｈ２，Ｌ１，Ｌ２を生成する。
【００１６】
回転位置検出回路５は、モータ８の回転子である不図示のロータの回転位置を検出するホール素子５１と、ヒステリシスコンパレータ５２とを有する。ヒステリシスコンパレータ５２は、ホール素子５１の両端間の電位差に応じたパルス信号を回転位置検出信号Ｈｃとして出力する。
【００１７】
フィルタ回路６は、ローパスフィルタを内蔵しており、回転位置検出信号Ｈｃに含まれる高周波成分（例えば１ＭＨｚ程度のノイズ信号）を除去したフィルタ信号ＦＧ（例えば２ｋＨｚ程度）を生成して、ロック保護部７に供給する。
【００１８】
ロック保護部７は、ロック判別部７１とロータ動作制御部７２とを有する。ロック判別部７１は、ホール素子５１の検出信号（以下、ホール信号Ｈｐ）がゼロクロスしていないときにロータがロック状態になる第１のロック状態と、ホール信号Ｈｐがゼロクロスしたときにロータがロック状態になる第２のロック状態とのいずれかであるかを判別する。ロータ動作制御部７２は、第１のロック状態に応じたロータの再起動制御と、第２のロック状態に応じたロータの再起動制御とを行うためのロック保護信号Ｓを生成して制御回路部３に供給する。また、ロータ動作制御部７２は、ロック状態であることを示すアラーム信号ＡＬを生成する。
【００１９】
図２はロック判別部７１の内部構成の一例を示すブロック図である。図２のロック判別部７１は、タイマ部７１１とロック状態識別部７１２とを有する。タイマ部７１１は、第１のカウンタ７１１ａと、第２のカウンタ７１１ｂと、クロック生成回路７１１ｃとを有する。
【００２０】
第１のカウンタ７１１ａは、ロータがロック状態でない通常動作時には、回転位置検出信号Ｈｃがゼロクロスする時刻（すなわち、回転位置検出信号Ｈｃの立ち上がりまたは立ち下がりのタイミング）を起点として、クロック生成回路７１１ｃで生成されたクロック信号に同期させてカウント動作を開始し、次にゼロクロスする時刻でカウント値をリセットする動作を繰り返し行う。ロータがホール信号Ｈｐのゼロクロスでない時刻で停止してしまうと、その後は回転位置検出信号Ｈｃがゼロクロスしなくなるため、第１のカウンタ７１１ａはカウント動作を継続して行うことになり、カウント値が通常動作時よりも大きくなる。本来は、リセットされるべきカウント値よりもカウント値が大きくなった時点で、第１のカウンタ７１１ａは、第１のロック状態になったと判断して、第１の再起動準備信号Ｓ１をハイレベルにする。
【００２１】
その後、第１のロック状態の期間内に、第１のカウンタ７１１ａは、所定期間ごとにカウント動作を繰り返し行う。第１のカウンタ７１１ａがカウント動作を行う間は、第１の再起動準備信号Ｓ１をロウレベルにする。第１のロック状態の期間内において、第１のカウンタ７１１ａがカウント動作を行っている最中に回転位置検出信号Ｈｃのゼロクロスが検出されると、第１のカウンタ７１１ａはリセットされ、かつ第１の再起動準備信号Ｓ１もロウレベルになる。
【００２２】
第２のカウンタ７１１ｂは、ロータがロック状態でない通常動作時には、フィルタ信号ＦＧがゼロクロスする時刻（すなわち、フィルタ信号ＦＧの立ち上がりまたは立ち下がりのタイミング）を起点として、クロック生成回路７１１ｃで生成されたクロック信号に同期させてカウント動作を開始し、次にゼロクロスする時刻でカウント値をリセットする動作を繰り返し行う。ホール信号Ｈｐがゼロクロスする時刻にロータが停止してしまうと、その後は、フィルタ信号ＦＧはゼロクロスしなくなるため、第２のカウンタ７１１ｂはカウント動作を継続して行うことになり、カウント値が通常動作時よりも大きくなる。本来は、リセットされるべきカウント値よりもカウント値が大きくなった時点で、第２のカウンタ７１１ｂは、第２のロック状態になったと判断して、第２の再起動準備信号Ｓ２をハイレベルにする。
