特許 6535317 モータ駆動制御装置及びモータの駆動制御方法

(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】6535317

(24)【登録日】2019年6月7日

(45)【発行日】2019年6月26日

(54)【発明の名称】モータ駆動制御装置及びモータの駆動制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02P 6/182 20160101AFI20190617BHJP

   H02P 6/21 20160101ALI20190617BHJP

   H02P 6/28 20160101ALI20190617BHJP

【ＦＩ】

   H02P6/182

   H02P6/21

   H02P6/28

【請求項の数】11

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2016-236822(P2016-236822)

(22)【出願日】2016年12月6日

(65)【公開番号】特開2018-93665(P2018-93665A)

(43)【公開日】2018年6月14日

【審査請求日】2018年7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】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100135633

【弁理士】

【氏名又は名称】二宮 浩康

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(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】青木 政人

(72)【発明者】

【氏名】海津 浩之

(72)【発明者】

【氏名】芹澤 陽平

【審査官】 田村 惠里加

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１８２５０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１１０１６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１１６４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／００２９９７６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 中国特許出願公開第１０３２９６９４１（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｐ １／００−１／５８，４／００，

６／００−６／３４，

２１／００−２５／０３，２５／０４，

２５／０８−３１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロータの位置を検出するためのセンサを用いずにモータを駆動可能なモータ駆動制御装置であって、
前記モータの複数相の駆動コイルを選択的に通電するモータ駆動部と、
前記モータの回転開始前のロック通電期間において、前記ロータを所定のロック位置に保持するためのロック電流を前記モータ駆動部から前記駆動コイルに流すように前記モータ駆動部を制御するロック通電制御回路とを備え、
前記ロック通電制御回路は、
前記ロック通電期間が始まってから第１の所定期間が経過した時に前記ロック電流の大きさが第１の所定値になるように前記モータ駆動部を制御する第１のロック通電手段と、
前記第１の所定期間が経過した後で、前記ロック通電期間の終了時に前記ロック電流の大きさが前記第１の所定値よりも小さい第２の所定値になるように前記モータ駆動部を制御する第２のロック通電手段とを有する、モータ駆動制御装置。

【請求項2】

前記第１のロック通電手段は、前記ロック電流の大きさが所定の時間をかけて第１の所定値になるまで増加するように、前記制御を行う、請求項１に記載のモータ駆動制御装置。

【請求項3】

前記モータ駆動部は、
前記複数相の駆動コイルの各相に駆動電流を流すために各相に設けられたハイサイドスイッチング素子及びローサイドスイッチング素子を備えるインバータ回路と、
前記ハイサイドスイッチング素子及び前記ローサイドスイッチング素子を制御する駆動信号を前記インバータ回路に出力するプリドライブ回路とを備え、
前記ロック通電制御回路は、前記プリドライブ回路に制御信号を出力することで前記制御を行う、請求項１又は２に記載のモータ駆動制御装置。

【請求項4】

前記ロック通電制御回路は、前記プリドライブ回路から前記複数相の駆動コイルのうちのいずれかの第１の相に設けられた前記ハイサイドスイッチング素子及び前記ローサイドスイッチング素子の一方又は両方に出力されるＰＷＭ信号のオンデューティを変更することにより、前記ロック電流の大きさを変更し、
前記第１のロック通電手段は、前記ＰＷＭ信号のオンデューティを第１のオンデューティになるように変更することで前記制御を行い、
前記第２のロック通電手段は、前記ＰＷＭ信号のオンデューティを前記第１のオンデューティよりも小さい第２のオンデューティとなるように変更することで前記制御を行う、請求項３に記載のモータ駆動制御装置。

【請求項5】

前記プリドライブ回路は、前記ロック通電制御回路による制御が行われることにより、
前記第１の相のハイサイドスイッチング素子にＰＷＭ信号を出力し、
前記第１の相のローサイドスイッチング素子と、前記第１の相を除く各相のハイサイドスイッチング素子にローレベルの駆動信号を出力し、
前記第１の相を除く各相のローサイドスイッチング素子にハイレベルの駆動信号を出力する、請求項４に記載のモータ駆動制御装置。

【請求項6】

前記第２のロック通電手段は、前記ＰＷＭ信号のオンデューティが第１のオンデューティである状態を第２の所定期間維持し、その後、前記ＰＷＭ信号のオンデューティが第２のオンデューティである状態を第３の所定期間維持する、請求項４又は５に記載のモータ駆動制御装置。

【請求項7】

前記第３の所定期間の長さは、前記第２の所定期間の長さ以上である、請求項６に記載のモータ駆動制御装置。

【請求項8】

前記第２のロック通電手段は、前記第２の所定期間と前記第３の所定期間との間の期間において、前記ＰＷＭ信号のオンデューティが時間の経過とともに変化するように前記制御を行う、請求項６又は７に記載のモータ駆動制御装置。

【請求項9】

前記第２のロック通電手段は、前記ＰＷＭ信号のオンデューティが前記第１のオンデューティから前記第２のオンデューティとなるまでの間の期間に、前記ＰＷＭ信号のオンデューティが前記第１のオンデューティよりも小さく前記第２のオンデューティよりも大きい第３のオンデューティとなる状態を第４の所定期間維持する、請求項４から８のいずれか１項に記載のモータ駆動制御装置。

【請求項10】

前記第２のロック通電手段は、前記第２の所定期間と前記第４の所定期間との間の期間と、前記第４の所定期間と前記第３の所定期間との間の期間との少なくとも一方において、前記ＰＷＭ信号のオンデューティが時間の経過とともに変化するように前記制御を行う、請求項９に記載のモータ駆動制御装置。

【請求項11】

モータの回転開始前のロック通電期間において、ロータを所定のロック位置に保持するためのロック電流を駆動コイルに流す制御を行い、前記ロータの位置を検出するためのセンサを用いずにモータの複数相の駆動コイルを選択的に通電して前記モータを駆動するモータの駆動制御方法であって、
前記ロック通電期間が始まってから第１の所定期間が経過した時に前記ロック電流の大きさが第１の所定値になるように制御する第１のロック通電ステップと、
前記第１の所定期間が経過した後で、前記ロック通電期間の終了時に前記ロック電流の大きさが前記第１の所定値よりも小さい第２の所定値になるように制御する第２のロック通電ステップとを備える、モータの駆動制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、モータ駆動制御装置及びモータの駆動制御方法に関し、特に、ロータの位置を検出するためのセンサを利用しないモータ駆動制御装置及びモータの駆動制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ロータの位置を検出するためのセンサを利用せずに（以下、位置センサレス方式ともいう）モータを駆動するモータ駆動制御装置においては、起動時にロータの位置決めを行う必要がある。位置決めを行う方法としては、例えば、モータのコイルに電力を供給するインバータ回路に設けられている所定の相の上下のスイッチング素子を一定時間オンすることで、ロータを所定の位置にロックするロック通電方法が知られている。

