(57)【要約】【課題】小規模な構成であって消費電力が比較的低く、かつ、ノイズの発生を防止できるモータ制御装置を提供する。【解決手段】モータ制御装置１０は、モータ５０の位置情報について除算を行う除算部１２と、除算部１２から出力される除算結果信号Ｓ１２に応じて電気角に対応する信号を出力する電気角情報生成部１３と、駆動信号を駆動部４０に出力する駆動制御部１４とを有している。電気角情報生成部１３は、少なくとも、除算結果信号Ｓ１２に対応して電気角情報であるデューティ比選択信号Ｓ１４を生成して順次出力する論理出力回路１３１を有している。駆動制御部１４は、デューティ比選択信号Ｓ１４に応じたデューティ比でＰＷＭ変調を行い、駆動信号Ｓ１６を出力する。各動作は、基準クロック信号に同期して行われる。【選択図】図１
2013219895.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータに駆動電力を供給する駆動部の制御動作を行うモータ制御装置であって、
前記モータの回転位置に対応して前記モータで検出された位置情報の周期を除算することによって生成された除算結果信号に基づいて、前記駆動部に供給する駆動信号の元となる電気角情報を生成する論理出力回路と、
前記論理出力回路で生成された電気角情報に基づいて、前記駆動信号の変調率を確定する駆動制御部とを備え、
前記論理出力回路は、シフトレジスタである、モータ制御装置。
【請求項２】
前記論理出力回路には、前記制御動作の基準となる基準クロック信号が入力され、
前記論理出力回路は、前記基準クロック信号に同期して、１以上の前記電気角情報を生成する、請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記駆動制御部には、前記基準クロック信号が入力され、
前記駆動制御部は、前記基準クロック信号に同期して、前記駆動信号の変調率を確定する、請求項２に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記論理出力回路は、前記除算結果信号を検出し、その検出結果に対応して予め定められた前記電気角情報を生成するとともに、前記電気角情報を順次出力する、請求項１から３のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
【請求項５】
前記電気角情報は、パルス信号であり、
前記駆動制御部は、
所定の期間において前記論理出力回路により生成された前記電気角情報のパルスの論理に応じて、前記駆動信号の変調率を確定するデューティ比選択回路と、
前記デューティ比選択回路により確定された変調率に応じてＰＷＭ変調を行い、前記駆動信号を出力する変調回路とを有する、請求項１から４のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
【請求項６】
前記モータ制御装置は、その全部又は一部が集積回路装置としてパッケージ化されている、請求項１から５のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
【請求項７】
電力の供給を受けてモータを駆動する駆動部の制御動作を行うモータ制御装置の制御方法であって、
前記モータの回転位置に対応して前記モータで検出された位置情報の周期を除算することで生成された除算結果信号に基づいて、前記駆動部に供給する駆動信号の元となる電気角情報を生成する生成ステップと、
前記生成ステップで生成された電気角情報に基づいて、前記駆動信号の変調率を確定する確定ステップとを備え、
前記生成ステップは、
前記除算結果信号を検出する第１のステップと、
前記第１のステップによる検出結果に対応して予め定められた前記電気角情報を生成する第２のステップとを有する、モータ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、モータ制御装置及びモータ制御装置の制御方法に関し、特に、モータに駆動電力を供給する駆動部をモータから得られる位置情報に基づいて制御するモータ制御装置及びモータ制御装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータ制御装置において、基準クロック信号から計数（カウント）用の分周信号を生成する場合には、多段の分周回路が用いられるのが一般的である。例えば、特許文献１には、分周回路を用いて基準クロック信号などを分周し、計数用の分周信号を出力するモータ制御回路の構成が開示されている。