【００２３】
その後、第２のロック状態の期間内に、第２のカウンタ７１１ｂは、所定期間ごとにカウント動作を繰り返し行う。第２のカウンタ７１１ｂがカウント動作を行っている間も、第２の再起動準備信号Ｓ２はハイレベルのままである。第２のロック状態の期間内において、第２のカウンタ７１１ｂがカウント動作を行っている最中にフィルタ信号ＦＧのゼロクロス点が検出されると、第２のカウンタ７１１ｂはリセットされ、かつ第２の再起動準備信号Ｓ２もロウレベルになる。
【００２４】
ロック状態識別部７１２は、回転位置検出信号Ｈｃに基づいて、ホール信号Ｈｐがゼロクロスしていないときにロータがロック状態になる第１のロック状態と、ホール信号Ｈｐがゼロクロスしたときにロータがロック状態になる第２のロック状態とのいずれであるかを示すロック状態識別信号ＣＴを生成する。
【００２５】
図３はホール信号Ｈｐがゼロクロスしていない時刻でロータがロック状態になる第１のロック状態のロック保護動作の一例を示すタイムチャートである。
【００２６】
時刻Ｔ０までは、ロータが通常動作を行っており、この期間内は、第１のカウンタ７１１ａは、回転位置検出信号Ｈｃのゼロクロス点を起点としてカウント動作を開始し、次のゼロクロス点でカウント値をリセットするという動作を繰り返し行う。同様に、第２のカウンタ７１１ｂは、フィルタ信号ＦＧのゼロクロス点を起点としてカウント動作を開始し、次のゼロクロス点でカウント値をリセットするという動作を繰り返し行う。
【００２７】
図３のタイムチャートは、ホール信号Ｈｐがゼロクロスしていない時刻Ｔ１でロータが第１のロック状態になり、時刻Ｔ６でロック状態が解除されたことを示している。ロータが第１のロック状態になると、ホール信号Ｈｐは原則としてゼロクロスしなくなるが、第１のロック状態の間に衝撃等によりロータが空転すると、一時的にゼロクロスする場合もある。図３では、時刻Ｔ６の手前で、ロータが空転して一時的にホール信号Ｈｐがゼロクロスした例を示している。
【００２８】
ロータが第１のロック状態になると、それ以降、回転位置検出信号Ｈｃもゼロクロスしなくなる。このため、第１のカウンタ７１１ａは、本来はリセットすべきカウント値になってもリセットされず、カウント値が上がり続ける。カウント値が所定の値になった時点Ｔ２で、第１のカウンタ７１１ａは第１のロック状態になったことを検出し、第１の再起動準備信号Ｓ１をハイレベルにする。
【００２９】
ロータ動作制御部７２は、第１の再起動準備信号Ｓ１がハイレベルになると、フィードバック信号ＦＢを例えばハイレベルにする。このフィードバック信号ＦＢは、ロック判別部７１内のタイマ部７１１に入力され、第１のカウンタ７１１ａと第２のカウンタ７１１ｂのカウント動作はともに停止状態となる。その後、第１のロック状態の間は、第１のカウンタ７１１ａは上述したように間歇的にカウント動作を行い、第２のカウンタ７１１ｂはカウント動作を停止する。したがって、第１のロック状態の間は、第１のカウンタ７１１ａから出力される第１の再起動準備信号Ｓ１は、第１のカウンタ７１１ａのカウント動作期間のみロウレベルとなり、第２のカウンタ７１１ｂから出力される第２の再起動準備信号Ｓ２はロウレベルを保持する。
【００３０】
