(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータ（１３）と一体となって回転するセンサマグネット（１５）の周囲に所定角度間隔で電機子コイル（１１）を巻いた複数の突極を形成したステータ（１０）を回転不変な状態で取付け、かつ一定角度間隔で前記ステータ（１０）の突極に磁気センサ（ＩＣ１、ＩＣ２、ＩＣ３）を取り付けたアウタロータ形のブラシレスのモータ本体部（１）と、
前記モータ本体部（１９）の各電機子コイル（１１）に対して、互いに位相が異なる所定デューティ比の駆動信号を、生成された各相毎の制御信号に基づいて送出する駆動回路部（２）と、
前記磁気センサからの検出信号に基づく実際の回転数が前記ロータ（１３）を所望の回転速度で回転させるための指示回転数以下で、かつ前記実際の回転数が低回転相当以上（Ｌｏ以上）の場合は、第１のレアロック保護処理又は第２のレアロック保護処理を行わせる第３のレアロック保護処理を備え、
前記第１のレアロック保護処理は、
前記ロータ（１３）の実際の回転数が予め定められている前記指示回転数に対して回転しなければならない最低回転数以下の所定の異常回転数に到達したとき、前記ロータ（１３）の回転がレアロック状態による異常と判定して前記制御信号の送出を停止させ、
前記第２のレアロック保護処理は、
前記ロータ（１３）の実際の回転数と前回の回転数とから回転数の変化率を求め、この変化率が予め記憶されている前記指示回転数に対して許容できる回転数の変化率を超えているときは、前記ロータの回転がレアロック状態による異常と判定して前記制御信号の送出を停止させ、
前記第３のレアロック保護処理は、
前記実際の回転数が低回転相当以下の場合は、前記制御信号の送出を継続させる
ことを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項２】
前記駆動回路部（４）は、
複数のスイッチング素子及びこれらのスイッチング素子に接続された保護ヒューズ（２３）を備えて、前記各相毎の制御信号に従って前記各スイッチング素子をオンオフ動作させることを特徴とする請求項１記載のブラシレスモータ。
【請求項３】
前記演算制御部（４）は、
前記指示回転数毎に、該指示回転数に対して回転しなければならない所定の回転数範囲とエラー回転数とを対応させた第１のレア−ロック判定テーブル（２９）を備え、
前記第１のレアーロック保護処理は、
前記ロータ（１３）の実際の回転数が前記第１のレアロック判定テーブル（２９）の所定の回転数範囲の間は、回転を維持させ、前記エラー回転数のときに前記ロータ（１３）の回転がレアロック状態による異常と判定して前記制御信号の送出を停止させることを特徴とする請求項１又は２記載のブラシレスモータ。
【請求項４】
前記演算制御部（４）は、
実際の回転数毎に、回転数の変化の割合である回転数許容変化率範囲と回転の変化率からエラー回転数とするべきエラー回転数変化率とを対応させた第２のレア−ロック判定テーブル（２９）を備え、
前記第２のレアロック保護処理は、
前記ロータ（１３）の実際の回転数と前回の回転数とから回転数の変化率を求め、この変化率が前記第２のレアーロック判定テーブル（２９）の前記回転数許容変化率範囲のときは、回転を維持させ、前記エラー回転数変化率のときに、前記ロータの回転がレアロック状態による異常と判定して前記制御信号の送出を停止させる
ことを特徴とする請求項１記載のブラシレスモータ。
【請求項５】
前記演算制御部（４）は、
前記磁気センサからの検出信号の周期に基づいて前記ロータの実際の回転数を求める実回転数算出手段（２５）と、
前記指示回転数と前記実際の回転数とから今回の目標回転数を求める目標回転数算出手段（２６）と、
停止指示が入力するまでは、前記目標回転数に基づくデューティ比のそれぞれ位相が異なる前記各相毎の前記制御信号を生成して前記駆動回路部（２）に送出する出力信号生成手（２７）と、
停止指示が入力するまでは、前記目標回転数に基づくデューティ比のそれぞれ位相が異なる前記各相毎の前記制御信号を生成して前記駆動回路部（２）に送出する出力信号生成手段（２７）と、
を有することを特徴とする請求項１、２、３又は４記載のブラシレスモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブラシレスモータに関し、特にブラシレスモータの回転が何らかの原因で指示回転数より低回転で回転しているときに回転停止制御するブラシレスモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車に搭載される空調装置の送風機ファンのモータはブラシレスモータが用いられるようになって来ている。
【０００３】