【0003】

下記特許文献１には、モータの駆動制御装置において、起動開始から、ロック電流の大きさが所定の値になるまで所定の時間をかけて増加させ、その後、所定の大きさのロック電流での通電状態を一定時間継続するように制御することで、ロータが確実に所定の位置に停止するようにすることが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１−１８２５０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、モータ駆動制御装置によって、例えば慣性モーメントの大きい被駆動体を回転させるモータを駆動するような場合には、起動時にロック通電を行ってモータを回転させることができるようになるまでの起動時間が長くなる場合がある。

【0006】

例えば、大型の羽根（インペラ）を用いたファンモータのように、慣性が大きい被駆動体がロータに取り付けられている場合、ロック通電を行うことで羽根がロック位置に向けて動くと、羽根の慣性により、羽根がロック位置を越える位置までロータが回転する。そうすると、ロータにロック位置に戻るように逆方向にトルクが加わり、ロータがロック位置を越える位置で一旦停止した後、ロック位置に向けて先ほどとは逆方向に動く。このような動作を繰り返してロータの回転速度がゼロになる位置がロック位置に近づいていき、最終的にはロータをロック位置で停止させることができる。すなわち、ロータの慣性モーメントが大きい場合には、ロータをロック位置に向けて動かすのに、ある程度の大きさのオンデューティのＰＷＭ信号をモータに出力する必要があるが、そのオンデューティのＰＷＭ信号を一定時間出力しても、すぐにはロータを完全にロックすることができず、羽根の慣性が大きいことにより、ロータが停止するまでの時間が長くなる。

【0007】

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、位置センサレス方式で駆動可能な、起動時間を短くすることができるモータ駆動制御装置及びモータの駆動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】

【0008】

上記目的を達成するためこの発明のある局面に従うと、ロータの位置を検出するためのセンサを用いずにモータを駆動可能なモータ駆動制御装置は、モータの複数相の駆動コイルを選択的に通電するモータ駆動部と、モータの回転開始前のロック通電期間において、ロータを所定のロック位置に保持するためのロック電流をモータ駆動部から駆動コイルに流すようにモータ駆動部を制御するロック通電制御回路とを備え、ロック通電制御回路は、ロック通電期間が始まってから第１の所定期間が経過した時にロック電流の大きさが第１の所定値になるようにモータ駆動部を制御する第１のロック通電手段と、第１の所定期間が経過した後で、ロック通電期間の終了時にロック電流の大きさが第１の所定値よりも小さい第２の所定値になるようにモータ駆動部を制御する第２のロック通電手段とを有する。

【0009】

好ましくは、第１のロック通電手段は、ロック電流の大きさが所定の時間をかけて第１の所定値になるまで増加するように、制御を行う。

【0010】

好ましくは、モータ駆動部は、複数相の駆動コイルの各相に駆動電流を流すために各相に設けられたハイサイドスイッチング素子及びローサイドスイッチング素子を備えるインバータ回路と、ハイサイドスイッチング素子及びローサイドスイッチング素子を制御する駆動信号をインバータ回路に出力するプリドライブ回路とを備え、ロック通電制御回路は、プリドライブ回路に制御信号を出力することで制御を行う。

【0011】

好ましくは、ロック通電制御回路は、プリドライブ回路から複数相の駆動コイルのうちのいずれかの第１の相に設けられたハイサイドスイッチング素子及びローサイドスイッチング素子の一方又は両方に出力されるＰＷＭ信号のオンデューティを変更することにより、ロック電流の大きさを変更し、第１のロック通電手段は、ＰＷＭ信号のオンデューティを第１のオンデューティになるように変更することで制御を行い、第２のロック通電手段は、ＰＷＭ信号のオンデューティを第１のオンデューティよりも小さい第２のオンデューティとなるように変更することで制御を行う。

【0012】

好ましくは、プリドライブ回路は、ロック通電制御回路による制御が行われることにより、第１の相のハイサイドスイッチング素子にＰＷＭ信号を出力し、第１の相のローサイドスイッチング素子と、第１の相を除く各相のハイサイドスイッチング素子にローレベルの駆動信号を出力し、第１の相を除く各相のローサイドスイッチング素子にハイレベルの駆動信号を出力する。

【0013】

好ましくは、第２のロック通電手段は、ＰＷＭ信号のオンデューティが第１のオンデューティである状態を第２の所定期間維持し、その後、ＰＷＭ信号のオンデューティが第２のオンデューティである状態を第３の所定期間維持する。

【0014】

好ましくは、第３の所定期間の長さは、第２の所定期間の長さ以上である。

【0015】

好ましくは、第２のロック通電手段は、第２の所定期間と第３の所定期間との間の期間において、ＰＷＭ信号のオンデューティが時間の経過とともに変化するように制御を行う。

【0016】

好ましくは、第２のロック通電手段は、ＰＷＭ信号のオンデューティが第１のオンデューティから第２のオンデューティとなるまでの間の期間に、ＰＷＭ信号のオンデューティが第１のオンデューティよりも小さく第２のオンデューティよりも大きい第３のオンデューティとなる状態を第４の所定期間維持する。

【0017】

好ましくは、第２のロック通電手段は、第２の所定期間と第４の所定期間との間の期間と、第４の所定期間と第３の所定期間との間の期間との少なくとも一方において、ＰＷＭ信号のオンデューティが時間の経過とともに変化するように制御を行う。

【0018】

この発明の他の局面に従うと、モータの回転開始前のロック通電期間において、ロータを所定のロック位置に保持するためのロック電流を駆動コイルに流す制御を行い、ロータの位置を検出するためのセンサを用いずにモータの複数相の駆動コイルを選択的に通電してモータを駆動するモータの駆動制御方法は、ロック通電期間が始まってから第１の所定期間が経過した時にロック電流の大きさが第１の所定値になるように制御する第１のロック通電ステップと、第１の所定期間が経過した後で、ロック通電期間の終了時にロック電流の大きさが第１の所定値よりも小さい第２の所定値になるように制御する第２のロック通電ステップとを備える。