【０００３】
下記特許文献２には、モータのＰＷＭ制御を行う装置においてＰＷＭ制御の周波数とデューティとを拡散させることで、モータの駆動パルスに起因するノイズを低減させることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１０４１１５号公報
【特許文献２】特開２０１０−２６３７７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような従来のモータ制御装置の構成の具体例について、以下に説明する。
【０００６】
図４は、従来のモータ制御装置の構成例を示す図である。
【０００７】
図４に示されるように、従来のモータ制御装置６０は、モータ５０を駆動するモータ駆動装置１０１に用いられるものである。モータ駆動装置１０１において、駆動部４０は、電源部３０から供給される電力に基づいて、モータ５０に駆動電力を供給する。モータ制御装置６０は、基準クロック信号Ｓ６１及びモータ５０の位置情報信号Ｓ６２に基づいて、駆動部４０に駆動信号Ｓ７３を出力する。
【０００８】
モータ制御装置６０は、例えば、変化タイミング生成部６１と、除算部６２と、電気角情報生成部６３と、駆動制御部６４とを備えている。変化タイミング生成部６１は、位置情報信号Ｓ６２に基づいて変化タイミング信号Ｓ６３を生成する。除算部６２は、変化タイミング信号Ｓ６３の周期を除算し、除算結果信号Ｓ６９を出力する。電気角情報生成部６３は、変化タイミング信号Ｓ６３、除算結果信号Ｓ６９、及び基準クロック信号Ｓ６１に基づいて、デューティ比選択信号Ｓ７１を出力する。駆動制御部６４は、デューティ比選択信号Ｓ７１及び基準クロック信号Ｓ６１に基づいて、駆動信号Ｓ７３を生成し、出力する。
【０００９】
電気角情報生成部６３には、計数回路６３１、デコード回路６３２、デコード値確定回路６３３が設けられている。
【００１０】
計数回路６３１には、基準クロック信号Ｓ６１が入力される。計数回路６３１は、除算結果信号Ｓ６９や変化タイミング信号Ｓ６３などでリセット（再カウントを開始）する多段の分周カウンタを備えている。計数回路６３１は、これにより、変化タイミング信号Ｓ６３の１周期を基準クロック信号Ｓ６１でカウントし、分周信号（パルス信号）Ｓ７０を出力する。
【００１１】
デコード回路６３２には、計数回路６３１から出力された分周信号Ｓ７０が入力される。デコード回路６３２は、分周信号Ｓ７０を、連続して入力される除算結果信号Ｓ６９や変化タイミング信号Ｓ６３の期間に応じてカウントする。そして、デコード回路６３２は、１からｎまでのいずれかのカウント値をデコードして、電気角信号（カウント値デコード信号）Ｓ７４を出力する。
【００１２】
デコード値確定回路Ｓ６３３には、電気角信号Ｓ７４が入力される。また、デコード値確定回路６３３には、電気角情報生成部６３内に設定されている基準値６３４が、基準情報（基準カウント値）Ｓ７５として入力される。デコード値確定回路Ｓ６３３は、電気角信号Ｓ７４が所定の基準情報Ｓ７５に達している場合又は所定の基準範囲内にある場合に、デコードしたカウント値を確定する。確定されたカウント値は、デューティ比選択信号（パルス信号）Ｓ７１として出力される。
【００１３】
図５は、図４に示されるモータ制御装置６０におけるカウント値の生成とカウント値のデコードとの一例について説明するタイミングチャートである。
【００１４】
図５には、上段から、基準クロック信号Ｓ６１、計数回路６３１における分周信号Ｓ７０、電気角信号（デコード信号）Ｓ７４、及び変化タイミング信号（変化タイミングパルス）Ｓ６３が上下に並ぶようにして示されている。図５に示されるように、変化タイミング信号Ｓ６３の１周期（例えば、パルスＴ１からパルスＴ２までの期間）において、デコード信号Ｓ７４のパルスがＮ個ある場合を想定する。デコード信号Ｓ７４のＮ個のパルスのそれぞれは、時刻Ｔ１（時刻ｔ１１）、時刻ｔ１２，ｔ１３，…ｔ１ｎに立ち上がる。この場合において、カウント値Ｎが基準情報Ｓ７５に達している場合には、デコード値確定回路Ｓ６３３は、カウント値Ｎを確定し、デューティ比選択信号Ｓ７１として出力する。
【００１５】