図３の例では、時刻Ｔ４〜Ｔ５が第１のカウンタ７１１ａのカウント動作期間であり、その前後の時刻Ｔ２〜Ｔ４と時刻Ｔ５〜Ｔ６は、第１のカウンタ７１１ａのカウント停止期間である。
【００３１】
時刻Ｔ４〜Ｔ５では、制御回路部３は制御信号Ｈ１をロウレベルに、制御信号Ｌ２をハイレベルにする。これにより、トランジスタＱ１がオン、Ｑ２がオフ、Ｑ３がオフ、Ｑ４がオンし、電機子コイル８ａに接続ノードｎ１から接続ノードｎ２の向きに電流を流してロータの起動を試みる。もし、ロータが正常に起動すれば、ホール信号Ｈｐはゼロクロスし、それに応じて回転位置検出信号Ｈｃもゼロクロスし、回転位置検出信号Ｈｃがゼロクロスしたタイミングで第１のカウンタ７１１ａはリセットされる。図３では、時刻Ｔ４〜Ｔ５の期間内にロータの起動を試みたが、ロータは起動しなかった例を示している。この場合、時刻Ｔ５で第１のカウンタ７１１ａはカウント動作を停止して、再度カウント停止期間に入る（時刻Ｔ５〜Ｔ６）。
【００３２】
図３では、時刻Ｔ５〜Ｔ６の間に、ロータが空転して一時的にホール信号Ｈｐがゼロクロスした例を示している。時刻Ｔ５〜Ｔ６では、第１のカウンタ７１１ａはカウント動作を行っておらず、回転位置検出信号Ｈｃがゼロクロスしたとしても、ロック状態は解除されない。
【００３３】
時刻Ｔ６になると、第１のカウンタ７１１ａはカウント動作を再開し、時刻Ｔ７までカウント動作を行う。また、時刻Ｔ４〜Ｔ５と同様に、電機子コイル８ａに電流を流して、ロータの起動を試みる。今度は、ロータが起動して、時刻Ｔ７でホール信号Ｈｐがゼロクロスする。これにより、第１の再起動準備信号Ｓ１はロウレベルになり、第１のカウンタ７１１ａは通常動作時と同じタイミングでリセットされ、以降は回転位置検出信号Ｈｃのゼロクロス点から次のゼロクロス点までカウント動作とリセット動作を繰り返し行う。
【００３４】
このように、ロータ動作制御部７２は、時刻Ｔ２でロック状態を検出した以降、間歇的にロータの起動を試みるべく、ロック保護信号Ｓによって、制御回路部３を介して電機子コイル８ａに電流を供給する。電機子コイル８ａに連続的に電流を流すのではなく、間歇的に電流を流すことで、電機子コイル８ａの発熱を抑制して、電機子コイル８ａの断線あるいは短絡による破壊を防止できる。
【００３５】
図３は、時刻Ｔ６でロータの起動を試みたときに、ロータが起動した例を示しているが、時刻Ｔ６でロータの起動を試みてもロータが起動しない場合は、時刻Ｔ４〜Ｔ６までのタイミングを繰り返すことになる。
【００３６】
一方、図４はホール信号Ｈｐがゼロクロスした時点でロータがロック状態になる第２のロック状態のロック保護動作の一例を示すタイムチャートである。ホール信号Ｈｐがゼロクロスした時点でロータがロック状態になると、ホール信号Ｈｐはゼロクロス付近でチャタリングを起こし、所定期間の間、ホール信号Ｈｐには高周波（例えば数ＭＨｚ）のノイズ信号が重畳された状態となる。これにより、回転位置検出信号Ｈｃと制御信号Ｌ１，Ｌ２は、所定期間の間、高周波のパルス信号になる。
【００３７】
図４は、時刻Ｔ１ａでロータがロック状態になる例を示している。これにより、時刻Ｔ３ａまで回転位置検出信号Ｈｃが高周波のパルス信号になる。第１のカウンタ７１１ａは回転位置検出信号Ｈｃがゼロクロスする時刻を起点としてカウント動作を開始し、次にゼロクロスする時刻でカウント値をリセットするため、回転位置検出信号Ｈｃが高周波になれば、第１のカウンタ７１１ａは頻繁にリセットされることになり、第１のカウンタ７１１ａの出力である第１の再起動準備信号Ｓ１はロウレベルのままである。
【００３８】
