特許 6487879 モータ制御回路、モータ駆動制御装置及びモータ駆動制御装置の制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6487879

(24)【登録日】2019年3月1日

(45)【発行日】2019年3月20日

(54)【発明の名称】モータ制御回路、モータ駆動制御装置及びモータ駆動制御装置の制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02P 3/22 20060101AFI20190311BHJP

【ＦＩ】

   H02P3/22 A

【請求項の数】7

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2016-141837(P2016-141837)

(22)【出願日】2016年7月19日

(65)【公開番号】特開2018-14802(P2018-14802A)

(43)【公開日】2018年1月25日

【審査請求日】2018年4月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000114215

【氏名又は名称】ミネベアミツミ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110788

【弁理士】

【氏名又は名称】椿 豊

(74)【代理人】

【識別番号】100124589

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 竜郎

(74)【代理人】

【識別番号】100166811

【弁理士】

【氏名又は名称】白鹿 剛

(72)【発明者】

【氏名】片山 圭一

【審査官】 ▲桑▼原 恭雄

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−０７６９６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−２２３３９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−０１２６８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２３５０６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０５４２９２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｐ ３／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

目標回転数に関する目標情報と、モータの回転数の回転数検出情報とに基づいて、前記モータの回転数に関する速度指令情報を出力する速度制御回路と、
前記速度指令情報に基づいて、前記モータを駆動するための駆動制御信号を生成する駆動信号生成回路と、
前記目標情報の入力が停止されたとき、前記回転数検出情報と前記速度指令情報とに基づいて、前記モータの短絡制動制御を行うための第１の駆動停止制御信号又は前記モータのフリーラン停止制御を行うための第２の駆動停止制御信号を出力する駆動停止制御回路とを備え、
前記駆動停止制御回路は、
前記速度指令情報が所定値以下であり、かつ、前記モータの回転数が所定の第１の閾値以下であることの検知結果に基づいて前記第１の駆動停止制御信号を出力し、
前記速度指令情報が前記所定値以下であり、かつ、前記モータが駆動停止状態であることの検知結果に基づいて前記第２の駆動停止制御信号を出力し、
前記駆動信号生成回路は、前記駆動停止制御回路で前記第１の駆動停止制御信号又は前記第２の駆動停止制御信号が出力されたとき、前記第１の駆動停止制御信号又は前記第２の駆動停止制御信号に基づいて、前記駆動制御信号を生成する、モータ制御回路。

【請求項2】

前記モータが駆動されている状態において前記目標情報の入力が停止されたとき、前記速度制御回路により前記速度指令情報を出力して前記モータを減速させる制御を行い、
前記モータを減速させる制御が開始された後で、前記速度指令情報が前記所定値以下になり、かつ、前記モータの回転数が前記第１の閾値以下になったとき、前記駆動停止制御回路により前記第１の駆動停止制御信号を出力して前記モータの短絡制動制御を行い、
前記モータの短絡制動制御が開始された後で、前記速度指令情報が前記所定値以下で、かつ、前記モータが駆動停止状態になったとき、前記駆動停止制御回路により前記第２の駆動停止制御信号を出力して前記モータのフリーラン停止制御を行う、請求項１に記載のモータ制御回路。

【請求項3】

前記駆動停止制御回路は、前記モータのフリーラン停止制御が行われている場合において、前記速度指令情報が前記所定値以下であって、かつ、前記モータの回転数が所定の第２の閾値以上であることの検知結果に基づいて、前記第１の駆動停止制御信号を出力する、請求項１又は２に記載のモータ制御回路。

【請求項4】

前記モータのフリーラン停止制御が行われているときに前記モータの回転数が前記第２の閾値以上となり、その後、前記駆動停止制御回路から前記第１の駆動停止制御信号が出力されて前記モータの短絡制動制御が開始された場合において、前記速度指令情報が前記所定値以下で、かつ、前記モータが駆動停止状態になったとき、前記駆動停止制御回路により前記第２の駆動停止制御信号を出力して前記モータのフリーラン停止制御を行う、請求項３に記載のモータ制御回路。

【請求項5】

前記駆動停止制御回路は、さらに、前記モータの短絡制動制御を行うための制動指令情報が入力されたとき、前記第１の駆動停止制御信号を出力し、前記モータのフリーラン停止制御を行うための駆動指令情報が入力されたとき、前記第２の駆動停止制御信号を出力するように構成されており、
前記駆動停止制御回路は、前記目標情報の入力が停止され、かつ、前記制動指令情報及び前記駆動指令情報のいずれも入力されていないとき、前記回転数検出情報と前記速度指令情報とに基づいて前記第１の駆動停止制御信号又は前記第２の駆動停止制御信号を出力する、請求項１から４のいずれか１項に記載のモータ制御回路。

【請求項6】

請求項１から５のいずれか１項に記載のモータ制御回路と、
前記モータ制御回路から出力された駆動制御信号に基づいて、前記モータに駆動信号を出力して前記モータを駆動させるモータ駆動部とを備える、モータ駆動制御装置。

【請求項7】

目標回転数に関する目標情報と、モータの回転数の回転数検出情報とに基づいて、前記モータを駆動制御するための駆動制御信号を出力するモータ制御回路と、
前記モータ制御回路から出力された駆動制御信号に基づいて、前記モータに駆動信号を出力して前記モータを駆動させるモータ駆動部とを備えるモータ駆動制御装置の制御方法であって、
前記目標情報と、前記回転数検出情報とに基づいて、前記モータの回転数に関する速度指令情報を出力する速度制御ステップと、
前記速度指令情報に基づいて、前記モータを駆動するための駆動制御信号を生成する駆動信号生成ステップと、
前記目標情報の入力が停止されたとき、前記回転数検出情報と前記速度指令情報とに基づいて、前記モータの短絡制動制御を行うための第１の駆動停止制御信号又は前記モータのフリーラン停止制御を行うための第２の駆動停止制御信号を出力する駆動停止制御ステップとを備え、
前記駆動停止制御ステップは、
前記速度指令情報が所定値以下であり、かつ、前記モータの回転数が所定の第１の閾値以下であることの検知結果に基づいて前記第１の駆動停止制御信号を出力し、
前記速度指令情報が前記所定値以下であり、かつ、前記モータが駆動停止状態であることの検知結果に基づいて前記第２の駆動停止制御信号を出力し、
前記駆動信号生成ステップは、前記駆動停止制御ステップで前記第１の駆動停止制御信号又は前記第２の駆動停止制御信号が出力されたとき、前記第１の駆動停止制御信号又は前記第２の駆動停止制御信号に基づいて、前記駆動制御信号を生成する、モータ駆動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、モータ制御回路、モータ駆動制御装置及びモータ駆動制御装置の制御方法に関し、特に、目標回転数の指令情報とモータの回転数検出情報とに基づいてモータの駆動を制御するモータ制御回路、モータ駆動制御装置及びモータ駆動制御装置の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