図４に戻って、駆動制御部６４には、デューティ比選択回路６４１と、変調回路６４２とが設けられている。
【００１６】
デューティ比選択回路６４１には、デューティ比選択信号Ｓ７１が入力される。デューティ比選択回路６４１は、デューティ比選択信号Ｓ７１に応じて、すなわちデコード値の確定値に基づいて、デューティ比を求める。デューティ比の選択は、例えば、予め設定されている、デコード値の確定値と、電気角の値及び変調率との対応関係を示す情報に基づいて行われる。デューティ比の選択結果は、変調信号（デューティ比情報）Ｓ７２として出力される。
【００１７】
変調回路６４２には、変調信号Ｓ７２が入力される。変調回路６４２は、変調信号Ｓ７２に応じてＰＷＭ信号を生成する。変調回路６４２は、生成した信号を駆動信号Ｓ７３として出力する。
【００１８】
なお、計数回路６３１は、基準クロック信号Ｓ６１と同期管理されていない、基準クロック信号Ｓ６１とは異なるクロック信号をカウントの対象としてもよい。また、計数回路６３１のリセット（再カウント開始）のために用いるパルスは、除算結果信号Ｓ６９や変化タイミングパルスＳ６３とは別に、電気角情報生成部６３内で生成されてもよい。
【００１９】
ところで、このような構成のモータ制御装置には、次のようないくつかの解決すべき課題がある。すなわち、回路規模が大きくなることが課題として挙げられる。また、多くのスイッチ動作が行われることにより、それに伴う電磁ノイズが発生することが課題として挙げられる。電磁ノイズが発生すると、電磁ノイズの影響を受けてモータの制御が行われる可能性がある。このような電磁ノイズの影響を受けると、モータの振動や騒音が発生するおそれがある。また、回路規模の大型化や、スイッチ動作が多いことに起因して、装置全体の電力消費量が大きくなることが課題として挙げられる。このような課題をモータ制御装置が抱えたままでは、モータ制御装置を搭載する電子機器等においても、その性能や信頼性が損なわれる可能性がある。
【００２０】
このような問題に対して、例えば特許文献２に記載されているようなモータの駆動制御方法によれば、ノイズの低減に一定の効果が期待できる。しかしながら、特許文献２に記載されているようにＰＷＭ制御を行うには、新たに回路を用いたり制御を行ったりすることが必要となる。このような回路や制御は、冗長なものである。このような制御方式を、多段の分周回路のスイッチ動作に伴うノイズの低減策として採用すると、モータ制御装置を構成する回路やモータ制御装置が行う制御が、さらに冗長なものとなってしまう。したがって、このような制御方式を採用することはできない。
【００２１】
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、小規模な構成であって消費電力が比較的低く、かつ、ノイズの発生を防止できるモータ制御装置及びモータ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】
【００２２】
上記目的を達成するためこの発明のある局面に従うと、モータに駆動電力を供給する駆動部の制御動作を行うモータ制御装置は、モータの回転位置に対応してモータで検出された位置情報の周期を除算することによって生成された除算結果信号に基づいて、駆動部に供給する駆動信号の元となる電気角情報を生成する論理出力回路と、論理出力回路で生成された電気角情報に基づいて、駆動信号の変調率を確定する駆動制御部とを備え、論理出力回路は、シフトレジスタである。
【００２３】
好ましくは論理出力回路には、制御動作の基準となる基準クロック信号が入力され、論理出力回路は、基準クロック信号に同期して、１以上の電気角情報を生成する。
【００２４】
好ましくは駆動制御部には、基準クロック信号が入力され、駆動制御部は、基準クロック信号に同期して、駆動信号の変調率を確定する。
【００２５】
好ましくは論理出力回路は、除算結果信号を検出し、その検出結果に対応して予め定められた電気角情報を生成するとともに、電気角情報を順次出力する。
【００２６】
好ましくは電気角情報は、パルス信号であり、駆動制御部は、所定の期間において論理出力回路により生成された電気角情報のパルスの論理に応じて、駆動信号の変調率を確定するデューティ比選択回路と、デューティ比選択回路により確定された変調率に応じてＰＷＭ変調を行い、駆動信号を出力する変調回路とを有する。