【発明の効果】

【0019】

これらの発明に従うと、位置センサレス方式で駆動可能な、起動時間を短くすることができるモータ駆動制御装置及びモータの駆動制御方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【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構成を示す図である。

【図2】モータ駆動制御装置の基本動作を示すフローチャートである。

【図3】ロック通電工程の制御を示すフローチャートである。

【図4】ロック通電時のモータ駆動制御装置の動作を示すタイミングチャートである。

【図5】本実施の形態に係るＰＷＭ信号の出力態様（ａ）を示すグラフである。

【図6】本実施の形態の変形例に係るＰＷＭ信号の出力態様（ｂ）を示すグラフである。

【図7】本実施の形態の変形例に係るＰＷＭ信号の出力態様（ｃ）を示すグラフである。

【図8】本実施の形態の変形例に係るＰＷＭ信号の出力態様（ｄ）を示すグラフである。

【図9】本実施の形態の変形例に係るＰＷＭ信号の出力態様（ｅ）を示すグラフである。

【図10】本実施の形態の変形例に係るＰＷＭ信号の出力態様（ｆ）を示すグラフである。

【図11】本実施の形態の変形例に係るＰＷＭ信号の出力態様（ｇ）を示すグラフである。

【図12】本実施の形態の変形例に係るＰＷＭ信号の出力態様（ｈ）を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0021】

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。

【0022】

［実施の形態］

【0023】

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１の構成を示す図である。

【0024】

図１に示されるように、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、誘起電圧検出回路８とを備える。モータ駆動制御装置１は、同期モータ１０に駆動電力を供給し、同期モータ１０を駆動させる。なお、本実施の形態における同期モータ１０は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗを有する３相モータである。同期モータ１０は、ロータの位置を検出するためのセンサを持たないセンサレス同期モータである。すなわち、モータ駆動制御装置１は、ロータの位置を検出するためのセンサを用いない、位置センサレス方式のモータ駆動制御装置である。

【0025】

誘起電圧検出回路８は、インバータ回路２から同期モータ１０のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗのそれぞれへの電流供給ラインに接続されており、各相の駆動コイルについての誘起電圧を検出する。検出結果は制御回路部３に出力される。

【0026】

インバータ回路２は、制御回路部３のプリドライブ回路４とともに、同期モータ１０の各相に電流を流すモータ駆動部９を構成する。インバータ回路２は、プリドライブ回路４から出力される駆動信号Ｒ１から駆動信号Ｒ６に基づいて同期モータ１０の各相の駆動コイルを選択的に通電し、同期モータ１０の回転を制御する。インバータ回路２は、制御回路部３による制御に基づいて、３相の駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗに発生する逆起電圧に応じて各相の駆動コイルを選択的に通電する。

【0027】

本実施の形態において、インバータ回路２は、同期モータ１０の駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗのそれぞれに駆動電流を供給するための６個のスイッチング素子Ｑ１〜スイッチング素子Ｑ６を備えている。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ３，Ｑ５は、直流電源Ｖｃｃの正極側に配置されたＰチャンネルのＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）からなるハイサイドスイッチング素子である。スイッチング素子Ｑ２，Ｑ４，Ｑ６は、直流電源Ｖｃｃの負極側に配置されたＮチャンネルのＭＯＳＦＥＴからなるローサイドスイッチング素子である。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の組み合わせ、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４の組み合わせ、及びスイッチング素子Ｑ５，Ｑ６の組み合わせのそれぞれにおいて、２つのスイッチング素子が直列に接続されている。そして、これらの３組の直列回路が並列に接続されて、ブリッジ回路が構成されている。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続点がＵ相の駆動コイルＬｕに接続され、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４の接続点がＶ相の駆動コイルＬｖに接続され、スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６の接続点がＷ相の駆動コイルＬｗに接続されている。

【0028】

制御回路部３は、プリドライブ回路４と、ロック通電制御回路５と、モータ駆動制御回路６と、回転位置推定部７とを有している。制御回路部３は、例えば、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、マイクロコンピュータなどのプログラマブルデバイスを用いて構成することができる。

【0029】

回転位置推定部７は、誘起電圧検出回路８の検出結果に基づいて、同期モータ１０のロータの回転位置を推定する。モータ駆動制御回路６は、回転位置推定部７により推定されたロータの回転位置に応じて、プリドライブ回路４の動作を制御する。モータ駆動制御回路６は、ロック通電後の強制転流からセンサレス駆動までの動作を制御する。

【0030】

ロック通電制御回路５は、同期モータ１０の始動開始時にロータを所定の位置にロックするロック通電の動作を制御する。すなわち、ロック通電制御回路５は、同期モータ１０の回転開始前のロック通電期間において、ロータを所定のロック位置に保持するためのロック電流を、モータ駆動部２から駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗに流すように、モータ駆動部２を制御する。

【0031】

プリドライブ回路４は、インバータ回路２の６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のそれぞれのゲート端子に接続される複数の出力端子を備えている。各出力端子から駆動信号Ｒ１〜Ｒ６を出力して、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のオン／オフ動作を制御する。センサレス駆動時において、プリドライブ回路４は、モータ駆動制御回路６の制御に基づいて、各相の駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗに発生する逆起電圧に応じて駆動信号Ｒ１〜Ｒ６を出力する。すなわち、インバータ回路２は、同期モータ１０の各相の駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗに発生する逆起電圧に基づいて各駆動コイルを選択的に通電する。

【0032】

ここで、モータ駆動制御装置１の基本動作について簡単に説明する。

【0033】

図２は、モータ駆動制御装置１の基本動作を示すフローチャートである。

【0034】

図２に示されるように、モータ駆動制御装置１は、大まかに、起動工程（ステップＳ１からステップＳ３）と、センサレス駆動工程（ステップＳ４からステップＳ５）との２つの動作を行う。

【0035】

モータ駆動制御装置１は、モータドライブ初期設定工程において、起動を開始するにあたり、同期モータ１０の駆動条件に適合するように、マイクロコンピュータ等により構成される制御回路部３の各種仕様（ポート，タイマーなど）を設定する（ステップＳ１）。

【0036】

次に、ロック通電工程に移る。ロック通電制御回路５からロック通電制御信号がプリドライブ回路４に出力される。プリドライブ回路４は、ロック通電制御信号に従って、インバータ回路２のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のオン／オフ動作を行う。これにより、同期モータ１０の各相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗにはロック電流が流れ、同期モータ１０のロータが所定の位置にロックされる（ステップＳ２）。このロック通電工程の動作の詳細は後述する。

