特許 7158970 異常検知装置、モータ装置、異常検知方法、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】

(24)【登録日】2022-10-14

(45)【発行日】2022-10-24

(54)【発明の名称】異常検知装置、モータ装置、異常検知方法、及びモータの駆動制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02P 29/028 20160101AFI20221017BHJP

【ＦＩ】

H02P29/028

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2018178359

(22)【出願日】2018-09-25

(65)【公開番号】P2020054030

(43)【公開日】2020-04-02

【審査請求日】2021-06-17

(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】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】海津 浩之

(72)【発明者】

【氏名】寺田 光成

(72)【発明者】

【氏名】周 霄

【審査官】島倉 理

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－０４８８３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０９５８４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１４８７１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１２９９９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／１４７０５４（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｐ ２９／０２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータのロータの回転に対応して位相が変化する位置信号の位相の変化を検出する検出手段と、
前記位置信号の位相の変化の検出タイミングに応じた計時を行う計時手段と、
前記計時手段により計時された第１の時間と、前記第１の時間が計時される前に計時された第２の時間とを比較する比較手段と、
前記第１の時間と前記第２の時間との比較結果に基づいて、前記モータの駆動状態が異常であることを判定する判定手段とを備え、
前記比較手段は、前記モータのロータの回転速度と前記モータのロータの目標回転速度とが所定の条件を満たす場合に、前記第１の時間と前記第２の時間とを比較する、異常判定装置。

【請求項2】

前記位置信号は、前記モータのロータの回転に応じてハイレベルの位相とローレベルの位相とが交互に切り替わる信号であり、
前記検出手段は、前記位置信号がハイレベルの位相からローレベルの位相に切り替わる立ち下がりと前記位置信号がローレベルの位相からハイレベルの位相に切り替わる立ち上がりとの少なくとも一方を検出し、
前記計時手段は、前記位置信号の立ち下がりが検出されたタイミングから前記位置信号の立ち上がりが検出されたタイミングまでのロー期間と、前記位置信号の立ち上がりが検出されたタイミングから前記位置信号の立ち下がりが検出されたタイミングまでのハイ期間との少なくとも一方を計時する、請求項１に記載の異常判定装置。

【請求項3】

前記比較手段は、前記ロー期間の計時結果同士の比較と、前記ハイ期間の計時結果同士の比較との少なくとも一方を行う、請求項２に記載の異常判定装置。

【請求項4】

前記判定手段は、前記位置信号の立ち下がりが検出されたタイミングから前記位置信号の立ち上がりが検出されないまま所定時間が経過したとき、及び前記位置信号の立ち上がりが検出されたタイミングから前記位置信号の立ち下がりが検出されないまま所定時間が経過したとき、前記モータの駆動状態が異常であると判定する、請求項２又は３に記載の異常判定装置。

【請求項5】

前記所定の条件は、少なくとも、前記モータのロータの回転速度が前記モータのロータの目標回転速度よりも低いことである、請求項１に記載の異常判定装置。

【請求項6】

前記第２の時間は、前記第１の時間が計時された計時機会の直前の計時機会において計時された時間である、請求項１から５のいずれかに記載の異常判定装置。

【請求項7】

モータのロータの回転に対応して位相が変化する位置信号の位相の変化を検出する検出手段と、
前記位置信号の位相の変化の検出タイミングに応じた計時を行う計時手段と、
前記計時手段により計時された第１の時間と、前記第１の時間が計時される前に計時された第２の時間とを比較する比較手段と、
前記第１の時間と前記第２の時間との比較結果に基づいて、前記モータの駆動状態が異常であることを判定する判定手段とを備え、
前記比較手段は、前記計時手段による計時が行われる度に、そのとき計時された前記第１の時間とその直前の計時機会において計時された前記第２の時間とを比較し、前記第１の時間が前記第２の時間よりも長い場合に判定用のカウンタの値を増加させることを行い、
前記判定手段は、前記カウンタの値が所定の閾値よりも大きくなったとき、前記モータの駆動状態が異常であると判定し、
前記比較手段は、
前記第１の時間と前記第２の時間とを比較した場合において、前記第１の時間が前記第２の時間よりも長くないとき、前記第２の時間が計時された計時機会の直前の計時機会において計時された第３の時間と前記第１の時間とを比較し、
前記第１の時間が前記第３の時間よりも長いとき、前記カウンタの値を、前記第１の時間が前記第２の時間よりも長くなった場合よりも小さくする、異常判定装置。