【００２７】
好ましくはモータ制御装置は、その全部又は一部が集積回路装置としてパッケージ化されている。
【００２８】
この発明の他の局面に従うと、電力の供給を受けてモータを駆動する駆動部の制御動作を行うモータ制御装置の制御方法は、モータの回転位置に対応してモータで検出された位置情報の周期を除算することで生成された除算結果信号に基づいて、駆動部に供給する駆動信号の元となる電気角情報を生成する生成ステップと、生成ステップで生成された電気角情報に基づいて、駆動信号の変調率を確定する確定ステップとを備え、生成ステップは、除算結果信号を検出する第１のステップと、第１のステップによる検出結果に対応して予め定められた電気角情報を生成する第２のステップとを有する。
【発明の効果】
【００２９】
これらの発明に従うと、論理出力回路で除算結果信号が検出され、その検出結果に対応して電気角情報が生成される。したがって、小規模な構成であって消費電力が比較的低く、かつ、ノイズの発生を防止できるモータ制御装置及びモータ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】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態の１つにおけるモータ制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】データテーブルの一例を示す図である。
【図３】位置情報信号、除算結果信号、及びデューティ比選択信号の関係を説明するタイミングチャートである。
【図４】従来のモータ制御装置の構成例を示す図である。
【図５】図４に示されるモータ制御装置におけるカウント値の生成とカウント値のデコードとの一例について説明するタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態の１つにおけるモータ制御装置について説明する。
【００３２】
モータ制御装置は、モータを制御する。モータ制御装置は、例えば、モータ駆動装置に設けられて用いられる。モータ駆動装置は、電源から供給される電力に基づいて、駆動部からモータに駆動電力を供給し、モータを駆動させるものである。モータ駆動装置において、モータ制御装置によって駆動部が制御されることにより、モータの駆動が制御される。
【００３３】
［実施の形態］
【００３４】
図１は、本発明の実施の形態の１つにおけるモータ制御装置の構成を示すブロック図である。
【００３５】
図１に示されるように、モータ駆動装置１は、モータ制御装置１０と、電源部３０と、駆動部４０と、モータ５０とを有している。電源部３０は、外部の交流電源２０からモータ駆動装置１に供給される電力を変換して出力するコンバータである。駆動部４０は、例えば、インバータである。駆動部４０は、電源部３０から出力された電力を用いて、モータ５０に駆動電力を供給する。モータ制御装置１０は、駆動部４０に駆動信号（駆動パルス）Ｓ１６を出力する。駆動部４０は、駆動信号Ｓ１６に基づいて、モータ５０に駆動電力を供給する。これにより、モータ制御装置１０は、モータ５０を制御し、モータ５０を駆動させる。
【００３６】
本実施の形態において、モータ５０は、例えば３相のモータである。駆動部４０は、一対のスイッチング素子を３組用いた３相インバータの構成を備えている（一般的なものであるため、ここでの詳細な説明は省略する。）。駆動信号Ｓ１６は、これらのスイッチング素子のそれぞれを動作させる６つの信号（第１〜第６駆動信号）を含むものである。駆動部４０は、例えば、駆動信号Ｓ１６に応じた１８０度通電方式により、モータ５０を駆動する。なお、駆動部４０の構成やモータ５０の種類、モータ５０の通電方式はこれに限定されない。
【００３７】
モータ制御装置１０には、基準クロック信号Ｓ１と、モータ５０から出力された、モータ５０の回転位置に対応する位置情報信号（モータ５０の回転に対応する信号）Ｓ２とが入力される。モータ制御装置１０は、これらの入力された信号に基づいて、モータ５０の制御を行う。
【００３８】
基準クロック信号Ｓ１は、例えば、駆動部４０に供給する駆動信号Ｓ１６の周波数より十分高い周波数のパルス信号である。基準クロック信号Ｓ１は、例えば、数ＭＨｚ〜数１０ＭＨｚ程度に設定されている。基準クロック信号Ｓ１は、モータ制御装置１０の制御の基準となる信号である。