モータ駆動制御装置によるモータ（例えば、ファンモータや扇風機用のモータとして使用されるブラシレスＤＣモータなど）の回転速度の制御方式として、外部から指令信号を入力し、モータの回転速度がその指令信号に応じたものになるように制御を行うものがある（例えば、特許文献１参照）。指令信号としては、例えば、クロック信号が挙げられる。クロック信号を指令信号として用いる場合には、クロック信号とモータの回転数信号とを比較し、クロック信号と回転数信号とが同じになるようにモータの速度指令値を制御することで、モータの回転速度の制御が行われる。

【0003】

このようなモータの駆動制御装置は、クロック信号が停止されると、一般に、クロック信号の停止に合わせて全相の駆動をオフにするフリーラン停止方法によって、モータを停止させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１３−１６５６２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上述の特許文献１に記載されているような装置においては、次のような問題がある。

【0006】

フリーラン停止方法によりモータが停止中であるとき（モータのロータが回転停止状態にあるとき）、モータは、ロータを回転させると、発電機として機能する。すなわち、ロータが回転すると、誘起電圧が発生し、モータ駆動制御装置の電源電圧が上昇する。

【0007】

一般的には、モータ駆動制御装置において、電源電圧は各回路や回路部品に共通して用いられている。そのため、このようにモータが発電機として機能する状態で、意図しない外部要因などによってモータが回転し、モータ駆動制御装置の電源電圧が上昇すると、モータ駆動制御装置において、回路部品（例えば、集積回路（ＩＣ）やマイクロコンピュータ等）等に破損や異常動作等の影響が及び異常状態が発生する場合がある。

【0008】

具体的には、例えば、モータがエアーコンディショナーの室外機に用いられているような場合において、屋外に設置されている室外機の羽根車が強風に吹かれることでロータが回転し、電源電圧が上昇することがある。モータ駆動制御装置に電源電圧が所定の電圧以上で動作を開始する回路部品が使用されている場合には、モータ駆動制御回路の電源がオフとされていても、ロータの回転に伴って電源電圧が上昇することによって回路部品が作動し、誤動作が発生する場合がある。また、電源電圧が上昇することによって回路部品の耐圧を超えるような場合には、その回路部品が破損する可能性がある。

【0009】

また、フリーラン停止方法によりモータを停止させようとしているとき（モータの駆動電圧が全相オフであって、ロータが回転中であるとき）、ロータが回転中であると、回生状態となる。回生状態では、駆動電圧が全相オフであることにより正規の電流経路が遮断されているため、モータのコイルに発生する電流が、モータの各相の駆動電圧をオンオフするためのパワーＭＯＳＦＥＴ（インバータ回路のスイッチ素子）に設けられているボディダイオードを経由して、モータ駆動制御装置側に流れる。このように回生により電流が流れると、モータ駆動制御装置の電源電圧が上昇する。モータ駆動制御装置の電源電圧の上昇は、上述と同様に、回路部品に影響を与え、異常状態を引き起こすことがある。

【0010】

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、フリーラン停止方法を用いるときの異常状態の発生を防止することができるモータ制御回路、モータ駆動制御装置及びモータ駆動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】

【0011】

上記目的を達成するためこの発明のある局面に従うと、モータ制御回路は、目標回転数に関する目標情報と、モータの回転数の回転数検出情報とに基づいて、モータの回転数に関する速度指令情報を出力する速度制御回路と、速度指令情報に基づいて、モータを駆動するための駆動制御信号を生成する駆動信号生成回路と、目標情報の入力が停止されたとき、回転数検出情報と速度指令情報とに基づいて、モータの短絡制動制御を行うための第１の駆動停止制御信号又はモータのフリーラン停止制御を行うための第２の駆動停止制御信号を出力する駆動停止制御回路とを備え、駆動停止制御回路は、速度指令情報が所定値以下であり、かつ、モータの回転数が所定の第１の閾値以下であることの検知結果に基づいて第１の駆動停止制御信号を出力し、速度指令情報が所定値以下であり、かつ、モータが駆動停止状態であることの検知結果に基づいて第２の駆動停止制御信号を出力し、駆動信号生成回路は、駆動停止制御回路で第１の駆動停止制御信号又は第２の駆動停止制御信号が出力されたとき、第１の駆動停止制御信号又は第２の駆動停止制御信号に基づいて、駆動制御信号を生成する。

【0012】

好ましくは、モータが駆動されている状態において目標情報の入力が停止されたとき、速度制御回路により速度指令情報を出力してモータを減速させる制御を行い、モータを減速させる制御が開始された後で、速度指令情報が所定値以下になり、かつ、モータの回転数が第１の閾値以下になったとき、駆動停止制御回路により第１の駆動停止制御信号を出力してモータの短絡制動制御を行い、モータの短絡制動制御が開始された後で、速度指令情報が所定値以下で、かつ、モータが駆動停止状態になったとき、駆動停止制御回路により第２の駆動停止制御信号を出力してモータのフリーラン停止制御を行う。

【0013】

好ましくは、駆動停止制御回路は、モータのフリーラン停止制御が行われている場合において、速度指令情報が所定値以下であって、かつ、モータの回転数が所定の第２の閾値以上であることの検知結果に基づいて、前記第１の駆動停止制御信号を出力する。

【0014】

好ましくは、モータのフリーラン停止制御が行われているときにモータの回転数が第２の閾値以上となり、その後、駆動停止制御回路から第１の駆動停止制御信号が出力されてモータの短絡制動制御が開始された場合において、速度指令情報が所定値以下で、かつ、モータが駆動停止状態になったとき、駆動停止制御回路により第２の駆動停止制御信号を出力してモータのフリーラン停止制御を行う。

【0015】

好ましくは、駆動停止制御回路は、さらに、モータの短絡制動制御を行うための制動指令情報が入力されたとき、第１の駆動停止制御信号を出力し、モータのフリーラン停止制御を行うための駆動指令情報が入力されたとき、第２の駆動停止制御信号を出力するように構成されており、駆動停止制御回路は、目標情報の入力が停止され、かつ、制動指令情報及び駆動指令情報のいずれも入力されていないとき、回転数検出情報と速度指令情報とに基づいて第１の駆動停止制御信号又は第２の駆動停止制御信号を出力する。

【0016】

この発明の他の局面に従うと、モータ駆動制御装置は、上述に記載のモータ制御回路と、モータ制御回路から出力された駆動制御信号に基づいて、モータに駆動信号を出力してモータを駆動させるモータ駆動部とを備える。

【0017】

この発明のさらに他の局面に従うと、目標回転数に関する目標情報と、モータの回転数の回転数検出情報とに基づいて、モータを駆動制御するための駆動制御信号を出力するモータ制御回路と、モータ制御回路から出力された駆動制御信号に基づいて、モータに駆動信号を出力してモータを駆動させるモータ駆動部とを備えるモータ駆動制御装置の制御方法は、目標情報と、回転数検出情報とに基づいて、モータの回転数に関する速度指令情報を出力する速度制御ステップと、速度指令情報に基づいて、モータを駆動するための駆動制御信号を生成する駆動信号生成ステップと、目標情報の入力が停止されたとき、回転数検出情報と速度指令情報とに基づいて、モータの短絡制動制御を行うための第１の駆動停止制御信号又はモータのフリーラン停止制御を行うための第２の駆動停止制御信号を出力する駆動停止制御ステップとを備え、駆動停止制御ステップは、速度指令情報が所定値以下であり、かつ、モータの回転数が所定の第１の閾値以下であることの検知結果に基づいて第１の駆動停止制御信号を出力し、速度指令情報が所定値以下であり、かつ、モータが駆動停止状態であることの検知結果に基づいて第２の駆動停止制御信号を出力し、駆動信号生成ステップは、駆動停止制御ステップで第１の駆動停止制御信号又は第２の駆動停止制御信号が出力されたとき、第１の駆動停止制御信号又は第２の駆動停止制御信号に基づいて、駆動制御信号を生成する。