【請求項8】

第１系統のコイル及び第２系統のコイルを有する前記モータと、
前記第１系統のコイルに駆動電流を供給可能な第１系統の駆動回路と、
前記第２系統のコイルに駆動電流を供給可能な、前記第１系統の駆動回路とは異なる第２系統の駆動回路と、
前記第１系統の駆動回路の動作を制御して前記第１系統の駆動回路により前記モータを駆動する駆動制御手段と、
請求項１から７のいずれかに記載の異常判定装置と、
前記第１系統の駆動回路により前記モータが駆動されている場合において、前記異常判定装置により前記モータの駆動状態が異常であると判定されたとき、前記モータに駆動電流を供給する駆動回路を前記第１系統の駆動回路から前記第２系統の駆動回路に切り替える切替手段とを備える、モータ装置。

【請求項9】

前記モータのロータの位置に応じて前記位置信号を出力する位置検出器をさらに備え、
前記駆動制御手段は、前記位置信号に基づいて前記第１系統の駆動回路の動作を制御し、
前記検出手段は、前記位置信号の位相の変化を検出する、請求項８に記載のモータ装置。

【請求項10】

モータのロータの回転に対応して位相が変化する位置信号の位相の変化を検出するステップと、
前記位置信号の位相の変化の検出タイミングに応じた計時を行うステップと、
第１の計時結果と、前記第１の計時結果が得られる前に得られた第２の計時結果とを比較するステップと、
前記第１の計時結果と前記第２の計時結果との比較結果に基づいて、前記モータの駆動状態が異常であると判定するステップとを備え、
前記第１の計時結果と前記第２の計時結果とを比較するステップでは、前記モータのロータの回転速度と前記モータのロータの目標回転速度とが所定の条件を満たす場合に、前記第１の計時結果と前記第２の計時結果とを比較する、異常判定方法。

【請求項11】

モータのロータの回転に対応して位相が変化する位置信号の位相の変化を検出するステップと、
前記位置信号の位相の変化の検出タイミングに応じた計時を行うステップと、
第１の計時結果と、前記第１の計時結果が得られる前に得られた第２の計時結果とを比較するステップと、
前記第１の計時結果と前記第２の計時結果との比較結果に基づいて、前記モータの駆動状態が異常であると判定するステップとを備え、
前記第１の計時結果と前記第２の計時結果とを比較するステップでは、前記計時が行われる度に、そのとき計時された前記第１の計時結果とその直前の計時機会において計時された前記第２の計時結果とを比較し、前記第１の計時結果に対応する第１の時間が前記第２の計時結果に対応する第２の時間よりも長い場合に判定用のカウンタの値を増加させることを行い、
前記モータの駆動状態が異常であると判定するステップでは、前記カウンタの値が所定の閾値よりも大きくなったとき、前記モータの駆動状態が異常であると判定し、
前記第１の計時結果と前記第２の計時結果とを比較するステップでは、
前記第１の計時結果と前記第２の計時結果とを比較した場合において、前記第１の時間が前記第２の時間よりも長くないとき、前記第２の計時結果が計時された計時機会の直前の計時機会において計時された第３の計時結果と前記第１の計時結果とを比較し、
前記第１の時間が前記第３の計時結果に対応する第３の時間よりも長いとき、前記カウンタの値を、前記第１の時間が前記第２の時間よりも長くなった場合よりも小さくする、異常判定方法。

【請求項12】

第１系統のコイル及び第２系統のコイルを有するモータの駆動制御方法であって、
前記第１系統のコイルに駆動電流を供給可能な第１系統の駆動回路と、
前記第２系統のコイルに駆動電流を供給可能な前記第１系統の駆動回路とは異なる第２系統の駆動回路とを用いて行われ、
前記第１系統の駆動回路の動作を制御して前記第１系統の駆動回路により前記モータを駆動する駆動制御ステップと、
前記第１系統の駆動回路により前記モータを駆動している場合において、前記モータのロータの回転に対応して位相が変化する位置信号の位相の変化を検出するステップと、
前記位置信号の位相の変化の検出タイミングに応じた計時を行うステップと、
第１の計時結果と、前記第１の計時結果が得られる前に得られた第２の計時結果とを比較するステップと、
前記第１の計時結果と前記第２の計時結果との比較結果に基づいて、前記モータの駆動状態が異常であると判定するステップと、
前記モータの駆動状態が異常であると判定されたとき、前記モータに駆動電流を供給する駆動回路を前記第１系統の駆動回路から前記第２系統の駆動回路に切り替えるステップとを備え、
前記第１の計時結果と前記第２の計時結果とを比較するステップでは、前記モータのロータの回転速度と前記モータのロータの目標回転速度とが所定の条件を満たす場合に、前記第１の計時結果と前記第２の計時結果とを比較する、モータの駆動制御方法。