【0037】

次に、強制転流工程に移る。モータ駆動制御回路６から駆動制御信号がプリドライブ回路４に出力される。プリドライブ回路４は、駆動制御信号に従って、インバータ回路２のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のオン／オフ動作を行う。これにより同期モータ１０の各相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗに順次駆動電流が流れ、ロータの回転速度が一定の速度まで徐々に速くなる（ステップＳ３）。

【0038】

その後、ロータが一定の回転速度に達すると、センサレス駆動工程の動作を行う。モータ駆動制御装置１は、通電タイミング推定工程において、定常のセンサレス駆動を開始する。制御回路部３の回転位置推定部７は、各相の誘起電圧の変化からゼロクロス点を検出し、通電タイミングを推定する（ステップＳ４）。

【0039】

そして、通電切り替え工程に移る。モータ駆動制御回路６は、回転位置推定部７が推定した通電タイミングで各相への通電を切り替え、同期モータ１０の定速回転を続ける（ステップＳ５）。

【0040】

上記のように、本実施の形態に係るモータ駆動制御装置１は、図２の動作ステップを経て定常回転動作を行う。

【0041】

次に、ロック通電工程の具体的な動作方法について説明する。

【0042】

図３は、ロック通電工程の制御を示すフローチャートである。

【0043】

ロック通電制御回路は、以下に述べるように、ロック通電期間が始まってから第１の所定期間が経過した時にロック電流の大きさが第１の所定値になるようにモータ駆動部９を制御する第１のロック通電手段と、第１の所定期間が経過した後で、ロック通電期間の終了時にロック電流の大きさが第１の所定値よりも小さい第２の所定値になるようにモータ駆動部９を制御する第２のロック通電手段とを有する。すなわち、図３に示されるように、本実施の形態において、ロック通電制御回路５は、第１のロック通電手段として、ロック通電期間が始まってから所定期間（第１の所定期間）が経過した時に、ロック電流の大きさが第１の所定値になるように、モータ駆動部９を制御する（ステップＳ１１からステップＳ１５；第１のロック通電ステップの一例）。そして、ロック通電制御回路５は、第２のロック通電手段として、第１の所定期間が経過した後で、ロック通電期間の終了時にロック電流の大きさが第２の所定値になるように、モータ駆動部９を制御する（ステップＳ１６からステップ１８；第２のロック通電ステップの一例）。第２の所定値は、第１の所定値よりも小さい。

【0044】

なお、ロック通電制御回路５は、プリドライブ回路４から駆動コイルのうちのいずれかの相（第１の相と呼ぶことがある）に設けられたハイサイドスイッチング素子及びローサイドスイッチング素子の一方又は両方に出力されるＰＷＭ信号（パルス信号）のオンデューティを変更することにより、ロック電流の大きさを変更する。すなわち、プリドライブ回路４は、ロック通電制御回路５による制御が行われることにより、第１の相のハイサイドスイッチング素子にＰＷＭ信号を出力する。また、第１の相のローサイドスイッチング素子と、第１の相を除く各相のハイサイドスイッチング素子にロー（Ｌｏｗ）レベルの駆動信号を出力する。また、第１の相を除く各相のローサイドスイッチング素子にハイ（Ｈｉｇｈ）レベルの駆動信号を出力する。

【0045】

本実施の形態において、ロック通電制御回路５は、Ｕ相（第１の相の一例）に設けられたハイサイドスイッチング素子Ｑ１に出力されるＰＷＭ信号のオンデューティを変更することにより、ロック電流の大きさを変更する。すなわち、プリドライブ回路４は、ロック通電制御回路５による制御が行われることにより、Ｕ相のハイサイドスイッチング素子Ｑ１に、ＰＷＭ信号である駆動信号Ｒ１を出力する。また、Ｕ相のローサイドスイッチング素子Ｑ２と、Ｖ相及びＷ相のハイサイドスイッチング素子Ｑ３，Ｑ５にローレベルの駆動信号Ｒ２，Ｒ３，Ｒ５を出力する。また、Ｖ相及びＷ相のローサイドスイッチング素子Ｑ４，Ｑ６にハイレベルの駆動信号Ｒ４，Ｒ６を出力する。

【0046】

ステップＳ１１において、所定の時刻にロータのロック通電が開始されると、ロック通電制御回路５は、ロック通電制御信号をプリドライブ回路４に出力する。プリドライブ回路４は、ロック通電制御信号に基づいたゲート駆動信号をインバータ回路２に出力する。このとき、インバータ回路２のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のうちの特定のスイッチング素子Ｑ１に対して、ゲート駆動信号としてＰＷＭ信号が出力される。そのほかのスイッチング素子に対して、ハイレベルのゲート駆動信号あるいはローレベルのゲート駆動信号のいずれかが出力される。

【0047】

次に、ステップＳ１２において、現在のゲート駆動信号の出力時間が所定の時間ｔ０に達したか否かが判断される。すなわち、最初のゲート駆動信号は、その入力時間が所定の時間ｔ０に達するまで入力され続ける。所定の時間ｔ０に達した場合は、ステップＳ１２にて“ＹＥＳ”となり、次のステップＳ１３に進む。

【0048】

次に、ステップＳ１３において、特定のスイッチング素子Ｑ１に出力されるＰＷＭ信号のオンデューティがあらかじめ設定された最大値（第１のオンデューティ）であるかが判定される。最大値に達していない場合は“ＮＯ”となり、ステップＳ１４に進む。

【0049】

ステップＳ１４において、ＰＷＭ信号のオンデューティが増大される。その後、ステップＳ１１に戻り、オンデューティが増大したＰＷＭ信号が、特定のスイッチング素子Ｑ１にゲート駆動信号として入力される。そして、ステップＳ１２、ステップＳ１３へ進み、ステップＳ１３で再度“ＮＯ”となった場合は、ステップＳ１４以降の動作を繰り返す。

【0050】

ステップＳ１３において、特定のスイッチング素子に出力されるＰＷＭ信号のオンデューティがあらかじめ設定された最大値（第１のオンデューティ）に達した場合は“ＹＥＳ”となり、ステップＳ１５に進む。

【0051】

ステップＳ１５において、ロータのロック通電時間があらかじめ設定した所定時間Ｔ３に達したかどうかが判定され、達していない場合は“ＮＯ”となり、ステップＳ１２へ戻ってそれ以降のステップを繰り返す。