【発明の効果】

【0018】

これらの発明に従うと、フリーラン停止方法を用いるときの異常状態の発生を防止することができるモータ制御回路、モータ駆動制御装置及びモータ駆動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】

【0019】

【図1】本発明の実施の形態の１つにおけるモータ駆動制御装置の回路構成を示すブロック図である。

【図2】モータ制御回路の構成を示すブロック図である。

【図3】本実施の形態における、モータの制御動作の態様と各信号との関係を説明する図である。

【図4】本実施の形態の駆動停止制御が行われるときのモータ駆動制御装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。

【図5】本実施の形態においてモータが停止している状態で駆動停止制御が行われるときのモータ駆動制御装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。

【図6】本実施の形態における駆動状態のモータを停止させるときのモータ駆動制御装置１の動作を示すフローチャートである。

【図7】モータが停止状態であるときのモータ駆動制御装置の動作を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の実施の形態におけるモータ駆動制御装置について説明する。

【0021】

［実施の形態］

【0022】

図１は、本発明の実施の形態の１つにおけるモータ駆動制御装置の回路構成を示すブロック図である。

【0023】

図１に示されるように、モータ駆動制御装置１は、モータ２０を例えば正弦波駆動により駆動させるように構成されている。本実施の形態において、モータ２０は、例えば３相のブラシレスモータである。モータ駆動制御装置１は、ロータの回転位置信号に基づいて、モータ２０の電機子コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗに正弦波状の駆動電流を流すことで、モータ２０を回転させる。本実施の形態において、ロータの回転位置信号は、ホール（ＨＡＬＬ）素子の出力信号から、ロータの回転位置を推定した信号である（不図示）。

【0024】

モータ駆動制御装置１は、インバータ回路２ａ及びプリドライブ回路２ｂを有するモータ駆動部２と、モータ制御回路４とを有している。なお、図１に示されているモータ駆動制御装置１の構成要素は、全体の一部であり、モータ駆動制御装置１は、図１に示されたものに加えて、他の構成要素を有していてもよい。

【0025】

本実施の形態において、モータ駆動制御装置１は、その全部がパッケージ化された集積回路装置（ＩＣ）である。なお、モータ駆動制御装置１の一部が１つの集積回路装置としてパッケージ化されていてもよいし、他の装置と一緒にモータ駆動制御装置１の全部又は一部がパッケージ化されて１つの集積回路装置（ＩＣ）が構成されていてもよい。

【0026】

インバータ回路２ａは、プリドライブ回路２ｂとともに、モータ駆動部２を構成する。インバータ回路２ａは、プリドライブ回路２ｂから出力された出力信号に基づいてモータ２０に駆動信号を出力し、モータ２０が備える電機子コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗに通電する。インバータ回路２ａは、例えば、直流電源Ｖｃｃの両端に設けられた、上側と下側との２つのスイッチ素子の直列回路の対（スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２の対、スイッチ素子Ｑ３，Ｑ４の対、及びスイッチ素子Ｑ５，Ｑ６の対）が、電機子コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗの各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）に対してそれぞれ配置されて構成されている。２つのスイッチ素子の各対において、スイッチ素子同士の接続点に、モータ２０の各相の端子が接続されている。具体的には、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２同士の接続点に、Ｕ相の端子が接続されている。スイッチ素子Ｑ３，Ｑ４同士の接続点に、Ｖ相の端子が接続されている。スイッチ素子Ｑ５，Ｑ６同士の接続点に、Ｗ相の端子が接続されている。

【0027】

プリドライブ回路２ｂは、モータ制御回路４による制御に基づいて、インバータ回路２ａを駆動するための出力信号を生成し、インバータ回路２ａに出力する。出力信号としては、例えば、インバータ回路２ａのスイッチ素子Ｑ１〜Ｑ６のそれぞれに対応するＶｕｕ，Ｖｕｌ，Ｖｖｕ，Ｖｖｌ，Ｖｗｕ，Ｖｗｌの６種類が出力される。すなわち、スイッチ素子Ｑ１には、出力信号Ｖｕｕが出力される。スイッチ素子Ｑ２には、出力信号Ｖｕｌが出力される。スイッチ素子Ｑ３には、出力信号Ｖｖｕが出力される。スイッチ素子Ｑ４には、出力信号Ｖｖｌが出力される。スイッチ素子Ｑ５には、出力信号Ｖｗｕが出力される。スイッチ素子Ｑ６には、出力信号Ｖｗｌが出力される。これらの出力信号が出力されることで、それぞれの出力信号に対応するスイッチ素子Ｑ１〜Ｑ６がオン、オフ動作を行い、モータ２０に駆動信号が出力されてモータ２０の各相に電力が供給される。全相の駆動をオフとする場合には、スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ６はいずれもオフにされる（フリーラン状態）。

【0028】

本実施の形態において、モータ制御回路４には、回転数信号（回転数検出情報の一例）Ｓｒと、クロック信号（目標情報の一例）Ｓｃと、ブレーキ信号（制動指令情報の一例）Ｓｂと、スタート信号（駆動指令情報の一例）Ｓｓとが入力される。

【0029】

回転数信号Ｓｒは、モータ２０からモータ制御回路４に入力される。回転数信号Ｓｒは、例えば、モータ２０のロータの回転に対応するＦＧ信号である。すなわち、回転数信号Ｓｒは、モータ２０の回転数の検出結果を示す回転数情報である。ＦＧ信号は、ロータの側にある基板に設けたコイルパターンを用いて生成される信号（パターンＦＧ）であってもよいし、モータ２０に配置されたホール（ＨＡＬＬ）素子の出力を用いて生成される信号（ホールＦＧ）であってもよい。なお、モータ２０の各相（Ｕ，Ｖ，Ｗ相）に誘起する逆起電圧を検出する回転位置検出回路を設け、検出された逆起電圧に基づき、モータ２０のロータの回転位置と回転数とを検出するようにしてもよいし、モータの回転数や回転位置を検出するエンコーダなどのセンサ信号を用いてもよい。

【0030】

クロック信号Ｓｃは、例えば、モータ制御回路４の外部から入力される。クロック信号Ｓｃは、モータ２０の回転数に関する信号であって、例えば、モータ２０の目標回転速度に対応する周波数の信号である。換言すると、クロック信号Ｓｃは、モータ２０の目標回転速度を指定する指令情報である。なお、目標回転数に関する目標情報は、クロック信号に限定されず、ＰＷＭ（パルス幅変調）信号であってもよい。