このブラシレスモータは、電機子コイル、ロータ、シリンダ、ホール素子等からなるモータ本体部と、電機子コイルに異なる位相の駆動信号を供給するドライバ回路と、ホール素子の検出信号と入力されるＦＡＮ指示信号等からロータの回転数を制御モータするＰＷＭ出力信号を送出する制御演算部（マイコン）等から構成されている。
【０００４】
前述のドライバ回路には、スイッチング素子等への大電流の流入を遮断してスイッチング素子等を保護することでコンプレッサの故障を防止する保護ヒューズが設けられている。
【０００５】
また、前述の演算制御部においては、ＦＡＮ指示信号が入力している間は各ホール素子の検出信号の周期に基づいてロータの回転数を求め、この回転数と、空調制御アンプ（図示せず）からのＦＡＮ指示信号が示す指示回転数（デューティ比）とから目標回転数にするデュティ比を求める。そして、このデュティ比のＰＷＭ信号を出力ＰＷＭ信号とし、各相毎にタイミングをずらした複数の出力ＰＷＭ信号として同時に送出する。
【０００６】
さらに、演算制御部は、ホール素子の検出信号の周期が所定時間得られないときは、ロータがロック状態（完全に停止状態）として直ちに出力ＰＷＭ信号の出力を停止（以下ロック保護という）する。
【０００７】
すなわち、従来のブラシレスモータの演算制御部は、ホール素子からの検出信号の周期が一定時間得られないとき、出力ＰＷＭ信号の出力を停止するロック保護を行うようにしている。このため、ロック保護と判定する間は、目標回転数の周期を得ようとしてデュティ比の大きな出力ＰＷＭ信号を送出し続けるので、大電流が各スイッチング素子に流れることになる。
【０００８】
このとき、ドライバ回路の各スイッチング素子とアースの間には、保護ヒューズが設けられているため、この保護ヒューズが大電流によって熱破壊し、各スイッチング素子等を保護していた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、異物等がモータ本体部、ＦＡＮに混入したときはロータは完全に停止しないで、目標回転数以下で回転している場合もある。
【００１０】
ところが、従来のブラシレスモータの演算制御部は、ホール素子からの検出信号の周期が一定時間得られないときに、出力ＰＷＭ信号の出力を停止するロック保護を行うようにしているので、目標回転数以下で回転している場合は、この回転数に対応する周期が得られることになるからロック保護の処理が行われないことになり、結果として誤動作の要因になるという課題があった。
【００１１】
例えば、演算制御部は、目標回転数でロータが回転していないときは、目標回転数の周期を得ようとしてデュティ比の大きな出力ＰＷＭ信号をドライバ回路に送出し続けるので、その間は保護ヒューズを介してスイッチング素子に大電流が流れることになる。
【００１２】
このとき、一定以上の大電流が流れると保護ヒューズが切断するが、切断までのわずかな時間内にスイッチング素子に大電流が流れ、その結果スイッチング素子、スイッチング素子までの基板パターン等が熱破壊を起こす場合がある。
【００１３】
本発明は以上の問題点を解決するためになされたもので、目標回転数以下でブラシレスモータのロータが回転してもブラシレスモータの電気部品の破壊及びコンプレッサの誤動作を防止できるブラシレスモータを得ることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明のブラシレスモータは、ロータ（１３）と一体となって回転するセンサマグネット（１５）の周囲に所定角度間隔で電機子コイル（１１）を巻いた複数の突極を形成したステータ（１０）を回転不変な状態で取付け、かつ一定角度間隔で前記ステータ（１０）の突極に磁気センサ（ＩＣ１、ＩＣ２、ＩＣ３）を取り付けたアウタロータ形のブラシレスのモータ本体部（１）と、
前記モータ本体部（１９）の各電機子コイル（１１）に対して、互いに位相が異なる所定デューティ比の駆動信号を、生成された各相毎の制御信号に基づいて送出する駆動回路部（２）と、
前記磁気センサからの検出信号に基づく実際の回転数が前記ロータ（１３）を所望の回転速度で回転させるための指示回転数以下で、かつ前記実際の回転数が低回転相当以上（Ｌｏ以上）の場合は、第１のレアロック保護処理又は第２のレアロック保護処理を行わせる第３のレアロック保護処理を備え、
前記第１のレアロック保護処理は、
前記ロータ（１３）の実際の回転数が予め定められている前記指示回転数に対して回転しなければならない最低回転数以下の所定の異常回転数に到達したとき、前記ロータ（１３）の回転がレアロック状態による異常と判定して前記制御信号の送出を停止させ、
前記第２のレアロック保護処理は、
前記ロータ（１３）の実際の回転数と前回の回転数とから回転数の変化率を求め、この変化率が予め記憶されている前記指示回転数に対して許容できる回転数の変化率を超えているときは、前記ロータの回転がレアロック状態による異常と判定して前記制御信号の送出を停止させ、