【００３９】
本実施の形態においては、モータ５０は、モータ制御装置１０に、モータ５０で検出した位置情報として、ホール信号などの位置情報信号Ｓ２を出力する。モータ５０のＵ、Ｖ、Ｗの各相からそれぞれ検出された位置情報信号Ｓ２をデコードすることで、（図示しない）ＦＧ信号が生成される。
【００４０】
モータ制御装置１０は、大まかに、変化タイミング生成部１１と、除算部１２と、電気角情報生成部１３と、駆動制御部１４とを備えている。これらのモータ制御装置１０の各部には、基準クロック信号Ｓ１が入力される。モータ制御装置１０は、変化タイミング生成部１１を除いて基準クロック信号Ｓ１に同期して動作し、後述のようにモータ５０の制御を行う。
【００４１】
変化タイミング生成部１１には、位置情報信号Ｓ２が入力される。変化タイミング生成部１１は、位置情報信号Ｓ２に基づいて、変化タイミング信号Ｓ３を生成し、出力する。変化タイミング信号Ｓ３は、例えば、位置情報信号Ｓ２から生成されるＦＧ信号のレベルがハイからロー、又はローからハイに変化したときに所定期間ハイを出力するパルス状の信号である。
【００４２】
除算部１２には、基準クロック信号Ｓ１のほか、変化タイミング生成部１１から出力された変化タイミング信号Ｓ３が入力される。除算部１２は、例えば、基準クロック信号Ｓ１に同期して、所定の除数（例えば、１２など）によって、変化タイミング信号Ｓ３の周期（あるいはＦＧ信号の周期）の除算を実行する。換言すると、除算部１２は、位置情報信号Ｓ２について、除算を実行する。そして、除算結果に基づいて、除算結果信号Ｓ１２を生成し、出力する。除算結果信号Ｓ１２は、モータ制御装置１０から駆動部４０に出力される駆動信号Ｓ１６の元となる信号である。
【００４３】
電気角情報生成部１３には、基準クロック信号Ｓ１のほか、変化タイミング生成部１１から出力された変化タイミング信号Ｓ３及び除算部１２から出力された除算結果信号Ｓ１２が入力される。電気角情報生成部１３は、除算結果信号Ｓ１２に基づいてデューティ比選択信号（電気角情報の一例）Ｓ１４を出力する。電気角情報生成部１３は、基準クロック信号Ｓ１に同期して、デューティ比選択信号Ｓ１４を出力する。デューティ比選択信号Ｓ１４は、モータ５０の電気角を更新するタイミングに対応する電気角情報であり、駆動信号Ｓ１６の元となる信号である。
【００４４】
駆動制御部１４には、基準クロック信号Ｓ１のほか、変化タイミング生成部１１から出力された変化タイミング信号Ｓ３及び電気角情報生成部１３から出力されたデューティ比選択信号Ｓ１４が入力される。駆動制御部１４は、後述のように、デューティ比選択信号Ｓ１４に基づいて、駆動信号Ｓ１６の変調率を確定する。そして、駆動制御部１４は、基準クロック信号Ｓ１に同期して、デューティ比選択信号Ｓ１４に基づくタイミングで、駆動信号Ｓ１６を出力する。駆動信号Ｓ１６が駆動部４０に入力されることで、駆動部４０は、駆動信号Ｓ１６に基づいてモータ５０を駆動させることができる。
【００４５】
［電気角情報生成部１３の構成］
【００４６】
電気角情報生成部１３は、少なくとも論理出力回路１３１を有している。
【００４７】
論理出力回路１３１は、例えば、シフトレジスタである。論理出力回路１３１には、除算部１２から出力された除算結果信号Ｓ１２が入力される。論理出力回路１３１は、除算結果信号Ｓ１２を検出し、その検出結果に対応して予め定められたデューティ比選択信号Ｓ１４を生成し、順次出力する。デューティ比選択信号Ｓ１４は、例えば、パルス信号である。デューティ比選択信号Ｓ１４は、基準クロック信号Ｓ１に同期して出力される。
【００４８】
［駆動制御部１４の構成］
【００４９】
駆動制御部１４は、デューティ比選択回路１４１と、変調回路１４２とを有している。
【００５０】
デューティ比選択回路１４１には、論理出力回路１３１から出力された１以上のデューティ比選択信号Ｓ１４が入力される。デューティ比選択回路１４１は、デューティ比選択信号Ｓ１４に応じて、ＰＷＭ変調の変調率（すなわち、ＰＷＭ変調のデューティ比）を選択し、確定する。選択結果は、基準クロック信号Ｓ１に同期して、変調信号（デューティ比情報）Ｓ１５として出力される。
【００５１】