【0031】

ブレーキ信号Ｓｂは、例えば、モータ制御回路４の外部から入力される。ブレーキ信号Ｓｂは、モータ２０の短絡制動制御を行うか（各相の下側スイッチ素子Ｑ２、Ｑ４、Ｑ６をオンとするショートブレーキ命令を行うか）、制動制御を行わない状態とするかを設定するための制動指令信号である。換言すると、ブレーキ信号Ｓｂは、モータ２０の短絡制動制御を行うための信号である。本実施形態では、ブレーキ信号Ｓｂが「０」のときには短絡制動は行わず、ブレーキ信号Ｓｂが「１」のときに短絡制動を行うものとする。

【0032】

スタート信号Ｓｓは、例えば、モータ制御回路４の外部から入力される。スタート信号Ｓｓは、モータ２０の駆動制御を行うか、駆動制御を行わないスタンバイ状態とする制御を行うかを設定するための駆動指令信号である。モータ２０が回転しているとき、駆動制御を行わず、短絡制動制御を行わないことにより、全相のスイッチ素子Ｑ１〜Ｑ６をオフとするフリーラン停止制御を行うことができる。換言すると、スタート信号Ｓｓは、フリーラン停止制御を行うための信号である。本実施形態では、スタート信号Ｓｓが「０」のときにはフリーラン停止制御は行わず、スタート信号Ｓｓが「１」のときにフリーラン停止制御を行うものとする。

【0033】

モータ制御回路４は、例えば、マイクロコンピュータやデジタル回路等で構成されている。モータ制御回路４は、回転数信号Ｓｒと、クロック信号Ｓｃと、ブレーキ信号Ｓｂと、スタート信号Ｓｓと、回転位置信号とに基づいて、駆動制御信号Ｓｄをプリドライブ回路２ｂに出力する。モータ制御回路４は、駆動制御信号Ｓｄを出力することで、モータ２０がクロック信号Ｓｃに対応する回転数で回転するようにモータ２０の回転制御を行う。すなわち、モータ制御回路４は、モータ２０を駆動させるための駆動制御信号Ｓｄをモータ駆動部２に出力し、モータ２０の回転制御を行う。モータ駆動部２は、駆動制御信号Ｓｄに基づいて、モータ２０に駆動信号を出力してモータ２０を駆動させる。なお、モータ制御回路４は、後述のように、モータ２０が短絡制動状態やフリーラン状態になるように駆動制御信号Ｓｄを生成して出力することにより、３相の下側をすべてオンとする短絡制動制御を行ったり、全相をオフとするフリーラン停止制御を行ったりすることができる。

【0034】

［モータ制御回路４の説明］

【0035】

図２は、モータ制御回路４の構成を示すブロック図である。

【0036】

図２に示されるように、モータ制御回路４は、速度制御回路３３と、正弦波駆動回路（駆動信号生成回路の一例）３５と、駆動停止制御回路４１とを含む。各回路は、デジタル回路である。なお、図２において、各回路間での信号や情報等の送受は、駆動制御信号Ｓｄの生成に関する説明に係るものが示されている。

【0037】

速度制御回路３３には、クロック信号Ｓｃと回転数信号Ｓｒとが入力される。速度制御回路３３は、クロック信号Ｓｃと回転数信号Ｓｒとに基づいて、モータ２０の回転数に関するトルク指令信号（速度指令情報の一例）Ｓ１を出力する。トルク指令信号Ｓ１は、正弦波駆動回路３５と、駆動停止制御回路４１とに入力される。

【0038】

正弦波駆動回路３５は、入力されたトルク指令信号Ｓ１に応じた駆動制御信号Ｓｄを出力する。また、正弦波駆動回路３５は、後述のように駆動停止制御回路４１から駆動停止制御信号Ｓ５が入力されたときは、駆動停止制御信号Ｓ５とトルク指令信号Ｓ１とに基づいて、駆動停止制御信号Ｓ５に対応する制御モードに基づく駆動制御信号Ｓｄを出力する。このように正弦波駆動回路３５から駆動制御信号Ｓｄが出力されることで、モータ駆動部２の動作が制御される。

【0039】

駆動停止制御回路４１には、回転数信号Ｓｒと、速度制御回路３３から出力されたトルク指令信号Ｓ１と、ブレーキ信号Ｓｂと、スタート信号Ｓｓとが入力される。駆動停止制御回路４１は、クロック信号Ｓｃのモータ制御回路４への入力が停止されたとき（モータ制御回路４へクロック信号Ｓｃが入力されないとき及びモータ制御回路４へ入力されるクロック信号Ｓｃがモータ２０の駆動停止状態（回転数が略ゼロ）に対応する信号になったときを含む）、回転数信号Ｓｒとトルク指令信号Ｓ１とに基づいて、駆動停止制御信号Ｓ５（第１の駆動停止制御信号Ｓ５ａ又は第２の駆動停止制御信号Ｓ５ｂ）を正弦波駆動回路３５に出力する。なお、モータ２０の回転数が略ゼロとは、モータ２０が完全に停止している、回転数がゼロである状態と、モータ２０が停止していると判断できる、所定回転数（例えば、数ｒｐｍ）以下の回転数である状態とを含み、この状態をモータ２０の駆動停止状態と呼ぶ。また、駆動停止制御回路４１は、ブレーキ信号Ｓｂやスタート信号Ｓｓに基づいて、駆動停止制御信号Ｓ５を正弦波駆動回路３５に出力する。

【0040】

駆動停止制御回路４１には、回転数検知回路４２と、ステートマシン回路４４とが含まれている。

【0041】

回転数検知回路４２には、回転数信号Ｓｒが入力される。回転数検知回路４２は、入力された回転数信号Ｓｒに基づいて、回転数情報信号Ｓ２をステートマシン回路４４に出力する。回転数情報信号Ｓ２は、モータ２０の回転状態（閾値以上の回転／閾値以下の回転／略ゼロ）を表す信号である。

【0042】

ステートマシン回路４４には、回転数情報信号Ｓ２と、トルク指令信号Ｓ１と、ブレーキ信号Ｓｂと、スタート信号Ｓｓとが入力される。ステートマシン回路４４は、これらの入力された信号の状態に基づいて、予め定められたとおりに、信号を出力する。本実施の形態では、ステートマシン回路４４は、予め設定された、モータ２０の回転数についての第１の閾値及び第２の閾値と、トルク指令信号Ｓ１についての第３の閾値とに基づいて、駆動停止制御信号Ｓ５を出力するように構成されている。ステートマシン回路４４は、回転数情報信号Ｓ２に基づいて、予め定められた条件に従って、駆動停止制御信号Ｓ５を出力する。

【0043】

なお、各閾値は、図示しないメモリ等に記憶されて、予め設定されていてもよい。ステートマシン回路４４は、メモリ等に記憶されている閾値を用いて、動作を行うようにしてもよい。