【請求項13】

第１系統のコイル及び第２系統のコイルを有するモータの駆動制御方法であって、
前記第１系統のコイルに駆動電流を供給可能な第１系統の駆動回路と、
前記第２系統のコイルに駆動電流を供給可能な前記第１系統の駆動回路とは異なる第２系統の駆動回路とを用いて行われ、
前記第１系統の駆動回路の動作を制御して前記第１系統の駆動回路により前記モータを駆動する駆動制御ステップと、
前記第１系統の駆動回路により前記モータを駆動している場合において、前記モータのロータの回転に対応して位相が変化する位置信号の位相の変化を検出するステップと、
前記位置信号の位相の変化の検出タイミングに応じた計時を行うステップと、
第１の計時結果と、前記第１の計時結果が得られる前に得られた第２の計時結果とを比較するステップと、
前記第１の計時結果と前記第２の計時結果との比較結果に基づいて、前記モータの駆動状態が異常であると判定するステップと、
前記モータの駆動状態が異常であると判定されたとき、前記モータに駆動電流を供給する駆動回路を前記第１系統の駆動回路から前記第２系統の駆動回路に切り替えるステップとを備え、
前記第１の計時結果と前記第２の計時結果とを比較するステップでは、前記計時が行われる度に、そのとき計時された前記第１の計時結果とその直前の計時機会において計時された前記第２の計時結果とを比較し、前記第１の計時結果に対応する第１の時間が前記第２の計時結果に対応する第２の時間よりも長い場合に判定用のカウンタの値を増加させることを行い、
前記モータの駆動状態が異常であると判定するステップでは、前記カウンタの値が所定の閾値よりも大きくなったとき、前記モータの駆動状態が異常であると判定し、
前記第１の計時結果と前記第２の計時結果とを比較するステップでは、
前記第１の時間と前記第２の時間とを比較した場合において、前記第１の時間が前記第２の時間よりも長くないとき、前記第２の計時結果が計時された計時機会の直前の計時機会において計時された第３の計時結果と前記第１の計時結果とを比較し、
前記第１の時間が前記第３の計時結果に対応する第３の時間よりも長いとき、前記カウンタの値を、前記第１の時間が前記第２の時間よりも長くなった場合よりも小さくする、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、異常検知装置、モータ装置、異常検知方法、及びモータの駆動制御方法に関し、特に、モータの駆動制御回路に用いられる異常検知装置、モータ装置、異常検知方法、及びモータの駆動制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

モータ駆動制御装置によりモータを駆動するモータ装置において、モータ駆動制御装置の駆動回路に故障が発生し、モータを駆動させることができなくなる場合がある。所定の回転方向にモータを駆動させる用途において、上記のようにモータを駆動させることができなくなったとき、外力が作用してモータが所定の回転方向とは反対の方向に強制的に回転すると、問題が生じる場合がある。

【0003】

例えば、モータ駆動制御装置によりファンモータを駆動する場合において、モータ駆動制御装置の駆動回路が故障し、大電流が流れることで電源ラインのヒューズが切れ、モータ駆動制御装置が動作不能になることがある。このようにモータ駆動制御装置が動作不能となり、ファンモータの駆動が停止した場合において、例えば、当該ファンモータと併用されている他のファンモータの動作に伴って当該ファンモータに風が流入すると、当該ファンモータが逆回転する可能性がある。例えば、複数のファンモータがハウジングで囲まれた装置の冷却用途に用いられている場合において、上記のようにして１つのファンモータが逆回転すると、装置の冷却機能が低下する。

【0004】

このようなモータ駆動制御装置の駆動回路が故障したときに発生する問題に関連して、下記特許文献１には、２系統の駆動回路を設ける構成が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１４－９１４５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、上記のようにモータ駆動制御装置の駆動回路が動作不能になるなどしてモータを駆動させることができなくなるような異常が発生したときには、モータの用途によっては、モータを駆動させることができなくなったことに速やかに対応する必要がある。速やかに異常の発生に対応できるようにするには、異常が発生したことを速やかに検知できるようにすることが重要である。

【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、駆動回路の異常を速やかに検知できる異常検知装置、モータ装置、異常検知方法、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、異常判定装置は、モータのロータの回転に対応して位相が変化する位置信号の位相の変化を検出する検出手段と、位置信号の位相の変化の検出タイミングに応じた計時を行う計時手段と、計時手段により計時された第１の時間と、第１の時間が計時される前に計時された第２の時間とを比較する比較手段と、第１の時間と第２の時間との比較結果に基づいて、モータの駆動状態が異常であることを判定する判定手段とを備える。

【0009】

好ましくは、位置信号は、モータのロータの回転に応じてハイレベルの位相とローレベルの位相とが交互に切り替わる信号であり、検出手段は、位置信号がハイレベルの位相からローレベルの位相に切り替わる立ち下がりと位置信号がローレベルの位相からハイレベルの位相に切り替わる立ち上がりとの少なくとも一方を検出し、計時手段は、位置信号の立ち下がりが検出されたタイミングから位置信号の立ち上がりが検出されたタイミングまでのロー期間と、位置信号の立ち上がりが検出されたタイミングから位置信号の立ち下がりが検出されたタイミングまでのハイ期間との少なくとも一方を計時する。