変調回路１４２には、デューティ比選択回路１４１から出力された変調信号Ｓ１５が入力される。変調回路１４２は、変調信号Ｓ１５に基づいてＰＷＭ変調を行い、基準クロック信号Ｓ１に同期して、駆動信号Ｓ１６を生成する。駆動信号Ｓ１６は、例えば、ＰＷＭ信号である。生成された駆動信号Ｓ１６は、駆動部４０に出力される。駆動信号Ｓ１６は、デューティ比選択回路１４１で選択された変調率に対応するものである。
【００５２】
なお、モータ５０の駆動用の波形は、例えば、正弦波であるが、これに限られない。例えば、モータ５０の駆動波形は、台形波や三角波であったり、非対称形の波形であったりしてもよい。
【００５３】
［デューティ比の選択についての説明］
【００５４】
本実施の形態において、デューティ比選択回路１４１は、１以上のデューティ比選択信号Ｓ１４の（「ハイ」または「ロー」の）論理に基づいて、ＰＷＭ変調に用いるデューティ比を選択する。デューティ比の選択は、デューティ比選択信号Ｓ１４とデューティ比との関係を示すデータテーブルを参照して行われる。
【００５５】
図２は、データテーブルの一例を示す図である。
【００５６】
データテーブルは、デューティ比を選択するためのテーブルである。データテーブルは、例えば、モータ制御装置１０内に設けられている（図示しない）メモリなどの記憶部に記憶されている。データテーブルは、例えば、デューティ比選択回路１４１内に設けられた記憶部に記憶されていてもよい。
【００５７】
図２に示されるように、データテーブルは、例えば、デューティ比選択信号Ｓ１４として出力されるパルスの論理が「ハイ」である状態と、電気角θの値及び変調率（デューティ比）との対応関係を示すものである。例えば、「ハイ」の論理で出力されるパルスがＰ１〜Ｐ１８と推移するにつれて、対応する電気角θの値と変調率とは、それぞれ、θ１〜θ１８、Ｍ１〜Ｍ１８と推移する。電気角情報生成部１３に変化タイミング信号Ｓ３が入力されてから最初の電気角更新情報Ｓ１２が出力されるまでの期間は、デューティ比選択信号Ｓ１４のいずれのパルスも出力の論理は「ロー」である。このときには、電気角θの値はθ０（例えば、ゼロ度）であり、変調率はＭ０（例えば、ゼロパーセント）である。デューティ比選択回路１４１は、このようなデータテーブルに基づいてデューティ比選択信号Ｓ１４に対応する変調率を得ることで、デューティ比の選択を行うことができる。
【００５８】
出力されるデューティ比選択信号Ｓ１４のパルスの数（系統数）と、電気角θの値や変調率との関係は、例えば、モータ制御に関して要求される精度などに応じて、任意に設定することができる。本実施の形態において、変調率は、例えば、電気角θの正弦値と等しい割合となるように設定されている。例えば、電気角θの正弦値が０．５であれば、変調率は、５０パーセントとなる。パルス数が最も小さいときには、例えば、電気角θはゼロ度に設定されており、パルス数が最も大きいときには、例えば、電気角は９０度に設定されている。すなわち、パルス数が最も小さいときから大きくなるにつれて、それに対応する変調率すなわちデューティ比は、ゼロパーセントから１００パーセントまで、正弦波状に徐々に増加する。
【００５９】
なお、変調率は、このように電気角θの正弦値と等しい割合となるように設定されているものに限られない。変調率は、例えば、電気角θに対応するように設定されていればよい。また、データテーブルは、図２に示されるように、パルスの数が増えるのに応じて電気角θが大きくなるように設定されているものに限られない。
【００６０】
なお、デューティ比は、データテーブルに基づいて選択されるものに限られない。例えば、デューティ比選択回路１４１は、デューティ比選択信号Ｓ１４の数に基づいて、演算処理を行うことにより、デューティ比を取得するようにしてもよい。
【００６１】
［除算部１２及び電気角情報生成部１３の動作の説明］
【００６２】
図３は、位置情報信号Ｓ２、除算結果信号Ｓ１２、及びデューティ比選択信号Ｓ１４の関係を説明するタイミングチャートである。
【００６３】
図３において、上段から、モータ５０のＵ，Ｖ，Ｗ各相の位置情報信号Ｓ２、ＦＧ信号、変化タイミング信号Ｓ３、除算結果信号Ｓ１２、及びデューティ比選択信号Ｓ１４が順に並べられている。
【００６４】