【0044】

ステートマシン回路４４は、駆動停止制御信号Ｓ５として、第１の駆動停止制御信号Ｓ５ａと、第２の駆動停止制御信号Ｓ５ｂとを出力することができる。第１の駆動停止制御信号Ｓ５ａは、モータ２０の短絡制動制御を行うための信号である。第２の駆動停止制御信号Ｓ５ｂは、モータ２０のフリーラン停止制御を行うための信号である。

【0045】

正弦波駆動回路３５は、短絡制動制御を行うための短絡制動制御回路５１と、フリーラン停止制御を行うためのフリーラン停止制御回路５２とを有している。第１の駆動停止制御信号Ｓ５ａが正弦波駆動回路３５に入力されたとき、正弦波駆動回路３５は、短絡制動制御回路５１を用いて、短絡制動が行われるように、駆動制御信号Ｓｄをモータ駆動部２に出力する。また、第２の駆動停止制御信号Ｓ５ｂが正弦波駆動回路３５に入力されたとき、正弦波駆動回路３５は、フリーラン停止制御回路５２を用いて、フリーラン停止制御が行われるように、駆動制御信号Ｓｄをモータ駆動部２に出力する。このように、モータ制御回路４は、駆動停止制御回路４１が駆動停止制御信号Ｓ５を出力することで、それに応じた態様でモータ２０の駆動停止制御を行うことができる。

【0046】

図３は、本実施の形態における、モータ２０の制御動作の態様と各信号との関係を説明する図である。

【0047】

図３においては、それぞれの制御動作の態様における各信号がとりうる値や状態が表形式で示されている。ハイフンは、各信号が任意の値、状態を取りうることを示している。

【0048】

図３に示されるように、通常駆動時においては、モータ２０を駆動させる駆動制御信号Ｓｄが出力される。このとき、ブレーキ信号Ｓｂとスタート信号Ｓｓとは、共に「０」である。クロック信号Ｓｃは入力されており（「有り」）、回転数信号Ｓｒはモータ２０の回転に応じて入力され、回転数情報信号Ｓ２も回転数信号Ｓｒに応じて出力される。トルク指令信号Ｓ１は、クロック信号Ｓｃと回転数信号Ｓｒとに応じて出力される（「有り」）。第１の駆動停止制御信号Ｓ５ａ及び第２の駆動停止制御信号Ｓ５ｂは、共に出力されない（「無し」）。

【0049】

モータ２０の停止方法としては、一般に、以下の態様のものがある。本実施の形態においても、モータ制御回路４は、これらの停止方法を利用可能である。

【0050】

停止方法の１つには、短絡制動がある。ブレーキ信号Ｓｂが「１」、スタート信号Ｓｓが「０」になると、モータ２０を短絡制動させる駆動制御信号Ｓｄが生成され、出力される（制御動作：短絡制動）。これは、第１の駆動停止制御信号Ｓ５ａが出力される（「有り」）ことにより行われる。クロック信号Ｓｃが「有り」である場合であって回転数信号Ｓｒがどの条件であったとしても（「任意（回転中／閾値以下／略ゼロ）」）、ブレーキ信号Ｓｂが「１」となることにより、短絡制動が行われる。短絡制動では、モータ２０の下側３相がオンとなる。これにより、ロータを回転させるためのコイル電流が接地電位に流れるため、モータ２０が急停止する。なお、モータ２０を急停止させる短絡制動は、実際には、扇風機等に用いられるモータ２０の制御方法としては用いられない場合があった。すなわち、扇風機等の用途では、モータ２０が急停止すると、振動やガタつきといった、ユーザへの不快感を与える事象が発生する可能性があるためである。

【0051】

停止方法の１つには、フリーラン停止がある。スタート信号Ｓｓが「１」、ブレーキ信号Ｓｂが「０」になると、モータ２０をフリーラン停止させる駆動制御信号Ｓｄが生成され、出力される（制御動作：フリーラン停止）。これは、第２の駆動停止制御信号Ｓ５ｂが出力される（「有り」）ことにより行われる。フリーラン停止は、モータ２０の全相をオフとするものである。全相がオフとなることにより、モータ２０は、惰性回転しながら、自然に停止する。なお、このようにフリーラン停止を行う命令（スタート信号Ｓｓ：「１」）が入力されると、クロック信号Ｓｃが「有り」である場合であって、回転数信号Ｓｒがどの条件であったとしても（「任意（回転中／閾値以下／略ゼロ）」）、強制的にフリーラン停止制御が行われる。

【0052】

また、停止方法としては、いわゆるスロー停止がある。本実施の形態において、スロー停止は、モータ２０の回転数が所定の第１の閾値以上であるときに行われる。本実施の形態において、モータ制御回路４は、クロック信号Ｓｃが「無し」（回転数ゼロに対応）になり、モータ２０を停止させるときに、速度制御回路３３が、トルク指令信号Ｓ１をすぐにゼロにするのではなく、トルク指令信号Ｓ１を徐々にゼロに近づけていくことにより、スロー停止でモータ２０の回転数を徐々に小さくする制御を行う。スロー停止は、一般に、扇風機等のファンを用いた製品特有の機能として用いられることが多い。モータの回転数を徐々に落とすことで、急激な速度変化による製品のがたつきや振動の発生を防止し、ファンを静かに停止させることができる。なお、スロー停止の態様としては、種々のものがある。クロック信号Ｓｃを徐々に下げることで、トルク指令信号Ｓ１を徐々に下げて、スロー停止と同様にモータ２０を減速させることもできる。

【0053】

ここで、本実施の形態において、モータ制御回路４は、クロック信号Ｓｃの入力が停止されている状態において、スロー停止（制御動作（１）：減速制御（開始））、短絡制動（制御動作（２）：減速制御（実行）→短絡制動（開始））、及びフリーラン停止（制御動作（３）：短絡制動→フリーラン停止（開始））の各制御動作を切り替えながら、モータ２０を停止させる駆動停止制御を行う。制御動作の切替えは、モータ２０の回転数に応じて行われる。

【0054】

減速モード（スロー停止モード）の制御動作（１）では、クロック信号Ｓｃの入力が停止され「無し」となっており、速度制御回路３３によりトルク指令信号Ｓ１が出力されて、スロー停止によりモータ２０を減速させる制御が行われる。スロー停止が開始されると、トルク指令信号Ｓ１は「有り」のままで徐々にゼロに近づいていく。

【0055】

クロック信号Ｓｃが「無し」のままで、トルク指令信号Ｓ１が所定の第３の閾値以下になり、かつ、モータ２０の回転数が第１の閾値以下になれば（このとき、回転数信号Ｓｒが第１の閾値に対応する閾値以下になり、回転数情報信号Ｓ２が第１の閾値以下になる。）、短絡制動モードの制御動作（２）が行われる。制御動作（２）では、モータ制御回路４は、短絡制動が行われるように駆動制御信号Ｓｄを出力する。すなわち、スロー停止から短絡制動に制御動作が切り替えられる。駆動停止制御回路４１において、ステートマシン回路４４で回転数情報信号Ｓ２と第１の閾値とに基づいてモータ２０の回転数が第１の閾値以下であることが検知される。その結果に応じて、ステートマシン回路４４から第１の駆動停止制御信号Ｓ５ａが出力されることにより、制御動作が切り替えられる。