前記第３のレアロック保護処理は、
前記実際の回転数が低回転相当以下の場合は、前記制御信号の送出を継続させる
ことを要旨とする。
また、前記駆動回路部（４）は、複数のスイッチング素子及びこれらのスイッチング素子に接続された保護ヒューズ（２３）を備えて、前記各相毎の制御信号に従って前記各スイッチング素子をオンオフ動作させることを要旨とする。
【００１５】
前記演算制御部（４）は、
前記指示回転数毎に、該指示回転数に対して回転しなければならない所定の回転数範囲とエラー回転数とを対応させた第１のレア−ロック判定テーブル（２９）を備え、
前記第１のレアーロック保護処理は、
前記ロータ（１３）の実際の回転数が前記第１のレアロック判定テーブル（２９）の所定の回転数範囲の間は、回転を維持させ、前記エラー回転数のときに前記ロータ（１３）の回転がレアロック状態による異常と判定して前記制御信号の送出を停止させることを要旨とする。
【００１６】
前記演算制御部（４）は、
実際の回転数毎に、回転数の変化の割合である回転数許容変化率範囲と回転の変化率からエラー回転数とするべきエラー回転数変化率とを対応させた第２のレア−ロック判定テーブル（２９）を備え、
前記第２のレアロック保護処理は、
前記ロータ（１３）の実際の回転数と前回の回転数とから回転数の変化率を求め、この変化率が前記第２のレアーロック判定テーブル（２９）の前記回転数許容変化率範囲のときは、回転を維持させ、前記エラー回転数変化率のときに、前記ロータの回転がレアロック状態による異常と判定して前記制御信号の送出を停止させることを要旨とする。
【００１７】
前記演算制御部（４）は、
前記磁気センサからの検出信号の周期に基づいて前記ロータの実際の回転数を求める実回転数算出手段（２５）と、
前記指示回転数と前記実際の回転数とから今回の目標回転数を求める目標回転数算出手段（２６）と、
停止指示が入力するまでは、前記目標回転数に基づくデューティ比のそれぞれ位相が異なる前記各相毎の前記制御信号を生成して前記駆動回路部（２）に送出する出力信号生成手（２７）と、
停止指示が入力するまでは、前記目標回転数に基づくデューティ比のそれぞれ位相が異なる前記各相毎の前記制御信号を生成して前記駆動回路部（２）に送出する出力信号生成手段（２７）とを備えたことを要旨とする。
【００１８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、モータ本体部に位相が異なる駆動信号を送出する駆動回路部に接続された演算制御部が実際の回転数がロータを所望の回転速度で回転させるための指示回転数以下で、かつロータの回転状態が異常を示しているときは、駆動回路部への各相毎の制御信号の送出を直ちに停止させるようにしたことにより、何らかの原因によって完全な回転停止ではない所定回転数以上の回転であるときは、直ちに駆動信号を停止するので、駆動回路部にスイッチング素子を用いている場合は、スイッチング素子がオフ状態となるからスイッチング素子、パターン等の熱破壊を防止できるという効果が得られている。
【００１９】
また、スイッチング素子を保護するための保護ヒューズを設けている場合は、何らかの原因によって完全な回転停止ではない所定回転数以上の回転であるときは、直ちに駆動信号を停止してスイッチング素子をオフ状態とするので、保護ヒューズが動作する前にスイッチング素子等を保護できるという効果が得られている。つまり、保護ヒューズの熱破壊も保護できる。
【００２０】
特に、第１のレアロック保護処理は、回転数を用いてレアロック状態を判定しているので、処理が容易である。
【００２１】
また、第２のレアロック保護処理は、回転数の変化率からレアロック状態を判定することにより、この変化率の傾向からいずれはレアロック状態となるかが推測できる。
【００２２】
さらに、低回転相当以上のときに第１のレアロック保護処理又は第２のレアロック保護処理を行うことにより、低回転の不安定回転数ではレアロック判定が行われないことになるので、レアロック判定の誤動作を防止できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１は本実施の形態のブラシレスモータの概念を説明する概略構成図である。図１に示すブラシレスモータは、アウトロータ型のブラシレスのＤＣモータを用いたモータ本体部１と、後述するマイコンからの出力ＰＷＭ信号のデューティ比とＰＷＭ信号とのアンドをレベル変換した各相（Ｕ、Ｖ、Ｗ相）の駆動信号をモータ本体部１に送出する駆動回路部２と、モータ本体部１のセンサマグネットの回転速度に対応する複数のセンサ検出信号を生成してマイコンに送出するセンサ信号検出回路部３とを備えている。