図３に示されるように、本実施の形態において、変化タイミング生成部１１は、Ｕ，Ｖ，Ｗ各相の位置情報信号Ｓ２からデコードされるＦＧ信号の立ち上がり及び立ち下がりを検出する。変化タイミング生成部１１は、検出した立ち上がり及び立ち下がりのタイミングで、変化タイミング信号Ｓ３を出力する。そのため、変化タイミング信号Ｓ３は、ＦＧ信号の半周期毎に出力される。換言すると、変化タイミング生成部１１は、ＦＧ信号の半周期を計測し、その結果を保持する。なお、変化タイミング信号Ｓ３は、基準クロック信号Ｓ１と同期管理されていないものである。
【００６５】
除算部１２は、ＦＧ信号の半周期を所定の電気角分に相当する時間に分割（分周）する。例えば、ＦＧ信号の半周期を１２分割（電気角で５度分に相当）する。そして、除算部１２は、分割結果を、除算結果信号Ｓ１２として出力する。例えば、図３に示される例では、変化タイミング信号Ｓ３のパルスＴ１からパルスＴ２までの期間（変化タイミング信号Ｓ３の１周期）は、Ｎ個の期間に分割されており、分割された期間に対応した数の除算結果信号Ｓ１２が出力される。すなわち、除算結果信号Ｓ１２として、変化タイミング信号Ｓ３のパルスが立ち下がってから所定期間が経過する毎に、パルスｐ１，ｐ２，…，ｐＮが出力される。なお、各パルスｐ１，ｐ２，…，ｐＮは、例えば、所定期間が経過する毎に立ち下がるようにして出力される。除算結果信号Ｓ１２のパルス幅は、例えば基準クロック信号Ｓ１や基準クロック信号Ｓ１の整数倍などに設定すればよいが、これに限られるものではない。また、除算結果信号Ｓ１２は正極性のパルス信号であるが、所定期間の経過に対応して論理を反転する信号などであってもよい。
【００６６】
除算部１２は、例えば、カウンタ及びシフトレジスタなどを用いて、基準クロック信号Ｓ１に同期して、変化タイミング信号Ｓ３の周期の除算を実行する。例えば、変化タイミング信号Ｓ３が入力されてから、基準クロック信号Ｓ１の計数を開始し、計数値が所定の除数になる度に、計数値をリセットするとともに、除算結果信号Ｓ１２のパルスｐ１，ｐ２，…，ｐＮを出力する。
【００６７】
なお、除算部１２は、このような構成に限られるものではない。除算部１２は、例えば、除算において剰余が発生した場合において、剰余分を補正した上で除算結果信号Ｓ１２を出力するようなものであってもよい。また、分割数は、電気角の５度に相当する１２分割に限られず、適宜設定できるものである。また、分割対象の期間は、ＦＧ信号の半周期に限定されない。位置情報信号Ｓ２やＦＧ信号の立ち上がりや立ち下がりのタイミングを変化タイミング信号Ｓ３の替わりとして用いることによって、除算が行われるようにしてもよい。
【００６８】
電気角情報生成部１３は、このようにして出力された除算結果信号Ｓ１２のパルスの数を、変化タイミング信号Ｓ３をトリガとして計数する。この計数結果１，２，…，Ｎは、所定の電気角の推移情報となる。すなわち、除算結果信号Ｓ１２のパルスの数は、モータの回転に伴って順次推移する電気角に対応する情報となる。そして、論理出力回路１３１は、計数結果に対応した１以上のデューティ比選択信号Ｓ１４を生成して、そのデューティ比選択信号Ｓ１４を基準クロック信号Ｓ１に同期させて順次出力する。すなわち、論理出力回路１３１は、変化タイミング信号Ｓ３をトリガとして、電気角情報を有するデューティ比選択信号Ｓ１４を出力する。
【００６９】
ここで、本実施の形態において、デューティ比選択回路１４１は、Ｎ個の入力ポートを有している。換言すると、論理出力回路１３１とデューティ比選択回路１４１との間には、デューティ比選択信号Ｓ１４の入力経路として、Ｎ個の経路が予め用意されている。経路の数は、変化タイミング信号Ｓ３の周期の分割数に応じて設定されている。例えば、変化タイミング信号Ｓ３の周期をＮ分割した電気角更新情報Ｓ１２に対応するように、デューティ比選択信号Ｓ１４を生成して出力する場合には、Ｎ個の経路が用意されている。
【００７０】
デューティ比選択信号Ｓ１４は、除算結果信号Ｓ１２として順次出力される、変化タイミング信号Ｓ３の１周期の分割数と同数のパルス信号のそれぞれに対応するように、予め定められた各経路に出力される。すなわち、図３に示されるように、デューティ比選択信号Ｓ１４として、Ｎ個の経路に各々Ｐ１からＰＮの信号が出力される。デューティ比選択信号Ｓ１４は、所定の期間「ハイ」の論理となるように順次推移するパルス信号である。
【００７１】