【0010】

好ましくは、比較手段は、ロー期間の計時結果同士の比較と、ハイ期間の計時結果同士の比較との少なくとも一方を行う。

【0011】

好ましくは、判定手段は、位置信号の立ち下がりが検出されたタイミングから位置信号の立ち上がりが検出されないまま所定時間が経過したとき、及び位置信号の立ち上がりが検出されたタイミングから位置信号の立ち下がりが検出されないまま所定時間が経過したとき、モータの駆動状態が異常であると判定する。

【0012】

好ましくは、比較手段は、モータのロータの回転速度とモータのロータの目標回転速度とが所定の条件を満たす場合に、第１の時間と第２の時間とを比較する。

【0013】

好ましくは、所定の条件は、少なくとも、モータのロータの回転速度がモータのロータの目標回転速度よりも低いことである。

【0014】

好ましくは、第２の時間は、第１の時間が計時された計時機会の直前の計時機会において計時された時間である。

【0015】

好ましくは、比較手段は、計時手段による計時が行われる度に、そのとき計時された第１の時間とその直前の計時機会において計時された第２の時間とを比較し、第１の時間が第２の時間よりも長い場合に判定用のカウンタの値を増加させることとを行い、判定手段は、カウンタの値が所定の閾値よりも大きくなったとき、モータの駆動状態が異常であると判定する。

【0016】

好ましくは、比較手段は、第１の時間と第２の時間とを比較した場合において、第１の時間が第２の時間よりも長くないとき、第２の時間が計時された計時機会の直前の計時機会において計時された第３の時間と第１の時間とを比較し、第１の時間が第３の時間よりも長いとき、カウンタの値を、第１の時間が第２の時間よりも長くなった場合よりも小さくする。

【0017】

好ましくは、モータ装置は、第１系統のコイル及び第２系統のコイルを有するモータと、第１系統のコイルに駆動電流を供給可能な第１系統の駆動回路と、第２系統のコイルに駆動電流を供給可能な、第１系統の駆動回路とは異なる第２系統の駆動回路と、第１系統の駆動回路の動作を制御して第１系統の駆動回路によりモータを駆動する駆動制御手段と、上記のいずれかに記載の異常判定装置と、第１系統の駆動回路によりモータが駆動されている場合において、異常判定装置によりモータの駆動状態が異常であると判定されたとき、モータに駆動電流を供給する駆動回路を第１系統の駆動回路から第２系統の駆動回路に切り替える切替手段とを備える。

【0018】

好ましくは、モータ装置は、モータのロータの位置に応じて位置信号を出力する位置検出器をさらに備え、駆動制御手段は、位置信号に基づいて第１系統の駆動回路の動作を制御し、検出手段は、位置信号の位相の変化を検出する。

【0019】

この発明の他の局面に従うと、異常判定方法は、モータのロータの回転に対応して位相が変化する位置信号の位相の変化を検出するステップと、位置信号の位相の変化の検出タイミングに応じた計時を行うステップと、第１の計時結果と、第１の計時結果が得られた後に得られた第２の計時結果とを比較するステップと、第１の計時結果と第２の計時結果との比較結果に基づいて、モータの駆動状態が異常であると判定するステップとを備える。

【0020】

この発明のさらに他の局面に従うと、モータの駆動制御方法は、第１系統のコイル及び第２系統のコイルを有するモータの駆動制御方法であって、第１系統のコイルに駆動電流を供給可能な第１系統の駆動回路と、第２系統のコイルに駆動電流を供給可能な第１系統の駆動回路とは異なる第２系統の駆動回路とを用いて行われ、第１系統の駆動回路の動作を制御して第１系統の駆動回路によりモータを駆動する駆動制御ステップと、第１系統の駆動回路によりモータを駆動している場合において、モータのロータの回転に対応して位相が変化する位置信号の位相の変化を検出するステップと、位置信号の位相の変化の検出タイミングに応じた計時を行うステップと、第１の計時結果と、第１の計時結果が得られた後に得られた第２の計時結果とを比較するステップと、第１の計時結果と第２の計時結果との比較結果に基づいて、モータの駆動状態が異常であると判定するステップと、モータの駆動状態が異常であると判定されたとき、モータに駆動電流を供給する駆動回路を第１系統の駆動回路から第２系統の駆動回路に切り替えるステップとを備える。

【発明の効果】

【0021】

これらの発明に従うと、駆動回路の異常を速やかに検知できる異常検知装置、モータ装置、異常検知方法、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】