【0052】

ステップＳ１５において、ロータのロック通電時間があらかじめ設定した所定時間Ｔ３に達したと判定された場合は“ＹＥＳ”となり、ステップＳ１６以降の処理に移行する。

【0053】

このように、第１のロック通電ステップにおいては、ロック電流の大きさが所定の時間をかけて第１の所定値になるまで増加するように、ＰＷＭ信号（駆動信号Ｒ１）のオンデューティが時間の経過と共に大きくなるように制御が行われる。

【0054】

ステップＳ１６において、ロック通電制御回路５は、ロック通電制御信号をプリドライブ回路４に出力し、ＰＷＭ信号のオンデューティを低下させる。例えば、オンデューティが第１のオンデューティよりも小さい第２のオンデューティになるように（ロック電流の大きさが第１の所定値よりも小さい第２の所定値になるように）、ロック通電制御信号が出力される。

【0055】

ステップＳ１７において、ゲート駆動信号の出力時間が所定の時間ｔ０に達したか否かが判断される。所定の時間ｔ０に達したら、ステップＳ１８に進む。

【0056】

ステップＳ１８において、時間がロック通電終了時間Ｔｅに達したか否かが判断される。ロック通電時間があらかじめ設定した所定時間Ｔ３に達したと判定された場合は“ＹＥＳ”となり、ロータのロック通電工程を終了する。

【0057】

図４は、ロック通電時のモータ駆動制御装置１の動作を示すタイミングチャートである。

【0058】

図４において、上段（ａ）は、インバータ回路２から各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６に出力される駆動信号Ｒ１〜Ｒ６の波形の相関を示すタイミングチャートであり、下段（ｂ）はＵ相のハイサイドスイッチング素子Ｑ１のゲート駆動信号のオンデューティの、時間の経過に対する変化を示す図である。ＰＷＭ信号に応じてインバータ回路２が駆動されるため、Ｕ相のコイルに流れる電流の大きさも、時間の経過に対して、オンデューティの変化と同様に変化する。

【0059】

図４（ａ）において、Ｒ１〜Ｒ６は、それぞれインバータ回路２のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のそれぞれのゲート端子に出力される駆動信号（ゲート駆動信号）の波形を示している。

【0060】

時間がＴ１の時点でロータのロック通電が開始されると、ロック通電制御回路５からロック通電制御信号がプリドライブ回路４に出力され、プリドライブ回路４は、ロック通電制御信号に基づいたゲート駆動信号をインバータ回路２に出力する。区間１では、インバータ回路２のスイッチング素子（Ｕ相のハイサイドスイッチング素子）Ｑ１のゲート端子には、オンデューティｄ１のＰＷＭ信号が１パルス分出力される。そして、ＰＷＭ信号の入力時間があらかじめ設定された所定の時間ｔ０に達したかどうかが判定され（図３のステップＳ１２）、入力時間がｔ０に達成したと判定されると、次に、オンデューティがあらかじめ設定されたオンデューティの最大値に達したかどうかが判定される（図３のステップＳ１３）。オンデューティｄ１があらかじめ設定された最大値に達していないと判定されると、次の区間２に移り、オンデューティがｄ１より大きいｄ２のＰＷＭ信号が出力される。そして、ＰＷＭ信号の入力時間がｔ０に達したかどうかが判定され（図３のステップＳ１２）、時間がｔ０に達成したと判定されると、オンデューティｄ２があらかじめ設定されたオンデューティの最大値に達したかどうかが判定される（図３のステップＳ１３）。オンデューティｄ２があらかじめ設定された最大値に達していないと判定されると、次の区間３ではオンデューティをさらに増大させたオンデューティｄ３のＰＷＭ信号が出力される（図３のステップＳ１４）。このように、ＰＷＭ信号のオンデューティがあらかじめ設定された最大値に達するまで、所定の時間ｔ０の間隔でオンデューティの増大したＰＷＭ信号がスイッチング素子Ｑ１に出力される動作が繰り返される（図３のステップＳ１１〜ステップＳ１４）。なお、各区間（所定の時間ｔ０）のうちに、複数周期のＰＷＭ信号が含まれていてもよい。

【0061】

本実施の形態では、区間１〜区間４では、スイッチング素子Ｑ１のＰＷＭ信号のオンデューティがあらかじめ設定された最大値ｄ５（第１のオンデューティＤ２）に達していないと判定される。そのため、区間１が始まる時刻Ｔ１から区間４が終了する時刻Ｔ２までの期間（第１の所定期間の一例）は、図４（ｂ）に示すように、オンデューティが徐々に増大し、時刻Ｔ２においてオンデューティが第１のオンデューティＤ２になる。第１のオンデューティＤ２が出力されるとき、ロック電流の大きさは、第１の所定値になる。

【0062】

時刻がＴ２になると、次の区間５の開始時点で、スイッチング素子Ｑ１のＰＷＭ信号のオンデューティがあらかじめ設定された最大値ｄ５になったと判定され（図３のステップＳ１４）、オンデューティが最大値ｄ５に固定されたＰＷＭ信号が入力される。そして、時間がＴ３（時刻Ｔ３）に達したかどうかが判定される（図３のステップＳ１５）。時間がＴ３に達していると判定されるまで、オンデューティが最大値ｄ５に固定されたＰＷＭ信号がスイッチング素子Ｑ１に連続して出力される。すなわち、ＰＷＭ信号のオンデューティが第１のオンデューティＤ２である状態が、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３まで維持される。この期間は、所定の期間である（第２の所定期間）。

【0063】

本実施の形態では、図４（ａ）に示すように、区間５から区間８では、第１のオンデューティＤ２のＰＷＭ信号が出力される。これに伴って、時刻Ｔ２からＴ３までの期間は、Ｕ相の駆動コイルＬｕに流れるロック電流は一定の電流値（第１の所定値）となる。

【0064】

時刻がＴ３になると、次の区間９において、スイッチング素子Ｑ１のＰＷＭ信号のオンデューティがあらかじめ設定されたオンデューティｄ６（第１のオンデューティＤ２よりも小さい第２のオンデューティＤ１）に変更される（図３のステップＳ１６）。そして、時間がｔ０経過するかどうかが判定され（図３のステップＳ１７）、また、時間がＴｅ（時刻Ｔｅ）に達したかどうかが判定される（図３のステップＳ１８）。時間がＴｅに達していると判定されるまで、オンデューティがｄ６に固定されたＰＷＭ信号がスイッチング素子Ｑ１に連続して出力される。すなわち、ＰＷＭ信号のオンデューティが第２のオンデューティＤ１である状態が、時刻Ｔ３から時刻Ｔｅまで維持される。この期間は、所定の期間である（第３の所定期間）。本実施の形態において、第３の所定期間は、第２の所定期間よりも長く設定されている。