これに対して、第２のカウンタ７１１ｂは、回転位置検出信号Ｈｃをフィルタ回路６でフィルタリングしたフィルタ信号ＦＧがゼロクロスする時刻Ｔ０ａから次にゼロクロスまでの間、カウント動作を行う。フィルタ信号ＦＧは、高周波のノイズ信号を含まないため、時刻Ｔ３ｂまでゼロクロスしない。したがって、時刻Ｔ３ｂの手前の時刻Ｔ３ａになった時点で、第２のカウンタ７１１ｂのカウント値は所定の値に達し、第２のカウンタ７１１ｂは第２の再起動準備信号Ｓ２をハイレベルにする。この時刻Ｔ３ａがロック状態の検出時刻となる。
【００３９】
第２の再起動準備信号Ｓ２がハイレベルになると、ロータ動作制御部７２は、フィードバック信号ＦＢを例えばハイレベルにする。これにより、第１のカウンタ７１１ａと第２のカウンタ７１１ｂのカウント動作はともに停止状態となり、第１および第２の第１の再起動準備信号Ｓ１，Ｓ２はその直前の信号レベルを保持する。具体的には、第２のロック状態の間は、第１のカウンタ７１１ａから出力される第１の再起動準備信号Ｓ１はロウレベルを保持し、第２のカウンタ７１１ｂから出力される第２の再起動準備信号Ｓ２はハイレベルを保持する。
【００４０】
また、ロック状態識別部７１２は、回転位置検出信号Ｈｃを、クロック生成回路７１１ｃで生成されたクロック信号でサンプリングして、そのサンプリング結果に基づいて、時刻Ｔ１ｂでチャタリングが起こった否かを判別する。そして、チャタリングが起こったことがわかると、ロック状態識別信号ＣＴをハイレベルにする。ロック状態識別信号ＣＴは、ホール信号Ｈｐがゼロクロスしていないときにロータがロック状態になる第１のロック状態のときにロウレベルになり、ホール信号Ｈｐがゼロクロスするときにロータがロック状態になる第２のロック状態のときにハイレベルになる信号であり、ロック状態識別信号ＣＴの信号レベルにより、第１のロック状態と第２のロック状態のいずれであるかを容易に識別することができる。
【００４１】
ロック保護部７内のロータ動作制御部７２は、時刻Ｔ３ａ〜Ｔ６ａまでの所定期間の間（例えば約３．８秒）、制御回路部３にロック保護信号Ｓを出力して、ロック保護動作を行う。具体的には、時刻Ｔ３ａ〜Ｔ３ｂと時刻Ｔ３ｂ〜Ｔ４ａとで、互いに逆向きに電機子コイル８ａに電流を流し、その後、時刻Ｔ４ａ〜Ｔ５ａでは、電機子コイル８ａの両端を接地電圧に設定して、ショートブレーキをかける。すなわち、ショートブレーキを行うことにより、電機子コイル８ａに逆起電力を発生させて、ロータの振動を抑制する。その後、時刻Ｔ５ａ〜Ｔ６ａの期間は、電機子コイル８ａには電流を流さないようにして、電機子コイル８ａの発熱を抑制する。
【００４２】
時刻Ｔ６ａになると、制御信号Ｈ１をロウ、制御信号Ｌ２をハイにして、トランジスタＱ１とＱ４をオンする。これにより、電機子コイル８ａに電流が流れて、ロータの起動を試みる。これにより、ロータが起動し、ホール信号Ｈｐは時刻Ｔ７ａでゼロクロスし、モータ８の通常動作に復帰する。
【００４３】
なお、時刻Ｔ６ａでロータの起動を試みても、ロータが起動しない場合は、ホール信号Ｈｐはゼロクロスしないため、所定時間経過後に、再度ロータの起動を試みることになる。すなわち、ロータが起動するまで、時刻Ｔ５ａ〜Ｔ７ａの動作を繰り返すことになる。
【００４４】
このように、第１の実施形態では、ホール信号Ｈｐがゼロクロスしていないときにロータがロック状態になる第１のロック状態と、ホール信号Ｈｐがゼロクロスするときにロータがロック状態になる第２のロック状態とを判別し、各ロック状態に適したロック保護動作とロータの再起動動作を行うため、ロータを安全かつ確実に再起動させることができ、モータ８の安定動作が可能となる。