【００２４】
また、センサ信号検出回路部３からのセンサ信号に基づくモータ本体部１の実際の回転数（以下実回転数ｍｉという）と後述する空調制御部（エアコンアンプ）からのＦＡＮ指示とから指示回転数ｋｉと、センサ信号に基づくタイミングより、所定デュティ比の各相の出力ＰＷＭ信号を生成して駆動回路部２に送出すると共に、実回転数ｍｉが指示回転数ｋｉ以下で所定回転以下を示しているとき、モータ本体部１のロータがレアロック状態（回転が停止していないで有る程度の回転数で回転している状態）と判定して、直ちに出力ＰＷＭ信号の出力を停止させてロータの回転を停止させるレアロック保護を行う演算制御部４（マイコンともいう）とを備えている。
【００２５】
さらに、マイコン４には、電源の投入又はオペレータの再起動指示によってレアロック保護を解除させるリセット回路５と、レアロック保護が行われている間は、空調制御部に異常信号を送出してコンプレッサの故障を防止させる警報回路６が接続されている。
【００２６】
＜各部の構成＞
モータ本体部１は図１及び図２（ブラシレスモータを下側から見た下面図である）に示すように、車両用空調装置の送風機ファンの駆動に用いられ、三相２極巻線のアウタロータ形のブラシレスＤＣモータであり、内周側のステータに電機子コイル、外側のロータに界磁用永久磁石を備えている。
【００２７】
ステータ１０には、各突出部１０ａ〜１０ｆをコアとして、回転磁界を生成する電機子コイル１１ａ〜１１ｆが三相に配置され、その外側には、９０度間隔でメインマグネット（界磁用永久磁石）１２を備えたロータ１３が配置されている。
【００２８】
このロータ１３の回転位置を示すセンサマグネット１５は、Ｎ極とＳ極とが２対、ロータ１３の回転中心に対し均等角度に配置され、ロータ１３と一体に回転するシャフト１６に取り付けられている。このセンサマグネット１５による磁界の方向を検出するホールＩＣ１〜３（磁気センサ）が、ステータ１０の内周に１２０度間隔で均等配置されている。
【００２９】
ロータ１３の回転位置を示すセンサマグネット１５は、本実施の形態では、メインマグネット１２に対し遅れ角４２度でシャフト１６に取り付けられている。
【００３０】
なお、▲１▼は電流経路が短く、他の電機子コイルに比べ２倍の電流が流れているコイルを示す。▲２▼は電機子コイル１０ｃ（１０ｆ）とメインマグネット１２との反発力による正回転トルク発生位置、▲３▼は電機子コイル１０ａ（１０ｄ）とメインマグネット１２との反発力による逆トルク発生位置を示す。
【００３１】
駆動回路部２は、ドライブ回路２０と、レベル変換回路２１とからなる。ドライブ回路２０は、複数のスイッチング素子（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６）と複数の抵抗（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６）と保護ヒューズ２３とからなり、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ４でＵ相の駆動電力を、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ５でＶ相の駆動電力を、スイッチング素子Ｑ３、Ｑ６とでＷ相の駆動電力を生成している。また、保護ヒューズ２３は、スイッチング素子Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６に一方を共通接続し、他方をアースに接続している。
【００３２】
また、抵抗Ｒ１はスイッチング素子Ｑ１のゲート、抵抗Ｒ２はスイッチング素子Ｑ２のゲート、抵抗Ｒ３はスイッチング素子Ｑ３のゲート、抵抗Ｒ４はスイッチング素子Ｑ４のゲート、抵抗Ｒ５はスイッチング素子Ｑ５のゲート、抵抗Ｒ６はスイッチング素子Ｑ６のゲートに、それぞれ接続されている。
【００３３】
レベル変換回路２１は、演算制御部４からの出力ＰＷＭ信号のデュティ比と演算制御部４からのＰＷＭ信号とのアンドをレベル変換した各相毎の制御信号を、それぞれの抵抗（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６）に送出する。
【００３４】
センサ信号検出回路部３は、各ホール素子（ＩＣ１、ＩＣ２、ＩＣ３）からのセンサマグネット１５の磁界方向変化を示す検出信号を反転及び非反転した６個の検出信号を生成してマイコンに送出する。
【００３５】
演算制御部４は、図１に示すように、実回転数算出手段２５と、目標回転数算出手段２６と、出力ＰＷＭ信号生成手段２７と、レアロック保護手段２８とを備えている。
【００３６】
実回転数算出手段２５は、センサ信号検出回路部３からの検出信号の周期からロータ１３の実際の回転数を求める。
【００３７】