【0056】

クロック信号Ｓｃが「無し」のままで、トルク指令信号Ｓ１が第３の閾値以下になり、かつ、モータ２０の回転数が略ゼロになれば（例えば、ＦＧ信号の間隔が所定時間以上になれば）、モータ２０が駆動停止状態であると検知し、フリーラン停止モードの制御動作（３）が行われる。制御動作（３）では、モータ制御回路４は、フリーラン停止が行われるように駆動制御信号Ｓｄを出力する。すなわち、短絡制動からフリーラン停止に制御動作が切り替えられる。駆動停止制御回路４１において、ステートマシン回路４４で回転数情報信号Ｓ２に基づいてモータ２０の回転数が略ゼロであることが検知される。その結果に応じて、ステートマシン回路４４から第２の駆動停止制御信号Ｓ５ｂが出力されることにより、制御動作が切り替えられる。

【0057】

図４は、本実施の形態の駆動停止制御が行われるときのモータ駆動制御装置１の動作の一例を示すタイミングチャートである。

【0058】

図４においては、駆動されているモータ２０が停止される場合の動作について示されている。図４の上段から、クロック信号Ｓｃ、トルク指令信号Ｓ１及び第３の閾値、回転数信号Ｓｒ及び第１の閾値、回転数情報信号Ｓ２、動作モードが順に並んでいる。

【0059】

まず、図４の初期状態として、駆動モードで、モータ２０を５００Ｈｚで回転させる制御が行われている場合を想定する。クロック信号Ｓｃは５００Ｈｚであり、トルク指令信号Ｓ１が略一定で、回転数信号Ｓｒが略５００Ｈｚである。その後、例えば時刻ｔ１においてクロック信号Ｓｃが１０００Ｈｚに変更されると、トルク指令信号Ｓ１を高くする制御が行われ、回転数信号Ｓｒが上昇し、１０００Ｈｚとなる。

【0060】

ここで、時刻ｔ２に、クロック信号Ｓｃが停止される（例えば、０Ｈｚになる）と、動作モードが減速モードに切り替えられる。上述の制御動作（１）のとおり、スロー停止による減速制御が開始され、トルク指令信号Ｓ１が徐々に低くされる。これに伴い、回転数信号Ｓｒも徐々に小さくなる。

【0061】

時刻ｔ２より後の時刻ｔ３に、モータ２０の回転数が第１の閾値以下になると、回転数情報信号Ｓ２に基づいて、ステートマシン回路４４でそのことが検知される（低速検知）。また、時刻ｔ３の時点で、トルク指令信号Ｓ１は第３の閾値以下となっている。そうすると、時刻ｔ３において、動作モードが短絡制動モードに切り替えられ、短絡制動制御が開始される（制御動作（２））。これにより、モータ２０の回転数が、第１の閾値からゼロに向けて比較的急速に低下する。

【0062】

時刻ｔ３より後の時刻ｔ４に、モータ２０の回転数が略ゼロになると、回転数情報信号Ｓ２に基づいて、ステートマシン回路４４でそのことが検知される（停止検知）。このとき、トルク指令信号Ｓ１は略ゼロであり、第３の閾値以下となっている。そうすると、時刻ｔ４において、動作モードがフリーラン停止モードに切り替えられ、フリーラン停止制御が開始される（制御動作（３））。モータ２０の駆動電圧が全相オフとなり、モータ２０が停止した状態となる。なお、トルク指令信号Ｓ１が略ゼロとは、トルク指令信号Ｓ１がゼロである場合に加え、モータ２０が停止していると判断できる所定回転数以下の回転数に対応した所定値以下のトルク値である場合を含む。

【0063】

なお、第１の閾値となる回転数の値は、例えば１０ｒｐｍ程度とすることができるが、これに限られず、モータ２０の用途等やモータ２０の特性等に応じて、適宜設定されればよい。すなわち、その回転数で回転している状態のモータ２０を短絡制動により急減速させたとしても、モータ２０を用いた機器ががたついたり振動が発生したりしないような、回転数の値を第１の閾値として設定すればよい。このような値は、実際に実験を行うことで定めたり、シミュレーション技術等を用いて定めたりすることができる。

【0064】

また、トルク指令信号Ｓ１に関して、第３の閾値となる所定値は、モータ２０に通電が行われる状態が保たれる、小さい値が設定されればよい。トルク指令信号Ｓ１がゼロでないとき（入力されているとき）には、モータ２０を駆動するための駆動信号が出力され、スイッチ素子のオンオフ動作が行われることにより、コイル電流が流れている通電状態となる。トルク指令信号Ｓ１がゼロであるとき（入力されていないとき）には、モータ２０を駆動するためのスイッチ素子が全相オフとなる、非通電状態となる。通電状態から停止状態に移行する場合に短絡制動が開始されると、各相の下側スイッチ素子Ｑ２，Ｑ４，Ｑ６がオンとなり、コイル電流が流れる経路がある状態になるので、回生の発生を回避することができる。本実施の形態では、トルク指令信号Ｓ１が第３の閾値以下となり、ゼロではない状態において、短絡制動が開始されることで、回生の発生を回避し、回生が行われることに伴う異常状態の発生を防止することができる。

【0065】

以上ではモータ２０が駆動されている状態からモータ２０を停止させる際の動作について説明されているが、本実施の形態において、モータ制御回路４は、モータ２０が停止している状態でも、モータ２０の回転数に応じて、制御動作の切替えを行うように構成されている。

【0066】

すなわち、図３に戻って、モータ２０がフリーラン停止状態である場合において、所定の場合に、短絡制動モードの制御動作（４）が行われる。すなわち、トルク指令信号Ｓ１が「無し」であるとき（モータ２０が通常であれば停止している状態であるとき）、モータ２０の回転数が第２の閾値以上になれば（このとき、回転数信号Ｓｒが第２の閾値に対応する閾値以上になり、回転数情報信号Ｓ２が第２の閾値以上になる）、制御動作（４）が行われる。制御動作（４）では、駆動停止制御回路４１から第１の駆動停止制御信号Ｓ５ａが出力され、モータ制御回路４は、短絡制動が行われるように駆動制御信号Ｓｄを出力する。すなわち、フリーラン停止から短絡制動に制御動作が切り替えられる。

【0067】

また、例えば制御動作（４）が行われて短絡制動が実行されている状態で、所定の場合に、フリーラン停止モードの制御動作（５）が行われる。すなわち、トルク指令信号Ｓ１が「無し」であるとき、モータ２０の回転数が略ゼロになれば、制御動作（５）が行われる。制御動作（５）では、駆動停止制御回路４１から第２の駆動停止制御信号Ｓ５ｂが出力され、モータ制御回路４は、フリーラン停止が行われるように駆動制御信号Ｓｄを出力する。すなわち、短絡制動からフリーラン停止に制御動作が切り替えられる。