【0065】

本実施の形態では、図４（ａ）に示すように、区間９から区間１２では、第２のオンデューティＤ１のＰＷＭ信号が出力される。これに伴って、時刻Ｔ３からＴｅまでの期間は、Ｕ相の駆動コイルＬｕに流れるロック電流は一定の電流値（第１の所定値よりも小さい第２の所定値）となる。

【0066】

時刻Ｔｅが到来すると、ロック通電工程を終了する。

【0067】

なお、図４（ａ）に示すように、時間Ｔ１からＴｅまでの期間では、スイッチング素子Ｑ２（Ｕ相のローサイドスイッチング素子），Ｑ３（Ｖ相のハイサイドスイッチング素子），Ｑ５（Ｗ相のハイサイドスイッチング素子）のそれぞれのゲート端子にローレベルのゲート駆動信号Ｒ２，Ｒ３，Ｒ５が出力される。スイッチング素子Ｑ４（Ｖ相のローサイドスイッチング素子），Ｑ６（Ｗ相のローサイドスイッチング素子）のそれぞれのゲート端子にハイレベルのゲート駆動信号Ｒ４，Ｒ６が出力される。これによって、Ｕ相の駆動コイルＬｕに流れる電流は、駆動コイルＬｖ，スイッチング素子Ｑ４，抵抗素子を通ってＧＮＤに流れるとともに、駆動コイルＬｗ，スイッチング素子Ｑ６，抵抗素子を通ってＧＮＤに流れる。

【0068】

なお、上述の説明においては、時刻Ｔ１から所定のロック通電期間が経過した時刻Ｔｅまで、ロック通電工程が行われている。オンデューティの時間当たりの増大量やロック通電期間の開始後の変化タイミングは、予め設定されている。時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの時間Ｔ２が、第１の所定期間である。第１の所定期間が終了した時刻Ｔ２から、時刻Ｔ１から時間Ｔ３が経過した時刻Ｔ３までの間が、第２の所定期間である。入力時間ｔ０の長さ及びオンデューティの増加比率はモータの仕様等に合わせて調整することにより、ロック電流が増大する傾斜の度合いや、ロック電流の大きさが第１の所定値に到達するまでの時間を適切に設定することが可能である。

【0069】

なお、各期間の長さや、第１のオンデューティＤ２や第２のオンデューティＤ１の大きさは、例えば以下のようにすればよい。例えば、第１の所定期間は１秒以下で、第２の所定期間は２秒程度で、第３の所定期間は２秒程度にすればよい。第２の所定期間は第３の所定期間よりも若干短くしてもよい。また、第１のオンデューティＤ２は、例えば、２％から６０％の範囲、より好ましくは５％から２０％の範囲で設定すればよく、具体的には、例えば６％に設定すればよい。第２のオンデューティＤ１は、例えば、１％から３０％の範囲、より好ましくは２％から１０％の範囲で、第１のオンデューティＤ２より小さくすればよい。第２のオンデューティＤ１は、第１のオンデューティＤ２との兼ね合いで決定されればよく、およそ、第１のオンデューティＤ２の半分程度が適当である。

【0070】

なお、ロック通電期間の長さや、第１の所定期間、第２の所定期間、第３の所定期間の長さに応じて、第１のオンデューティＤ２及び第２のオンデューティＤ１を設定すればよい。具体的には、これらの時間が比較的短い場合は、第１のオンデューティＤ２や第２のオンデューティＤ１は比較的大きくすればよい。また、同期モータ１０で用いられる磁力の大きさが大きいほど、速やかにロータの位置決めを行うことができるため、第１のオンデューティＤ２や第２のオンデューティＤ１を小さくするようにしてもよい。

【0071】

第２のオンデューティＤ１の下限値は、同期モータ１０のロータに取り付けられている羽根に逆回転の力が働いても位置を保持できる値にすればよい。第１のオンデューティＤ２の上限値は、仮にロック保護が機能して連続で動作できない状態に陥っても、回路部品の発熱がディレーティング（設計上の余裕度）に入る程度の値にすればよい。すなわち、使用する同期モータ１０の巻線や電子回路によって発熱が異なり、それによって、第１のオンデューティＤ２が左右される。使用する羽根によって慣性モーメントの大きさが変わるため、それによって、第１のオンデューティＤ２と第２のオンデューティＤ１とが左右される。好ましい値は、例えば、実験やシミュレーション等を行うことにより決定することができる。

【0072】

ロック通電を行うとき、１つの一定のデューティでロック通電を行うと、被駆動体毎の慣性の大きさにばらつきがあることにより、完全にロックされない場合がある。大きなデューティだけで長時間ロックをかけた場合、発熱が問題になることがある。小さなデューティだけでは、完全なロックがかからない可能性が高まる。これに対し、本実施の形態では、ロック電流の大きさを第１の所定値とした後、第１の所定値よりも小さい第２の所定値に変更する制御が行われる。先に第１のオンデューティＤ２でロック通電を行い、その後に、それよりも小さい第２のオンデューティＤ１でロック通電を行うので、同期モータ１０の起動時において、ロータに外部負荷が加わっていても確実にロータを所定位置に向けて回転させることでき、かつ、速やかに所定の位置でロータを停止させることができる。そのため、結果的に短時間で完全かつ安全なロックを行うことができる。短いロック通電期間で同期モータ１０のロータのロックを完了させることができるので、速やかに同期モータ１０を起動させることができる。

【0073】

ロック電流の大きさの調整は、ＰＷＭ信号のオンデューティを可変することにより行うため、制御が容易である。

【0074】

本実施の形態において、第３の所定期間（時刻Ｔｅ−時刻Ｔ３）は、第２の所定期間（時刻Ｔ３−時刻Ｔ２）以上に設定されている。したがって、ロータに取り付けられている羽根等の被駆動体のふらつきを防止し、速やかにロータを停止させることができる。発熱防止（大きいデューティが短いため）、揺れを抑制（小さいデューティを長くすることで）し、スムーズにロック状態にすることができる。

【0075】

第１の所定期間において、オンデューティは徐々に増加するように制御が行われる。したがって、同期モータ１０の脱調を防止しつつ、確実にロータをロック位置に向けて動かすことができる。