目標回転数算出手段２６は、ＦＡＮ指示信号（デュティ比）の指示回転数ｋｉと実回転数ｍｉとに基づいて目標回転数を算出する。
【００３８】
出力ＰＷＭ信号生成手段２７は、目標回転数算出手段２６で求められた目標回転数のデュティ比を求め、このデュティ比を用いて、センサ信号検出回路部３の検出信号とから各相毎に、タイミングをずらした６個の出力ＰＷＭ信号を求めて駆動回路部２のレベル変換回路２１に送出する。
【００３９】
また、出力ＰＷＭ信号生成手段２７は、所定周波数のＰＷＭ信号をレベル変換回路２１に送出している。
【００４０】
レアロック保護処理手段２８は、ＦＡＮ指示信号の指示回転数ｋｉと実回転数ｍｉとを比較し、実回転数ｍｉが指示回転数ｋｉ以下のとき、以下の第１、２又は第３のレアロック保護処理を行う。
【００４１】
１）第１のレアロック保護処理
実回転数ｍｉが図３の（ａ）に示すレアロック判定テーブル２９に予め記憶されている指示回転数ｋｉ（ｋ１、ｋ２、…）の最低許容回転数範囲ｈｉ（ｈ１、ｈ２、…）以下で、かつ指示回転数ｋｉに対応するエラー回転数ｆｔ（ｆ１、ｆ２、…）となっているときにモータ本体部２がレアロックと判定して、レアロック保護を行う。
【００４２】
すなわち、レアロック保護処理手段２８は、図３の（ｂ）に示すように、指示回転数ｋｉと、その指示回転数ｋｉに対して有る程度満足できる最低許容周波数範囲ｈｉと、エラー回転数ｆｉとを対応させたレアロック判定テーブル２９を備え、実回転数ｍｉがこのレアロック判定テーブル２９の最低許容周波数範囲ｈｉの間は、そのまま回転を維持させ、エラー回転数ｆｉのときに出力ＰＷＭ信号を直ちに停止させて回転停止させる第１のレアロック保護を行う行うことによって、保護ヒューズが作動する前のスイッチング素子への大電流の流入を防止させている。
【００４３】
２）  第２のレアロック保護処理、
実回転数ｍｉの変化率ｐｉが図４の（ａ）に示すレアロック判定テーブル２９に予め記憶されている指示回転数ｋｉ（ｋ１、ｋ２、…）の回転数許容変化率範囲Ｒｉ（Ｒ１、Ｒ２、…）より大きく、かつ指示回転数ｋｉに対応するエラー回転数変化率Ｆｔ（Ｆ１、Ｆ２、…）以上のときにモータ本体部２がレアロックと判定して、第２のレアロック保護を行う。
【００４４】
すなわち、レアロック保護処理手段２８は、図４の（ｂ）に示すように、指示回転数ｋｉと、その指示回転数ｋｉに対して有る程度満足できる回転数の変化の割合である回転数許容変化率範囲Ｒｉと、回転の変化率からエラー回転数とするべきエラー回転数変化率Ｆｉとを対応させたレアロック判定テーブル２９を備え、実回転数ｍｉの変化率ｐｉがこのレアロック判定テーブル２９の回転指示回転数ｋｉに対応する回転数許容変化率範囲Ｒｉ内のときは、そのまま回転を維持させ、エラー回転数変化率Ｆｉのときに出力ＰＷＭ信号を直ちに停止させて回転停止させる第２のレアロック保護を行う行うことによって、保護ヒューズが作動する前のスイッチング素子への大電流の流入を防止させている。
【００４５】
３）  第３のレアロック保護処理、
実回転数ｍｉが図５の（ａ）に示すレアロック判定テーブル２９に予め記憶されているロー相当以上（Ｌｏ相当以上）のときに、実回転数ｍｉの変化率ｐｉが図５の（ｂ）に示すレアロック判定テーブル２９に予め記憶されている指示回転数ｋｉ（ｋ１、ｋ２、…）の回転数許容変化率範囲Ｒｉ（Ｒ１、Ｒ２、…）より大きく、かつ指示回転数ｋｉに対応するエラー回転数変化率Ｆｔ（Ｆ１、Ｆ２、…）以上のときにモータ本体部２がレアロックと判定して、第２のレアロック保護を行う。
【００４６】
すなわち、レアロック保護処理手段２８は、図５の（ａ）に示すように、実回転数ｍｉがロー相当以上の回転数のとき、指示回転数ｋｉと、その指示回転数ｋｉに対して有る程度満足できる回転数の変化の割合である回転数許容変化率範囲Ｒｉと、回転の変化率からエラー回転数とするべきエラー回転数変化率Ｆｉとを対応させたレアロック判定テーブル２９を備え、実回転数ｍｉの変化率ｐｉがこのレアロック判定テーブル２９の回転指示回転数ｋｉに対応する回転数許容変化率範囲Ｒｉ内のときは、そのまま回転を維持させ、エラー回転数変化率Ｆｉのときに出力ＰＷＭ信号を直ちに停止させて回転停止させる第２のレアロック保護を行う行うことによって、保護ヒューズが作動する前のスイッチング素子への大電流の流入を防止させている。
【００４７】
このようなブラシレスモータは、図６に示す自動車の空調装置に用いられ、図６に示すように、自動車内の内気を取り入れるための内気導入用ダクト３２と外気を取り入れる外気用ダクト３３との間に設けられたエアーインテークドア３４の近傍に設けられたＦＡＮ３５付きのモータ本体部４と、このモータ本体部４に互いに位相の異なる電力を供給する駆動回路部２と、マイコン４と７とから構成される。また、モータ本体部２の近傍にはエバポレータＥが設けられている。