【0068】

なお、このように制御動作（４）及び制御動作（５）が行われるとき、クロック信号Ｓｃは「有り」でも「無し」でもよい。また、スタート信号Ｓｓは、「０」であっても「１」であってもよい。制御動作（４）及び制御動作（５）は、例えば、上述の制御動作（１）から制御動作（３）が行われた状態で、外力によりモータ２０が回転した場合などに行われる。このとき、クロック信号Ｓｃは「無し」であって、スタート信号Ｓｓは「０」である。また、制御動作（４）及び制御動作（５）は、スタート信号Ｓｓが「１」となることでフリーラン停止制御が行われてモータ２０が停止した後に、外力によりモータ２０が回転した場合などにも行われる。このとき、クロック信号Ｓｃは「有り」であり、スタート信号Ｓｓは「１」である。

【0069】

図５は、本実施の形態においてモータ２０が停止している状態で駆動停止制御が行われるときのモータ駆動制御装置１の動作の一例を示すタイミングチャートである。

【0070】

図５においては、モータ２０が停止している場合の各信号についての推移の例が示されている。図５の上段から、図４と同様に、クロック信号Ｓｃ、トルク指令信号Ｓ１及び第３の閾値、回転数信号Ｓｒ及び閾値（第１の閾値、第２の閾値）、回転数情報信号Ｓ２、動作モードが順に並んでいる。

【0071】

まず、図５の初期状態として、動作モードがフリーラン停止モードであり、モータ２０が停止している場合を想定する。クロック信号Ｓｃは停止状態に対応する値（例えば、０Ｈｚ）であり、トルク指令信号Ｓ１が略ゼロ（「無し」）で、回転数信号Ｓｒが略０Ｈｚである。

【0072】

ここで、時刻ｔ１０に、外部の要因により外力が加わるなどして、モータ２０が回転し始めた場合を想定する。モータ２０が回転すると、回転数信号Ｓｒが上昇する。このとき、クロック信号Ｓｃは停止状態のままで、トルク指令信号Ｓ１も略ゼロのままである。

【0073】

時刻ｔ１０より後の時刻ｔ１１に、モータ２０の回転数が第２の閾値以上になると、回転数情報信号Ｓ２に基づいて、ステートマシン回路４４でそのことが検知される（回転検知）。また、時刻ｔ１１の時点で、トルク指令信号Ｓ１は「無し」のままである。そうすると、時刻ｔ１１において、動作モードが短絡制動モードに切り替えられ、短絡制動制御が開始される（制御動作（４））。これにより、モータ２０の回転数が、第２の閾値からゼロに向けて低下する。

【0074】

時刻ｔ１１より後の時刻ｔ１２に、モータ２０の回転数が略ゼロになると、回転数情報信号Ｓ２に基づいて、ステートマシン回路４４でそのことが検知される（停止検知）。また、時刻ｔ１２の時点で、トルク指令信号Ｓ１は「無し」のままである。そうすると、時刻ｔ１２において、動作モードがフリーラン停止モードに切り替えられ、フリーラン停止制御が開始される（制御動作（５））。これにより、モータ２０の回転数が略ゼロとなって維持される。

【0075】

なお、第２の閾値は、第１の閾値と同じか、第１の閾値よりも小さい値とすればよい。第１の閾値よりも低い回転数であるときに短絡制動を行えば、モータ２０を搭載する機器でがたつきが発生したり振動が発生したりすることがない。

【0076】

本実施の形態において行われる駆動停止制御をフローチャートで説明すると、以下のようになる。

【0077】

図６は、本実施の形態における駆動状態のモータを停止させるときのモータ駆動制御装置１の動作を示すフローチャートである。

【0078】

図６に示されるように、ステップＳ１１において、モータ２０を駆動しているとき、クロック信号Ｓｃが停止されると、モータ制御回路４はそれを検知する。

【0079】

ステップＳ１２において、モータ制御回路４は、減速制御を開始する。上述の制御動作（１）が行われる。

【0080】

ステップＳ１３において、モータ制御回路４は、トルク指令信号Ｓ１が第３の閾値以下であり、かつ、モータ２０の回転数が所定の第１の閾値以下であることを検知する。すなわち、モータ制御回路４は、トルク指令信号Ｓ１が第３の閾値以下であって、モータ２０の回転数が第１の閾値以下であるか否かを判断する。

【0081】

ステップＳ１３において、トルク指令信号Ｓ１が所定値以下であり、かつ、モータ２０の回転数が所定の第１の閾値以下であることが検知されると（「ＹＥＳ」の場合）、ステップＳ１４において、モータ制御回路４は、短絡制動制御を行うための駆動制御信号Ｓｄを出力する。これにより、短絡制動が開始される（上述の制御動作（２））。なお、ステップＳ１３において、トルク指令信号Ｓ１が所定値を超えている、あるいは、モータ２０の回転数が第１の閾値を超えている場合（「ＮＯ」の場合）は、ステップＳ１３を繰り返す。

【0082】

ステップＳ１５において、モータ制御回路４は、トルク指令信号Ｓ１が第３の閾値以下であり、かつ、モータ２０の回転数が略ゼロであることを検知する。すなわち、モータ制御回路４は、トルク指令信号Ｓ１が第３の閾値以下であって、モータ２０の回転数が略ゼロであるか否かを判断する。

【0083】

ステップＳ１５において、トルク指令信号Ｓ１が第３の閾値以下であり、かつ、モータ２０の回転数が略ゼロであることが検知されると、ステップＳ１６において、モータ制御回路４は、フリーラン停止制御を行うための駆動制御信号Ｓｄを出力する。これにより、全相オフとなり、フリーラン停止状態となる（上述の制御動作（３））。なお、ステップＳ１５において、トルク指令信号Ｓ１が第３の閾値を超えている、あるいは、モータ２０の回転数が略ゼロではない場合（「ＮＯ」の場合）は、ステップＳ１５を繰り返す。

【0084】

図７は、モータが停止状態であるときのモータ駆動制御装置１の動作を示すフローチャートである。

【0085】

図７に示されるように、ステップＳ３１において、モータ駆動制御装置１により、モータ２０がフリーラン停止により制御され、停止している場合を想定する（上述の制御動作（３）又はスタート信号Ｓｓが「１」となりフリーラン停止制御が行われた場合）。

【0086】

ステップＳ３２において、モータ制御回路４は、トルク指令信号Ｓ１が第３の閾値以下であり、かつ、モータ２０の回転数が所定の第２の閾値以上であることを検知する。すなわち、モータ制御回路４は、トルク指令信号Ｓ１が第３の閾値以下であって、モータ２０の回転数が第２の閾値以上であるか否かを判断する。

【0087】

ステップＳ３２において、トルク指令信号Ｓ１が所定値以下であり、かつ、モータ２０の回転数が第２の閾値以上であることが検知されると、ステップＳ３３において、モータ制御回路４は、短絡制動制御を行うための駆動制御信号Ｓｄを出力する。これにより、短絡制動が開始される（上述の制御動作（４））。なお、ステップＳ３２において、トルク指令信号Ｓ１が所定値を超えている、あるいは、モータ２０の回転数が第２の閾値を超えている場合（「ＮＯ」の場合）は、ステップＳ３２を繰り返す。