【0076】

［ＰＷＭ信号の出力態様に関する変形例の説明］

【0077】

なお、プリドライブ回路４から出力されるＰＷＭ信号のオンデューティの出力態様は、上述のものに限られず、以下のようなものに変更することができる。ロック通電制御回路５の制御に基づいて、各出力態様でＰＷＭ信号を出力させることができる。オンデューティを緩やかに下げるようにした場合には、ロック動作がなめらかに行われ、センサ付きと同様に同期モータ１０の起動動作を行うことができる。

【0078】

図５は、本実施の形態に係るＰＷＭ信号の出力態様（ａ）を示すグラフである。

【0079】

図５においては、上述の実施の形態に係る出力態様（ａ）が示されている。以下の説明においても、出力態様（ａ）と同様に、時刻Ｔ１がロック通電開始時間であり、時刻Ｔｅがロック通電完了時間を示している。すなわち、時刻Ｔ１から時刻Ｔｅまでの期間が、ロック通電期間である。

【0080】

図６は、本実施の形態の変形例に係るＰＷＭ信号の出力態様（ｂ）を示すグラフである。

【0081】

図６に示されるように、出力態様（ｂ）において、時刻Ｔ１から時刻Ｔ４までが第１の所定期間である。時刻Ｔ４から時刻Ｔ５までが第１のオンデューティＤ２が維持される第２の所定期間である。時刻Ｔ６から時刻Ｔｅまでが第２のオンデューティＤ１が維持される第３の所定期間である。

【0082】

出力態様（ｂ）では、第２の所定期間と第３の所定期間との間の期間（時刻Ｔ５から時刻Ｔ６までの期間）において、ＰＷＭ信号のオンデューティが時間の経過とともに、Ｄ２からＤ１まで変化する。このようにすることによっても、上述と同様に、スムーズにロータをロック位置で停止させることができる。

【0083】

図７は、本実施の形態の変形例に係るＰＷＭ信号の出力態様（ｃ）を示すグラフである。

【0084】

図７に示されるように、出力態様（ｃ）において、時刻Ｔ１から時刻Ｔ７までが第１の所定期間である。時刻Ｔ７から時刻Ｔ８までが第１のオンデューティＤ２が維持される第２の所定期間である。

【0085】

出力態様（ｃ）では、時刻Ｔ８から時刻Ｔｅまで、ＰＷＭ信号のオンデューティが時間の経過とともに、第１のオンデューティＤ２から第２のオンデューティＤ１まで変化する。すなわち、ロック通電期間が終了する時刻Ｔｅにおいて、ＰＷＭ信号が第２のオンデューティＤ１となり、ロック電流の大きさは、第２の所定値になる。このようにすることによっても、上述と同様に、スムーズにロータをロック位置で停止させることができる。

【0086】

図８は、本実施の形態の変形例に係るＰＷＭ信号の出力態様（ｄ）を示すグラフである。

【0087】

図８に示されるように、出力態様（ｄ）において、時刻Ｔ１から時刻Ｔ９までが第１の所定期間である。出力態様（ｄ）では、時刻Ｔ９に第１のオンデューティＤ２に達した後、すぐに、時刻Ｔ９から時刻Ｔｅまで、ＰＷＭ信号のオンデューティが時間の経過とともに、第１のオンデューティＤ２から第２のオンデューティＤ１まで変化する。このようにすることによっても、上述と同様に、スムーズにロータをロック位置で停止させることができる。

【0088】

図９は、本実施の形態の変形例に係るＰＷＭ信号の出力態様（ｅ）を示すグラフである。

【0089】

図９に示されるように、出力態様（ｅ）において、時刻Ｔ１から時刻Ｔ１０までが第１の所定期間である。時刻Ｔ１０から時刻Ｔ１１までが第１のオンデューティＤ２が維持される第２の所定期間である。時刻Ｔ１２から時刻Ｔｅまでが第２のオンデューティＤ１が維持される第３の所定期間である。

【0090】

出力態様（ｅ）では、ＰＷＭ信号のオンデューティが第１のオンデューティＤ２から第２のオンデューティＤ１となるまでの間の期間（時刻Ｔ１１から時刻Ｔ１２までの期間）に、ＰＷＭ信号のオンデューティが第３のオンデューティＤ３に設定される。第３のオンデューティＤ３は、第１のオンデューティＤ２よりも小さく、第２のオンデューティＤ１よりも大きい。出力態様（ｅ）において、オンデューティは、時刻Ｔ１１において第３のオンデューティＤ３に切り替えられ、時刻Ｔ１２において第２のオンデューティＤ１に切り替えられる。第３のオンデューティＤ３のＰＷＭ信号が出力される状態は、第４の所定期間（時刻Ｔ１１から時刻Ｔ１２まで）維持される。

【0091】

このように、第１のオンデューティＤ２から第２のオンデューティＤ１に小さくするまでに、第３のオンデューティＤ３での保持期間が挿入されることにより、より適切なロック制御が可能となる。例えば、ロータの回転に支障をきたしかねないさびやほこりがあった場合、徐々にデューティを下げていくことにより、さびやほこりを徐々に取り除くことができ、確実にロックできる。

【0092】

図１０は、本実施の形態の変形例に係るＰＷＭ信号の出力態様（ｆ）を示すグラフである。

【0093】

図１０に示されるように、出力態様（ｆ）において、時刻Ｔ１から時刻Ｔ１３までが第１の所定期間である。時刻Ｔ１３から時刻Ｔ１４までが第１のオンデューティＤ２が維持される第２の所定期間である。時刻Ｔ１５から時刻Ｔ１６までが、第３のオンデューティＤ３が維持される第４の所定期間である。時刻Ｔ１７から時刻Ｔｅまでが第２のオンデューティＤ１が維持される第３の所定期間である。

【0094】

出力態様（ｅ）では、第２の所定期間と第４の所定期間との間の期間（時刻Ｔ１４から時刻Ｔ１５までの期間）と、第４の所定期間と第３の所定期間との間の期間（時刻Ｔ１６から時刻Ｔ１７までの期間）との両方において、ＰＷＭ信号のオンデューティが時間の経過とともに変化する。すなわち、時刻Ｔ１４から時刻Ｔ１５まで、ＰＷＭ信号のオンデューティが、時間の経過とともにＤ２からＤ３まで変化する。また、時刻Ｔ１６から時刻Ｔ１７まで、ＰＷＭ信号のオンデューティが、時間の経過とともにＤ３からＤ１まで変化する。このようにすることによっても、上述と同様に、スムーズにロータをロック位置で停止させることができる。

【0095】

なお、第２の所定期間と第４の所定期間との間の期間と、第４の所定期間と第３の所定期間との間の期間との一方のみにおいてＰＷＭ信号のオンデューティが時間の経過とともに変化するように構成されていてもよい。