【００４８】
前述のマイコン４には空調制御部４８（ＡＣアンプともいう）が接続され、この空調制御部４８が図示しない水温センサ、温度センサ、外気センサ等からの検出信号と車両のインストルメントパネルに組み付けられた操作盤４９からの指示信号を入力し、この指示信号と各種センサからの検出信号とから指示回転数を求め、ＦＡＮ指示信号としてマイコン４に送出する。
【００４９】
上記のように構成されたブラシレスモータの動作を以下に説明する。本説明では、第１のレアロック保護処理を実施の形態１、第２のレアロック保護を実施の形態２、第３のレアロック保護を実施の形態３として説明する。
【００５０】
＜実施の形態１＞
図７は実施の形態１の第１のレアロック保護処理を説明するフローチャートである。
【００５１】
演算制御部４の実回転数算出手段２５は、入力ポート（図示せず）にホール素子からの検出信号が書き込まれたかどうかを判定する（Ｓ７０１）。
【００５２】
ステップＳ７０１において、検出信号が書き込まれたと判定したときは、前回の検出信号が記憶されているかどうかを判定する（Ｓ７０２）。
【００５３】
ステップＳ７０２において、検出信号が書き込まれていると判定したときは、今回の検出信号と前回の検出信号の周期から実回転数ｍｉを求める（Ｓ７０３）。
【００５４】
次に、求めた実回転数ｍｉがＦＡＮ指示信号の指示回転数ｋｉに一致しているかどうかを判定する（Ｓ７０４）。
【００５５】
ステップＳ７０４において、実回転数ｍｉと指示回転数ｋｉとが一致しているときは、終了かどうかを判断し（Ｓ７０５）、終了でないときは、指示回転数ｋｉをクリアして処理をステップＳ７０１に戻す。
【００５６】
また、ステップＳ７０４において、実回転数ｍｉと指示回転数ｋｉとが一致していないと判定したときは、演算制御部４のレアロック保護処理手段２８がレアロック状態と判定してレアロック判定テーブル２９から今回の指示回転数ｋｉに対応する最低許容回転数範囲ｈｉとエラー回転数ｆｔとを読み込む（Ｓ７０７）。
【００５７】
そして、実回転数ｍｉが読み込んだエラー回転数ｆｔ以下かどうかを判定する（Ｓ７０８）。例えば、指示回転数ｋｉが６１０回転を示すときは、レアロック判定テーブル２９の６１０回転の指示回転数ｋ１に対応する最低許容回転数範囲ｈ１（６００〜６１０回転）を読み、この回転数範囲に実回転数ｍｉが入っているかどうかを判定する。
【００５８】
次に、ステップＳ７０８において、実回転数ｍｉが読み込んだエラー回転数ｆｔ以下と判定したときは、入力した指示回転数ｋｉをクリアして（Ｓ７０９）、出力ＰＷＭ信号生成手段２７に出力ＰＷＭ信号の出力停止を行ってＦＡＮ３５の回転を停止させ（Ｓ７１０）、処理をステップＳ７０５に戻す。
【００５９】
すなわち、指示回転数ｋｉ以下であっても有る程度の実回転数となっているときは、そのまま回転を継続させ、指示回転数から完全にエラー回転数となったときに直ちに出力ＰＷＭ信号の出力を停止することで、スイッチング素子への大電流の流入を防止している。
【００６０】
また、ステップＳ７０８において、実回転数ｍｉが読み込んだエラー回転数ｆｔ以下ではないと判定したときは、実回転数ｍｉは最低許容回転数範囲ｈｉ以内かどうかを判定する（Ｓ７１１）。
【００６１】
例えば、指示回転数ｋｉが６１０回転のとき、実回転数ｍｉが６１５回転の場合は、最低許容回転数範囲ｈ１は、６００〜６２０回転となっているので、実回転数ｍｉは指示回転数ｋｉの最低許容回転数範囲ｈｉ以内と判定する。
【００６２】
ステップＳ７１１において、実回転数ｍｉは指示回転数ｋｉの最低許容回転数範囲ｈｉ以内と判定したときは、かどうかを判定する（Ｓ７１１）。
【００６３】
ステップＳ７１１において、実回転数ｍｉがエラー回転数ｆｔ以下のときは、出力ＰＷＭ信号生成手段２７に出力ＰＷＭ信号の出力停止指示を行わないで、現在のデュティ比の回転数の出力ＰＷＭ信号を駆動回路部２に送出させて（Ｓ７１２）、処理をステップＳ７０１に戻す。
【００６４】
すなわち、実施の形態１は、実回転数ｍｉが図３の（ａ）に示すレアロック判定テーブル２９に予め記憶されている指示回転数ｋｉ（ｋ１、ｋ２、…）の最低許容回転数範囲ｈｉ（ｈ１、ｈ２、…）以下で、かつ指示回転数ｋｉに対応するエラー回転数ｆｔ（ｆ１、ｆ２、…）となっているときにモータ本体部２がレアロックと判定して、回転を停止させる第１のレアロック保護を行う。
【００６５】
＜実施の形態２＞
図８は実施の形態２の第２のレアロック保護処理を説明するフローチャートである。
【００６６】
演算制御部４の実回転数算出手段２５は、入力ポート（図示せず）にホール素子からの検出信号が書き込まれたかどうかを判定する（Ｓ８０１）。
【００６７】