【００４５】
より具体的には、第１および第２のロック状態の間は、間歇的に電機子コイル８ａに電流を流してロータの起動を試みるため、電機子コイル８ａの発熱を抑制して電機子コイル８ａの断線あるいは短絡による破壊を防止できる。また、間歇的に電機子コイル８ａに電流を流している間に、第１または第２のカウンタ７１１ａ，７１１ｂでカウント動作を行い、リセット前のカウント値により、ロータが再起動したか否かを判断するため、比較的簡易な手法で、正確にロータの再起動の有無を検出できる。
【００４６】
さらに、第２のロック状態になる直前に、チャタリングの発生を正しく検出して、チャタリングにより誤動作が起きないようにするため、信頼性の向上が図れる。
【００４７】
また、第２のロック状態に入った直後に、電機子コイル８ａに強制的に電流を流した後にショートブレーキをかけるため、ロータの振動を確実に抑制できる。
【００４８】
（第２の実施形態）
以下に説明する第２の実施形態は、ロック判別部の内部構成が第１の実施形態とは異なることを特徴とする。なお、ロック判別部以外は、第１の実施形態と同様であるため、以下では、ロック判別部を中心に説明する。
【００４９】
図５は第２の実施形態に係るロック判別部７１ａの内部構成を示すブロック図である。図５のロック判別部７１ａは、タイマ部７１１’と、ロック状態識別部７１２と、クロック生成回路７１１ｃとを有する。ロック状態識別部７１２の内部構成および処理動作は、第１の実施形態と同様である。第１の実施形態では、タイマ部７１１の内部にクロック生成回路７１１ｃが設けられていたが、第２の実施形態では、タイマ部７１１’とは別個にクロック生成回路７１１ｃが設けられている。ただし、クロック生成回路７１１ｃが生成するクロック信号は、第１の実施形態と同様である。
【００５０】
図５のタイマ部７１１’は、第１のタイマ７１３と第２のタイマ７１４とを有する。第１のタイマ７１３は、並列接続されるトランジスタＱ５およびコンデンサＣ１と、トランジスタＱ５およびコンデンサＣ１の接続ノードｎ３に接続される第１のロック検出部７１３ａとを有する。第２のタイマ７１４は、並列接続されるトランジスタＱ６およびコンデンサＣ２と、トランジスタＱ６およびコンデンサＣ２の接続ノードｎ４に接続される第２のロック検出部７１４ａとを有する。
【００５１】
トランジスタＱ５は回転位置検出信号Ｈｃの信号レベルに応じてオン／オフする。トランジスタＱ６はフィルタ信号ＦＧの信号レベルに応じてオン／オフする。
【００５２】
ロータの回転中は、回転位置検出信号Ｈｃはハイレベルとロウレベルを繰り返すため、コンデンサＣ１は充放電を繰り返すことになる。より具体的には、回転位置検出信号Ｈｃはハイレベルになると、トランジスタＱ６がオンして、コンデンサＣ１は放電して接続ノードｎ３は約０Ｖとなり、回転位置検出信号Ｈｃはロウレベルになると、トランジスタＱ６がオフして、コンデンサＣ１は第１のロック検出部７１３ａを介して充電され、接続ノードｎ３は所定の充電電圧になる。
【００５３】
ロータが第１のロック状態になると、図３からわかるように、回転位置検出信号Ｈｃは例えばハイレベルの状態を保持する。よって、トランジスタＱ１はオン状態を継続し、コンデンサＣ１は放電状態を継続して、接続ノードｎ３は約０Ｖのままになる。
【００５４】
第１のロック検出部７１３ａは、接続ノードｎ３が所定期間以上にわたって、約０Ｖであることを検出した時点で、第１の再起動準備信号Ｓ１ａをハイレベルにする。第１の再起動準備信号Ｓ１ａは、図３の第１の再起動準備信号Ｓ１と同じタイミングを持つ信号である。