【0022】

【図1】本発明の実施の形態の１つにおけるモータ装置の構成を示す図である。

【図2】モータ装置のモータのステータの一例を示す図である。

【図3】モータ装置のモータ駆動制御装置の構成を示すブロック図である。

【図4】モータが駆動中に正回転から逆回転に移行するときのホール信号の典型的な例を示す波形図である。

【図5】切替動作の一例を示すフローチャートである。

【図6】異常判定動作の一例を示すフローチャートである。

【図7】変数操作処理の一例を示すフローチャートである。

【図8】ハイ期間カウント処理の一例を示すフローチャートである。

【図9】ロー期間カウント処理の一例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】

【0023】

以下、本発明の実施の形態における異常検知装置を用いたモータ装置について説明する。

【0024】

［実施の形態］

【0025】

図１は、本発明の実施の形態の１つにおけるモータ装置１の構成を示す図である。図２は、モータ装置１のモータ２０のステータの一例を示す図である。図３は、モータ装置１のモータ駆動制御装置１ａの構成を示すブロック図である。

【0026】

図１及び図３に示されるように、モータ装置１は、モータ２０と、モータ２０に駆動電流を供給しモータ２０を駆動するモータ駆動制御装置１ａとを有している。モータ２０は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相のコイル（第１系統のコイルの一例）Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗを有する３相モータである。本実施の形態において、モータ２０は、単相のコイル（第２系統のコイルの一例）Ｌｕ２，Ｌｖ２，Ｌｗ２を有している。すなわち、モータ２０は、第１系統のコイル及び第２系統のコイルを有している。モータ２０の種類は、同期モータ、ブラシレスモータなど、いずれであってもよい。

【0027】

なお、図１及び図２において、３相のコイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗや単相のコイルＬｕ２，Ｌｖ２，Ｌｗ２は、模式的に示されている。

【0028】

図２に示されるように、３相のコイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗは、鉄心２２に設けられている複数のティース２３のそれぞれに巻回されている。例えば、９つのティース２３が設けられている場合において、３相のコイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗのそれぞれは、３つのティース２３に巻回されている。図１に示されるように、Ｕ相のコイルＬｕ、Ｖ相のコイルＬｖ、及びＷ相のコイルＬｗのそれぞれの一端は、モータ駆動制御装置１ａに接続され、それぞれの他端は、互いに接続されている。

【0029】

図２に示されるように、本実施の形態において、単相のコイルＬｕ２，Ｌｖ２，Ｌｗ２は、複数のティース２３のそれぞれに巻回されている。すなわち、９つのティース２３が設けられている場合において、単相のコイルＬｕ２，Ｌｖ２，Ｌｗ２は、３相のコイルＬｕ，Ｌｖ，ＬｗのＵ相のコイルＬｕが巻回される３つのティース２３、Ｖ相のコイルが巻回される３つのティース２３、及びＷ相のコイルが巻回される少なくとも３つのティース２３のそれぞれに巻回されている。具体的には、Ｕ相のコイルＬｕが巻回されるティース２３にはコイルＬｕ２が巻回されており、Ｖ相のコイルＬｖが巻回されるティース２３にはコイルＬｖ２が巻回されており、Ｗ相のコイルＬｗが巻回されるティース２３にはコイルＬｗ２が巻回されている。コイルＬｕ２と、コイルＬｖ２と、コイルＬｗ２とは、互いに直列に接続されている。すなわち、単相のコイルＬｕ２，Ｌｖ２，Ｌｗ２は、２つの端部を有している。なお、単相のコイルＬｕ２，Ｌｖ２，Ｌｗ２は、Ｕ相のコイルＬｕが巻回される少なくとも１つのティース２３、Ｖ相のコイルＬｖが巻回される少なくとも１つのティース２３、及びＷ相のコイルＬｗが巻回される少なくとも１つのティース２３のそれぞれに巻回されていてもよい。なお、本実施の形態では、３相のコイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗが巻回されるティースのそれぞれに単相のコイルＬｕ２，Ｌｖ２，Ｌｗ２が巻回されているが、これに限られるものではない。単相のコイルは、３相のコイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗの少なくともいずれか１相のコイルが巻回されるティースに巻回されればよい。

【0030】

３相のコイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗのいずれか１相のコイルが巻回されるティース２３への単相のコイルＬｕ２，Ｌｖ２，Ｌｗ２の巻回方向は、他の２相のコイルが巻回されるティース２３への単相のコイルＬｕ２，Ｌｖ２，Ｌｗ２の巻回方向とは異なっている。図２に示される例では、Ｕ相のコイルＬｕが巻回されるティース２３へのコイルＬｕ２の巻回方向は、Ｖ相のコイルＬｖが巻回されるティース２３へのコイルＬｖ２の巻回方向及びＷ相のコイルＬｗが巻回されるティース２３へのコイルＬｗ２の巻回方向とは異なっている。例えば、コイルＬｕ２の巻回方向がＣＷ（時計回り方向）であるとき、他のコイルＬｖ２，Ｌｗ２の巻回方向は、ＣＣＷ（反時計回り方向）である。換言すると、単相のコイルＬｕ２，Ｌｖ２，Ｌｗ２に電流が流れるとき、コイルＬｕ２に流れる電流の向きと、他のコイルＬｖ２，Ｌｗ２に流れる電流の向きとは、異なっている。