ステップＳ８０１において、検出信号が書き込まれたと判定したときは、前回の検出信号が記憶されているかどうかを判定する（Ｓ８０２）。
【００６８】
ステップＳ８０２において、検出信号が書き込まれていると判定したときは、今回の検出信号と前回の検出信号の周期から実回転数ｍｉを求める（Ｓ８０３）。
【００６９】
次に、求めた実回転数ｍｉがＦＡＮ指示信号の指示回転数ｋｉに一致しているかどうかを判定する（Ｓ８０４）。
【００７０】
ステップＳ８０４において、実回転数ｍｉと指示回転数ｋｉとが一致しているときは、終了かどうかを判断し（Ｓ８０５）、終了でないときは、指示回転数ｋｉをクリアして処理をステップＳ８０１に戻す。
【００７１】
また、ステップＳ８０４において、実回転数ｍｉと指示回転数ｋｉとが一致していないと判定したときは、演算制御部４のレアロック保護処理手段２８がレアロック状態としてレアロック判定テーブル２９から今回の指示回転数ｋｉに対応する回転数許容変化率範囲Ｒｉとエラー回転数変化率Ｆｉとを読み込む（Ｓ８０７）。
【００７２】
そして、ステップＳ８０３において求めた今回の実回転数ｍｉと前回の実回転数ｍｉとから実回転数の変化率ｐｉを求める（Ｓ８０８）。
【００７３】
次に、実回転数ｍｉの変化率ｐｉが読み込んだエラー回転数変化率Ｆｉ以下かどうかを判定する（Ｓ８０９）。例えば、指示回転数ｋｉが７００回転を示すときは、レアロック判定テーブル２９の７００回転の指示回転数ｋ１に対応するエラー回転数変化率Ｆ１（１．５）を読み、今回の回転変化率ｐｉがこのエラー回転数変化率Ｆｉ以上かどうかを判定する。
【００７４】
次に、ステップＳ８０９において、実回転数ｍｉの変化率ｐｉが読み込んだエラー回転数変化率Ｆｉより大きいと判定したときは、入力した指示回転数ｋｉをクリアして（Ｓ８１０）、出力ＰＷＭ信号生成手段２７に出力ＰＷＭ信号の出力停止を行ってＦＡＮ３５の回転を停止させ（Ｓ８１１）、処理をステップＳ８０５に戻す。
【００７５】
また、ステップＳ８０９において、実回転数ｍｉの変化率ｐｉが読み込んだエラー回転数変化率Ｆｉより小さいと判定したときは、実回転数ｍｉの変化率ｐｉは回転数許容変化率範囲Ｒｉ以内かどうかを判定する（Ｓ８１２）。
【００７６】
例えば、指示回転数ｋｉが７００回転のとき、実回転数ｍｉの変化率が１．１の場合は、回転数許容変化率範囲Ｒ１は、１．１となっているので、実回転数ｍｉの変化率ｐｉは指示回転数ｋｉの回転数許容変化率範囲Ｒｉ以内と判定する。
【００７７】
ステップＳ８１２において、実回転数ｍｉの変化率ｐｉは指示回転数ｋｉの回転数許容変化率範囲Ｒｉ以内と判定したときは、出力ＰＷＭ信号生成手段２７に出力ＰＷＭ信号の出力停止指示を行わないで、現在のデュティ比の回転数の出力ＰＷＭ信号を駆動回路部２に送出させて（Ｓ８１３）、処理をステップＳ８０１に戻す。
【００７８】
すなわち、実施の形態２は、レアロック保護処理手段２８が図４の（ｂ）に示すように、指示回転数ｋｉと、その指示回転数ｋｉに対して有る程度満足できる回転数の変化の割合である回転数許容変化率範囲Ｒｉと、回転の変化率からエラー回転数とするべきエラー回転数変化率Ｆｉとを対応させたレアロック判定テーブル２９を備え、実回転数ｍｉがこのレアロック判定テーブル２９のどれかを判定し、エラー回転数変化率Ｆｉのときに第２のレアロック保護を行う。
【００７９】
＜実施の形態３＞
図９は実施の形態３の第３のレアロック保護処理を説明するフローチャートである。
【００８０】
演算制御部４の実回転数算出手段２５は、入力ポート（図示せず）にホール素子からの検出信号が書き込まれたかどうかを判定する（Ｓ９０１）。
【００８１】
ステップＳ９０１において、検出信号が書き込まれたと判定したときは、前回の検出信号が記憶されているかどうかを判定する（Ｓ９０２）。
【００８２】
ステップＳ９０２において、検出信号が書き込まれていると判定したときは、今回の検出信号と前回の検出信号の周期から実回転数ｍｉを求める（Ｓ９０３）。
【００８３】
次に、求めた実回転数ｍｉがＦＡＮ指示信号の指示回転数ｋｉに一致しているかどうかを判定する（Ｓ９０４）。
【００８４】
ステップＳ９０４において、実回転数ｍｉと指示回転数ｋｉとが一致しているときは、終了かどうかを判断し（Ｓ９０５）、終了でないときは、指示回転数ｋｉをクリアして（Ｓ９０６）、処理をステップＳ８０１に戻す。
【００８５】
また、ステップＳ９０４において、実回転数ｍｉと指示回転数ｋｉとが一致していないと判定したときは、演算制御部４のレアロック保護処理手段２８が求めた実回転数ｍｉがＬｏ相当以上かどうかを判定する（Ｓ９０７）。
【００８６】
次に、実回転数ｍｉがＬｏ相当以上と判定したときは、レアロック判定テーブル２９から今回の指示回転数ｋｉに対応する回転数許容変化率範囲Ｒｉとエラー回転数変化率Ｆｉとを読み込む（Ｓ９０８）。
【００８７】