【００５５】
一方、ホール信号Ｈｐがゼロクロスするときにロータが停止した場合、図４に示すように、チャタリングが発生するが、チャタリングの発生期間内は、フィルタ信号ＦＧはロウレベルになる。フィルタ信号ＦＧがロウレベルになると、トランジスタＱ６はオフ状態を保持し、コンデンサＣ２は充電状態を継続して、接続ノードｎ４は充電電圧のままになる。
【００５６】
第２のロック検出部７１４ａは、接続ノードｎ３が所定期間以上にわたって、充電電圧であることを検出した時点で、第２の再起動準備信号Ｓ２ａをハイレベルにする。第２の再起動準備信号Ｓ２ａは、図４の第２の再起動準備信号Ｓ２と同じタイミングを持つ信号である。
【００５７】
このように、第２の実施形態では、コンデンサＣ１，Ｃ２の充放電状態を検出することにより、ロック状態になったかどうかを正確に検出でき、また第１のロック状態と第２のロック状態との判別も可能となる。よって、第１の実施形態と同様に、各ロック状態に適したロック保護動作とロータの再起動動作を行うことができ、ロータを安全かつ確実に再起動可能となる。
【００５８】
（その他の変形例）
上述したホール素子５１の代わりに、ホールＩＣやフォトセンサ等の各種の位置センサを用いてロータの回転位置を検出してもよい。
【００５９】
上述したフィルタ回路６は、アナログフィルタでも、デジタルフィルタでもよい。
【００６０】
図４の時刻Ｔ３ａ〜Ｔ４ａでは、接続ノードｎ１から接続ノードｎ２に向かって電機子コイル８ａに電流を流した後に、接続ノードｎ２から接続ノードｎ１に向かって電機子コイル８ａに電流を流したが、逆の順序で電機子コイル８ａに電流を流してもよい。
【００６１】
モータ８は、単相であっても、複数相でもよい。
【００６２】
図２では、タイマ部７１１の内部にクロック生成回路７１１ｃを設ける例を説明したが、図５と同様に、タイマ部７１１の外部にクロック生成回路７１１ｃを設けてもよい。この場合、クロック生成回路７１１ｃは、必ずしもモータ駆動制御装置１の内部に設ける必要はなく、モータ駆動制御装置１の外部からクロック信号を供給するようにしてもよい。
【００６３】
図１のモータ駆動制御装置１を構成する各部のうち、少なくとも一部は、ＣＰＵ等の演算処理回路を用いて、ソフトウェアで処理動作を行ってもよい。
【００６４】
本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本発明の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１  モータ駆動制御装置、２  インバータ回路、３  制御回路部、４  ＰＷＭ生成回路、
５  回転位置検出回路、５１  ホール素子、５２  ヒスレリシスコンパレータ、
６  フィルタ回路、７  ロック保護部、８  ブラシレスＤＣモータ、８ａ  電機子コイル、
７１，７１ａ  ロック判別部、７２  ロータ動作制御部、７１１，７１１’  タイマ部、
７１２  ロック状態識別部、７１１ａ  第１のカウンタ、７１１ｂ  第２のカウンタ、
７１１ｃ  クロック生成回路、７１３  第１のタイマ、７１３ａ  第１のロック検出部、
７１４  第２のタイマ、７１４ａ  第２のロック検出部
【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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