【0031】

図１に示されるように、モータ装置１は、モータ２０のほか、制御回路部（異常判定装置の一例、駆動制御手段の一例）３と、位置検出器５とを備える。また、モータ装置１は、モータ２０の３相のコイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗに駆動電流を供給可能な第１駆動回路（第１系統の駆動回路の一例）２と、モータ２０の単相のコイルＬｕ２，Ｌｖ２，Ｌｗ２に駆動電流を供給可能な、第１駆動回路２とは異なる第２駆動回路（第２系統の駆動回路の一例）５２とを備える。図３に示されるように、制御回路部３、位置検出器５、第１駆動回路２、及び第２駆動回路５２などで、モータ駆動制御装置１ａが構成される。モータ駆動制御装置１ａは、外部の制御装置８０に接続されており、制御装置８０から入力される速度指令信号Ｓｃに応じて、モータ２０を駆動させる。なお、モータ駆動制御装置１ａは、制御装置８０に接続されておらず、例えばモータ駆動制御装置１ａ単体でモータ２０を駆動させることができるように構成されていてもよい。

【0032】

詳細は後述するが、第１駆動回路２は、３相のコイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗのそれぞれの一端に接続された３相インバータ回路２ａを有し、第２駆動回路５２は、単相のコイルＬｕ２，Ｌｖ２，Ｌｗ２の両端に接続された単相インバータ回路５２ａを有する。モータ装置１は、第１駆動回路２の動作を制御して第１駆動回路２によりモータ２０を駆動する駆動制御手段と、モータ２０に駆動電流を供給する駆動回路を第１駆動回路２から第２駆動回路５２に切り替える切替手段とを備えている。なお、モータ装置１の制御回路部３は、駆動制御手段として、位置検出器５が出力する位置信号に基づいて第１駆動回路２の動作を制御し、第２駆動回路５２は、単相インバータ回路５２ａの動作を制御する単相駆動部５２ｂを有し、単相駆動部５２ｂは、位置信号に基づいて単相インバータ回路５２ａの動作を制御する。

【0033】

また、詳細は後述するが、本実施の形態において、制御回路部３は、モータ２０の駆動状態が異常であると判定する異常判定装置として機能する。モータ装置１は、第１駆動回路２によりモータ２０が駆動されている場合において、異常判定装置によりモータ２０の駆動状態が異常であると判定されたとき、モータ２０に駆動電流を供給する駆動回路を第１駆動回路２から第２駆動回路５２に切り替える切替手段を有している。

【0034】

位置検出器５は、モータ２０の３相のうちいずれか１相に対応し、モータ２０のロータの回転に対応して位相が変化する位置信号を出力する。具体的には、位置検出器５は、例えば、ホール素子やホールＩＣなどの磁気センサである。本実施の形態では、位置検出器５は、具体例として、ホールＩＣであり、位置信号はホール信号Ｓｈである。位置検出器５から出力されるホール信号Ｓｈは、制御回路部３と第２駆動回路５２とに入力される。位置検出器５は、モータ２０の１箇所においてロータの位置を検出し、ホール信号Ｓｈを出力する。

【0035】

ホール信号Ｓｈは、ロータの位置に応じて、すなわちモータ２０の各相とロータとの位置関係に応じて、位相が変化する信号である。ホール信号Ｓｈは、ロータの回転に応じてハイレベルの位相（以下、単にハイということがある）とローレベルの位相（以下、単にローということがある）とが交互に切り替わる信号である。換言すると、ホール信号Ｓｈは、ロータの回転に応じて周期的にハイ、ローとなる信号である。ホール信号Ｓｈは、ロータが１回転する間に、所定の位置をロータが通過したとき（ロータが第１の回転位置になったとき）にローからハイになり（立ち上がり；立ち上がりエッジ）、それとは別の所定の位置をロータが通過したとき（ロータが第２の回転位置になったとき）にハイからローに戻る（立ち下がり；立ち下がりエッジ）。

【0036】

本実施の形態において、１つの位置検出器５のみが設けられており、モータ２０のうち１箇所のみで検出されたホール信号Ｓｈが制御回路部３と第２駆動回路５２とに入力される。モータ装置１は、制御回路部３を用いて、ロータの位置を検出するための位置検出器５を１つのみ使用する１センサ方式で、モータ２０を駆動する。位置検出器５は、巻回方向が他のコイルＬｕ２，Ｌｗ２とは異なるコイルＬｖ２に対応する位置（例えばモータ２０のＵ相とＶ相の間）に、配置されている。