【0088】

ステップＳ３４において、モータ制御回路４は、トルク指令信号Ｓ１が第３の閾値以下であり、かつ、モータ２０の回転数が略ゼロであることを検知する。すなわち、モータ制御回路４は、トルク指令信号Ｓ１が第３の閾値以下であって、モータ２０の回転数が略ゼロであるか否かを判断する。

【0089】

ステップＳ３４において、トルク指令信号Ｓ１が第３の閾値以下であり、かつ、モータ２０の回転数が略ゼロであることが検知されると、ステップＳ３５において、モータ制御回路４は、フリーラン停止制御を行うための駆動制御信号Ｓｄを出力する。これにより、全相オフとなり、フリーラン停止状態となる（上述の制御動作（５））。なお、ステップＳ３４において、トルク指令信号Ｓ１が第３の閾値を超えている、あるいは、モータ２０の回転数が略ゼロではない場合（「ＮＯ」の場合）は、ステップＳ３４を繰り返す。

【0090】

［実施の形態における効果］

【0091】

従来、上述のように、フリーラン停止方法によりモータが停止中であるとき、外部要因などによってモータが回転し発電が起こると、モータ駆動制御装置の回路部品等に異常状態が発生する場合があった（第１の異常状態）。

【0092】

また、従来、モータを駆動している場合において、フリーラン停止方法によりモータを停止させようとすると、回生状態となり、モータ駆動制御装置の回路部品等に異常状態が発生する場合があった（第２の異常状態）。さらに、このような場合において、回生状態になると、モータ駆動制御装置で、耳障りな、「カチ」というクリック音のような異音が発生する場合があった（第３の異常状態）。

【0093】

これに対して、本実施の形態では、フリーラン停止中（ロータは回転停止）に、トルク指令信号Ｓ１が第３の閾値以下であって、モータ２０の回転数が第２の閾値以上となったときに、短絡制動が開始される。これにより、上述の第１の異常状態が発生することを防止することができる。

【0094】

具体的には、フリーラン停止命令中において、トルク指令信号Ｓ１がゼロであり、モータの回転数が第２の閾値以上となったときに、短絡制動制御が行われるので、発電状態となることが回避される。したがって、例えばモータ２０がファンを回転させる用途等に用いられている場合において、強風がファンに当たるなどの外力によりロータが回転しても、速やかに短絡制動に移行することで、発電や回生によるモータ駆動制御装置１の電源電圧の上昇を防止できる。したがって、モータ駆動制御装置１において回路部品が破損したり異常動作したりというような異常状態が発生することを防止することができる。

【0095】

また、本実施の形態では、モータ２０が駆動されているとき、クロック信号Ｓｃが停止された後、減速制御モードから短絡制動モードを経て、フリーラン停止モードに制御動作が切り替えられるように構成されている。制御動作の切替えは、トルク指令信号Ｓ１と、モータ２０の回転数とに応じて行われる。このように制御が行われることにより、上述の第２の異常状態や第３の異常状態が発生することを防止することができる。

【0096】

具体的には、モータ２０の回転数が高い領域では、フリーラン停止ではなく、スロー停止による減速制御が行われるので、回生が発生することなく、徐々に回転数を低くすることができる。減速制御モードで動作させることにより、減速中に外力等が加わっても発電状態になることがなく、モータ駆動制御装置１の電源電圧が上昇することがなくなる。したがって、第２の異常状態や第３の異常状態の発生を防止することができる。

【0097】

また、減速制御モードで動作中に、トルク指令信号Ｓ１が所定値以下であって、モータ２０の回転数が所定の第１の閾値以下になったときには、短絡制動モードに移行する。超低速回転（トルク指令信号Ｓ１が極めて小さい値）において、短絡制動に移行させることができるため、急激な電流発生もなく、短絡制動を行うことによる振動の発生やがたつきの発生を防止して、モータ２０を停止させることができる。さらに、ロータを回転させようとする外部要因がある場合にも、短絡制動が行われることにより、ロータを回転させにくくして確実にロータを停止させることができる。

【0098】

また、短絡制動モードで動作中に、トルク指令信号Ｓ１が所定値以下であって、モータ２０の回転数が略ゼロになったときには、フリーラン停止モードに移行する。したがって、モータ２０が停止した状態では、モータ２０に電圧を印加しない、全相オフの安定した状態に置くことができる。

【0099】

本実施の形態においては、ステートマシン回路４４が、外部からブレーキ信号Ｓｂ等が入力されなくても、所定の条件下において短絡制動を開始するための第１の駆動停止制御信号Ｓ５ａを出力する。モータ駆動制御装置１が、クロック信号Ｓｃとモータ２０の回転数信号Ｓｒとに基づいて自律的に減速制御モードから短絡制動モードに移行させた後で、モータ２０の回転数が略ゼロとなった段階でフリーラン停止モードに移行する。したがって、フリーラン停止方法を用いるときの異常状態の発生を防止するためにモータ駆動制御装置１に入力する信号について細かな制御を行う必要がなくなり、モータ駆動制御装置１を容易に種々の用途に用いることができるようになる。

【0100】

［その他］

【0101】

モータ制御回路は、図２に示されるような回路構成に限定されない。本発明の目的にあうように構成された、様々な回路構成が適用できる。

【0102】

上述の図３は、あくまで１つの具体例である。図３では、クロック信号Ｓｃ＜ブレーキ信号Ｓｂ＜スタート信号Ｓｓの順に優先順位が高く設定されているが、モータ駆動制御装置の仕様に応じて、適宜設定することができる。

【0103】

モータ駆動制御装置の各構成要素は、少なくともその一部がハードウェアによる処理ではなく、ソフトウェアによる処理であってもよい。

【0104】

上述のタイミングチャートの動作例（回転数など）やフローチャートの動作例は具体例であって、このような動作例に限定されない。フローチャートの各処理の間には、他の処理が行われるようにしてもよい。

【0105】

本実施の形態のモータ駆動制御装置により駆動されるモータは、３相のブラシレスモータに限られない。ホール素子の数は、３個に限られない。モータの駆動方式は、正弦波駆動方式に限定されず、例えば、矩形波駆動方式であってもよい。

【0106】

上述の実施の形態における処理の一部又は全部が、ソフトウェアによって行われるようにしても、ハードウェア回路を用いて行われるようにしてもよい。

【0107】

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】

【0108】

１ モータ駆動制御装置
２ モータ駆動部
４ モータ制御回路
２０ モータ
３３ 速度制御回路
３５ 正弦波駆動回路（駆動信号生成回路の一例）
４１ 駆動停止制御回路
４２ 回転数検知回路
４４ ステートマシン回路
Ｓ１ トルク指令信号（速度指令情報の一例）
Ｓ２ 回転数情報信号
Ｓ５ 駆動停止制御信号
Ｓ５ａ 第１の駆動停止制御信号
Ｓ５ｂ 第２の駆動停止制御信号
Ｓｂ ブレーキ信号（制動指令情報の一例）
Ｓｃ クロック信号（目標情報の一例）
Ｓｄ 駆動制御信号
Ｓｒ 回転数信号（回転数検出情報の一例）
Ｓｓ スタート信号（駆動指令情報の一例）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】