そして、ステップＳ９０３において求めた今回の実回転数ｍｉと前回の実回転数ｍｉとから実回転数の変化率ｐｉを求める（Ｓ９０９）。
【００８８】
次に、実回転数ｍｉの変化率ｐｉが読み込んだエラー回転数変化率Ｆｉ以下かどうかを判定する（Ｓ９１０）。例えば、指示回転数ｋｉが７００回転を示すときは、レアロック判定テーブル２９の７００回転の指示回転数ｋ１に対応するエラー回転数変化率Ｆ１（１．５）を読み、今回の回転変化率ｐｉがこのエラー回転数変化率Ｆｉ以上かどうかを判定する。
【００８９】
次に、ステップＳ９１０において、実回転数ｍｉの変化率ｐｉが読み込んだエラー回転数変化率Ｆｉより大きいと判定したときは、入力した指示回転数ｋｉをクリアして（Ｓ９１１）、出力ＰＷＭ信号生成手段２７に出力ＰＷＭ信号の出力停止を行ってＦＡＮ３５の回転を停止させ（Ｓ９１２）、処理をステップＳ９０５に戻す。
【００９０】
また、ステップＳ８１０において、実回転数ｍｉの変化率ｐｉが読み込んだエラー回転数変化率Ｆｉより小さいと判定したときは、実回転数ｍｉの変化率ｐｉは回転数許容変化率範囲Ｒｉ以内かどうかを判定する（Ｓ９１３）。
【００９１】
例えば、指示回転数ｋｉが７００回転のとき、実回転数ｍｉの変化率が１．１の場合は、回転数許容変化率範囲Ｒ１は、１．１となっているので、実回転数ｍｉの変化率ｐｉは指示回転数ｋｉの回転数許容変化率範囲Ｒｉ以内と判定する。
【００９２】
また、ステップＳ９０７において、実回転数ｍｉがＬｏ相当以上ではないと判定したとき、或いはステップＳ９１３において、実回転数ｍｉの変化率ｐｉは指示回転数ｋｉの回転数許容変化率範囲Ｒｉ以内と判定したときは、出力ＰＷＭ信号生成手段２７に出力ＰＷＭ信号の出力停止指示を行わないで、現在のデュティ比の回転数の出力ＰＷＭ信号を駆動回路部２に送出させて（Ｓ９１４）、処理をステップＳ９０５に戻す。
【００９３】
すなわち、実施の形態３は、レアロック保護処理手段２８が図４の（ａ）、（ｂ）に示すように、実回転数がレアロック判定テーブル２９に予め記憶されているＬｏ相当以上のときに、第２のレアロック保護処理を行う。
【００９４】
つまり、指示回転数ｋｉと、その指示回転数ｋｉに対して有る程度満足できる回転数の変化の割合である回転数許容変化率範囲Ｒｉと、エラー回転数変化率Ｆｉとを対応させたレアロック判定テーブル２９を備え、実回転数ｍｉがこのレアロック判定テーブル２９のどれかを判定し、エラー回転数変化率Ｆｉのときに第３のレアロック保護を行う。
【００９５】
なお、本実施の形態では、車両用空調装置の送風機ファンの駆動用ブラシレスモータとして説明したが、例えば、車両用エンジンのラジエータ冷却ファンにも同様に適用でき、さらに室内用空調装置の送風機ファンなどにも用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態のブラシレスモータの概念を示す概略構成図である。
【図２】本実施の形態のブラシレスモータの下面図である。
【図３】本実施の形態１のレアロック保護及び第１のレアロック保護のレアロック判定テーブルの構成を説明する説明図である。
【図４】本実施の形態２のレアロック保護及び第２のレアロック保護のレアロック判定テーブルの構成を説明する説明図である。
【図５】本実施の形態３のレアロック保護及び第３のレアロック保護のレアロック判定テーブルの構成を説明する説明図である。
【図６】本実施の形態のブラシレスモータを用いる空調装置の概略構成図である。
【図７】本実施の形態１の第１のレアロック保護処理を説明するフローチャートである。
【図８】本実施の形態２の第２のレアロック保護処理を説明するフローチャートである。
【図９】本実施の形態３の第３のレアロック保護処理を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１  モータ本体部
２  駆動回路部
３  センサ信号検出回路部
４  演算制御部（マイコン）
２０  ドライブ回路
２１  レベル変換回路
２３  保護ヒューズ
２５  実回転数算出手段
２６  目標回転数算出手段
２７  出力ＰＷＭ信号生成手段
２８  レアロック保護手段
【図１】
0004015311.tif 000002
【図２】
0004015311.tif 000003
【図３】
0004015311.tif 000004
【図４】
0004015311.tif 000005
【図５】
0004015311.tif 000006
【図６】
0004015311.tif 000007
【図７】
0004015311.tif 000008
【図８】
0004015311.tif 000009
【図９】
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