【0037】

なお、位置検出器５は、モータ２０の他のいずれかの相に対応するものであってもよい。また、３相のそれぞれに対応する２つ又は３つの位置検出器５が設けられており、そのうち１箇所の位置検出器５のみから出力されたホール信号Ｓｈが制御回路部３及び第２駆動回路５２に入力されて用いられるようにしてもよい。また、位置検出器５は、第１駆動回路２を構成するＩＣや第２駆動回路５２を構成するＩＣに設けられている物であってもよい。また、制御回路部３には、このようなホール信号Ｓｈに加えて、又はホール信号Ｓｈに代えて、モータ２０の回転状態に関する他の情報が入力されるように構成されていてもよい。例えば、モータ２０の回転子の回転に対応するＦＧ信号として、回転子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）が入力されるようにしてもよい。また、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の検出結果に基づいてモータ２０の回転状態が検知されるように構成されていてもよい。エンコーダやレゾルバなどを設け、それによりモータ２０の回転速度等の情報が検出されるようにしてもよい。

【0038】

第１駆動回路２は、モータ２０の３相のコイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗを選択的に通電する。すなわち、第１駆動回路２は、モータ２０に駆動電流を供給可能である。第１駆動回路２は、３相のコイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗのそれぞれの一端に接続された３相インバータ回路２ａと、プリドライブ回路２ｂとを有している。第１駆動回路２には、制御回路部３から出力される駆動制御信号Ｓｄ１が入力される。

【0039】

３相インバータ回路２ａは、プリドライブ回路２ｂから出力される６種類の駆動信号Ｖｕｕ，Ｖｕｌ，Ｖｖｕ，Ｖｖｌ，Ｖｗｕ，Ｖｗｌに基づいてモータ２０の３相のコイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗを選択的に通電し、モータ２０を駆動する。

【0040】

本実施の形態において、３相インバータ回路２ａは、モータ２０の３相のコイル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－Ｑ６を備えている。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ３，Ｑ５は、直流電源の正極側にメインヒューズ７を介して接続された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、直流電源の負極（本実施の形態において、グランド）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Ｑ２，Ｑ４，Ｑ６のソース端子は、直流電源の負極に、センス抵抗Ｒ０を介して接続されている。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相のコイルＬｕの一端に接続される出力端子Ｔｕに接続されている。スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４の接続点が、Ｖ相のコイルＬｖの一端に接続される出力端子Ｔｖに接続されている。スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６の接続点が、Ｗ相のコイルＬｗの一端に接続される出力端子Ｔｗに接続されている。上述のように、３相インバータ回路２ａに接続されていないコイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗの他端は、モータ２０において互いに接続されている。

【0041】

プリドライブ回路２ｂは、３相インバータ回路２ａ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Ｖｕｕ，Ｖｕｌ，Ｖｖｕ，Ｖｖｌ，Ｖｗｕ，Ｖｗｌ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。制御回路部３から出力される駆動制御信号Ｓｄ１は、プリドライブ回路２ｂに入力される。プリドライブ回路２ｂは、駆動制御信号Ｓｄ１に基づいて、駆動信号Ｖｕｕ，Ｖｕｌ，Ｖｖｕ，Ｖｖｌ，Ｖｗｕ，Ｖｗｌを出力することにより、３相インバータ回路２ａを動作させる。すなわち、３相インバータ回路２ａは、駆動制御信号Ｓｄ１に基づいて、モータ２０の各相のコイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗに選択的に通電する。

【0042】

第２駆動回路５２は、モータ２０に駆動電流を供給可能である。第２駆動回路５２は、単相のコイルＬｕ２，Ｌｖ２，Ｌｗ２の両端に接続された単相インバータ回路５２ａを有する。また、第２駆動回路５２は、単相インバータ回路５２ａに駆動信号Ｖ１ｕ，Ｖ１ｌ，Ｖ２ｕ，Ｖ２ｌを出力して単相インバータ回路５２ａを動作させる単相駆動部５２ｂを有する。第２駆動回路５２は、例えば、１チップの単相駆動ドライバＩＣである。