【0096】

図１１は、本実施の形態の変形例に係るＰＷＭ信号の出力態様（ｇ）を示すグラフである。

【0097】

図１１に示されるように、出力態様（ｇ）において、時刻Ｔ１から時刻Ｔ１８までが第１の所定期間である。時刻Ｔ１９から時刻Ｔ２０までが第３のオンデューティＤ３が維持される第４の所定期間である。出力態様（ｇ）においては、第１のオンデューティＤ２，第２のオンデューティＤ１は維持されない。すなわち、時刻Ｔ１８から時刻Ｔ１９にかけて、第１のオンデューティＤ２から第３のオンデューティＤ３まで、ＰＷＭ信号のオンデューティが時間の経過とともに変化する。また、時刻Ｔ２０から時刻Ｔｅにかけて、第３のオンデューティＤ３から第２のオンデューティＤ１まで、ＰＷＭ信号のオンデューティが時間の経過とともに変化する。すなわち、ロック通電期間が終了する時刻Ｔｅにおいて、ＰＷＭ信号が第２のオンデューティＤ１となり、ロック電流の大きさは、第２の所定値になる。このようにすることによっても、上述と同様に、スムーズにロータをロック位置で停止させることができる。

【0098】

図１２は、本実施の形態の変形例に係るＰＷＭ信号の出力態様（ｈ）を示すグラフである。

【0099】

図１２に示されるように、出力態様（ｈ）において、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２１までが第１の所定期間である。時刻Ｔ２２から時刻Ｔ２３までが第３のオンデューティＤ３が維持される第４の所定期間である。時刻Ｔ２４から時刻Ｔｅまでが第２のオンデューティＤ１が維持される第３の所定期間である。出力態様（ｈ）においては、第１のオンデューティＤ２は維持されず、時刻Ｔ２１から時刻Ｔ２２にかけて、第１のオンデューティＤ２から第３のオンデューティＤ３まで、ＰＷＭ信号のオンデューティが時間の経過とともに変化する。また、時刻Ｔ２３から時刻Ｔ２４にかけて、第３のオンデューティＤ３から第２のオンデューティＤ１まで、ＰＷＭ信号のオンデューティが時間の経過とともに変化する。時刻Ｔ２４以降は、第２のオンデューティＤ１が維持される。このようにすることによっても、上述と同様に、スムーズにロータをロック位置で停止させることができる。

【0100】

なお、オンデューティは、図９から図１２に示されるような３段階に変化するものに限られず、さらに多段階に変化するように制御されるようにしてもよい。すなわち、第１のオンデューティＤ２と第２のオンデューティＤ１との間の大きさのオンデューティで維持する場合、そのオンデューティは、１つに限定されず、複数段階のオンデューティであってもよい。各段階のオンデューティから次の段階のオンデューティに移行する場合、所定の時刻においてすぐに次の段階のオンデューティに変化するように制御されるようにしてもよいし、時間の経過と共に徐々にオンデューティが変化するように制御されるようにしてもよい。また、各段階のオンデューティを所定の期間維持するかどうかや、維持する期間の長さは、適宜設定することができる。

【0101】

［その他］

【0102】

モータ駆動制御装置は、上述の実施の形態やその変形例に示されるような回路構成に限定されない。本発明の目的に適合するように構成された、様々な回路構成が適用できる。

【0103】

例えば、デューティの制御に関するバリエーションは、上述に示されるものに限定されない。少なくとも、ロック通電開始から第１の所定時間経過時に、ロック電流の大きさが第１の所定値になり、ロック通電の終了時に、ロック電流の大きさが第１の所定値よりも小さい第２の所定値になるように制御が行われればよい。

【0104】

上記の実施形態においては、オンデューティが徐々に増加するパルス信号はインバータ回路２のスイッチング素子Ｑ１（Ｕ相のハイサイドスイッチング素子）のゲート端子に出力されるものとして説明したが、ロック通電制御回路５による制御モードは図４に示したタイミングチャートに限定されるものではなく、スイッチング素子Ｑ１以外のスイッチング素子にオンデューティが徐々に増加するパルス信号を出力されるようにして他のスイッチング素子に出力されるゲート駆動信号を適切に選択するようにすれば同様な効果を得ることが可能である。

【0105】

また、３相のいずれかの相を駆動する２つのスイッチング素子の組に対して、そのうちの一方のスイッチング素子にオンデューティが徐々に増加するパルス信号を入力し、他方のスイッチング素子に一方のスイッチング素子とはオン／オフ動作が反対でオンデューティが徐々に減少するパルス信号を出力される方法でも同様な効果を奏することが可能である。

【0106】

また、上記実施形態では、インバータ回路２を構成するスイッチング素子はＭＯＳＦＥＴとして説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、バイポーラトランジスタなどであってもよい。

【0107】

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定されず、２相以上の複数相の駆動コイルを備える種々のモータであってもよい。また、ロータの位置を検出するためのセンサを用いない、例えばＦＧセンサ等によりモータの回転数を検出するワンセンサ方式のモータなども、本実施の形態のモータ駆動制御装置の駆動制御対象とすることができる。

【0108】

上述のフローチャートなどは、動作を説明するための一例を示すものであって、これに限定されない。フローチャートの各図に示したステップは具体例であって、このフローに限定されるものではなく、例えば、各ステップの順番が変更されたり各ステップ間に他の処理が挿入されたりしてもよいし、処理を並列化してもよい。

【0109】

上述の実施の形態における処理の一部又は全部が、ソフトウエアによって行われるようにしても、ハードウエア回路を用いて行われるようにしてもよい。例えば、制御部は、マイコンに限定されない。制御部の内部の構成は、少なくとも一部がソフトウエアで処理されるようにしてもよい。

【0110】

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】

【0111】

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 プリドライブ回路
５ ロック通電制御回路
６ モータ駆動制御回路
９ モータ駆動部
１０ モータ
Ｑ１，Ｑ３，Ｑ５ ハイサイドスイッチング素子（ＭＯＳＦＥＴ）
Ｑ２，Ｑ４，Ｑ６ ローサイドスイッチング素子（ＭＯＳＦＥＴ）
Ｌｕ Ｕ相の駆動コイル
Ｌｖ Ｖ相の駆動コイル
Ｌｗ Ｗ相の駆動コイル
Ｉｕ Ｕ相の駆動コイルに流れるロック電流
Ｖｃｃ 直流電源

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】