例えば、図３に示されるように、電気角更新情報Ｓ１２のパルスｐ１が出力された後、パルスｐ２の出力が完了するまでの期間に、デューティ比選択信号Ｓ１４の信号Ｐ１がハイとなる。論理出力回路１３１において、電気角更新情報Ｓ１２の順次出力されるパルスｐ２、ｐ３、ｐ４、・・・、ｐＮに対応して、デューティ比選択信号Ｓ１４の信号Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、・・・、ＰＮが順次ハイとなるように、予め定められている。
【００７２】
これにより、デューティ比選択回路１４１は、デューティ比選択信号Ｓ１４のハイ（が入力されたポート）に対応する電気角情報と変調率とを選択できる。
【００７３】
なお、本実施の形態において、電気角情報生成部１３に入力される基準クロック信号Ｓ１は、電気角情報生成部１３の構成要素の動作を基準クロックＳ１に同期させるための基準タイミングとして用いられる。すなわち、基準クロック信号Ｓ１は、論理出力回路１３１の計数対象にはならない。
【００７４】
［実施の形態における効果］
【００７５】
以上のように構成されたモータ制御装置１０では、従来のような多段の計数回路（カウンタ）で構成された分周回路を用いるのではなく、シフトレジスタである論理出力回路１３１による簡素な回路構成を用いて、電気角θの値に対応した変調率（デューティ比）を設定するための適正なデューティ比選択信号Ｓ１４を生成することができる。したがって、ノイズの発生を低減しつつ、回路構成の規模を小さくすることができ、モータ制御装置１０の消費電力を従来と比較して低減することができる。
【００７６】
また、本実施の形態においては、除算部１２、電気角情報生成部１３、及び駆動制御部１４は、それぞれ基準クロック信号Ｓ１に同期して動作する。このような同期管理が行われない場合には、高品質かつ高精度な駆動制御を十分に行なことができない可能性がある。しかしながら、本実施の形態では、基準クロック信号Ｓ１を唯一の基準とした完全同期制御を実現することができ、モータ５０のより高精度な駆動制御を行うことができる。
【００７７】
［その他］
【００７８】
モータ制御装置は、電気角情報生成部や駆動制御部などのすべての構成要素又は一部の構成要素が、１つ又は複数の集積回路装置としてパッケージ化されて構成されていてもよい。このような集積回路装置を用いることで、装置の小型化や低消費電力化を進めることができる。
【００７９】
モータ駆動装置への電力の供給方法は、上述に限られない。例えば、モータ駆動装置には、直流電力が供給されてもよい。電源部の構成も、上述に限られず、供給される電力の種類、大きさや、駆動部の構成などに応じて、適切なものを用いるようにすればよい。
【００８０】
モータの種類は限定されない。また、駆動部は、モータを駆動することができるものであれば、その構成は限定されない。
【００８１】
上述の実施の形態における処理は、ソフトウェアによって行っても、ハードウェア回路を用いて行ってもよい。
【００８２】
上述の実施の形態における処理を実行するプログラムを提供することもできるし、そのプログラムをＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、メモリカードなどの記録媒体に記録してユーザに提供することにしてもよい。プログラムはインターネットなどの通信回線を介して、装置にダウンロードするようにしてもよい。上記のフローチャートで文章で説明された処理は、そのプログラムに従ってＣＰＵなどにより実行される。
【００８３】
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】
【００８４】
１  モータ駆動装置
１０  モータ制御装置
１１  変化タイミング生成部
１２  除算部
１３  電気角情報生成部
１４  駆動制御部
２０  交流電源
３０  電源部
４０  駆動部
５０  モータ
１３１  論理出力回路（シフトレジスタ）
１４１  デューティ比選択回路
１４２  変調回路
Ｓ１  基準クロック信号
Ｓ２  位置情報信号（ホール信号）
Ｓ３  変化タイミング信号
Ｓ１２  除算結果信号（電気角更新情報）
Ｓ１４  デューティ比選択信号（電気角情報の一例）
Ｓ１５  変調信号
Ｓ１６  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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