【0043】

単相インバータ回路５２ａは、単相駆動部５２ｂから出力される４種類の駆動信号Ｖ１ｕ，Ｖ１ｌ，Ｖ２ｕ，Ｖ２ｌに基づいて、モータ２０の単相のコイルＬｕ２，Ｌｖ２，Ｌｗ２に通電する。本実施の形態において、単相インバータ回路５２ａは、単相のコイルＬｕ２，Ｌｖ２，Ｌｗ２に駆動電流を供給するための４個のスイッチング素子Ｑ７－Ｑ１０を備えている。スイッチング素子Ｑ７，Ｑ９は、直流電源の正極側に配置されたＰチャンネルのＭＯＳＦＥＴ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Ｑ８，Ｑ１０のソース端子は、直流電源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Ｑ８，Ｑ１０は、直流電源の負極に、センス抵抗Ｒ０を介して接続されている。スイッチング素子Ｑ７，Ｑ８の組み合わせとスイッチング素子Ｑ９，Ｑ１０の組み合わせと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２組の直列回路が並列に接続されている。スイッチング素子Ｑ７，Ｑ８の接続点が、単相のコイルＬｕ２，Ｌｖ２，Ｌｗ２の一端（図に示される例では、コイルＬｕ２の一端）に接続される出力端子Ｔ１に接続されている。また、スイッチング素子Ｑ９，Ｑ１０の接続点が、単相のコイルＬｕ２，Ｌｖ２，Ｌｗ２の他端（図に示される例では、コイルＬｗ２の一端）に接続される出力端子Ｔ２に接続されている。

【0044】

単相駆動部５２ｂには、位置検出器５から出力されたホール信号Ｓｈが入力される。単相駆動部５２ｂは、ホール信号Ｓｈに基づいて、単相インバータ回路５２ａの動作を制御する。すなわち、単相駆動部５２ｂは、単相インバータ回路５２ａの４個のスイッチング素子Ｑ７－Ｑ１０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。単相駆動部５２ｂは、ホール信号Ｓｈに基づいて、各出力端子から駆動信号Ｖ１ｕ，Ｖ１ｌ，Ｖ２ｕ，Ｖ２ｌを出力して、スイッチング素子Ｑ７－Ｑ１０のオン／オフ動作を制御する。

【0045】

以下に詳述するように、制御回路部３は、切替手段として、第２駆動回路５２に制御電圧を印加することによりモータ２０に駆動電流を供給する駆動回路の切り替えを行い、第２駆動回路５２は、制御電圧が基準電圧であるときに駆動電流の供給動作を行わず、制御電圧が所定の駆動電圧であるときに駆動電流の供給動作を行う。

【0046】

本実施の形態において、第２駆動回路５２は、制御端子の電位に応じて、駆動電流の供給動作を行う。具体的には、第２駆動回路５２は、制御電圧が基準電圧であるとき（例えば、グランドに接続されているとき）に駆動電流の供給動作を行わず、制御電圧が所定の駆動電圧（例えば、５ボルトであるが、これに限られない。また、駆動電圧の値に幅があってもよい。）であるときに駆動電流の供給動作を行う。すなわち、第２駆動回路５２は、制御端子に基準電圧が印加されているときには、単相駆動部５２ｂが駆動信号Ｖ１ｕ，Ｖ１ｌ，Ｖ２ｕ，Ｖ２ｌを出力せず、単相インバータ回路５２ａがオン／オフ動作を行わないため、単相のコイルＬｕ２，Ｌｖ２，Ｌｗ２に駆動電流が供給されない。他方、第２駆動回路５２は、制御端子に所定の駆動電圧が印加されているときには、単相駆動部５２ｂ及び単相インバータ回路５２ａが動作することにより、単相のコイルＬｕ２，Ｌｖ２，Ｌｗ２に駆動電流が供給される。

【0047】

第２駆動回路５２の制御端子には、制御回路部３から出力される制御信号Ｓｄ２が入力される。制御信号Ｓｄ２は、例えば、基準電圧と所定の駆動電圧とのいずれかの電圧値をとる制御電圧であり、ローレベル（基準電圧）かハイレベル（所定の駆動電圧）のいずれかの水準の電圧値をとる信号である。制御回路部３は、ローレベルまたはハイレベルのいずれかの水準の電圧値の制御信号Ｓｄ２を出力することで、第２駆動回路５２の制御端子に制御電圧を印加する。これにより、制御回路部３により、第２駆動回路５２によるモータ２０に対する駆動電流の供給動作が行われるか否かが切り替えられる。

【0048】

制御回路部３は、例えば、マイクロコンピュータ（ＭＣＵ）で構成されている。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が、これに限られるものではない。制御回路部３は、例えば、デジタル回路等であってもよい。

【0049】

制御回路部３には、電源電圧Ｖｃｃに基づいてレギュレータ８によって生成された駆動電圧Ｖｄが印加されている。

【0050】

制御回路部３は、モータ２０を駆動させるための駆動制御信号Ｓｄ１を第１駆動回路２に出力し、モータ２０の制御を行う。制御回路部３は、複数のスイッチング素子Ｑ１－Ｑ６を動作させる駆動制御信号Ｓｄ１を第１駆動回路２に出力することで、モータ２０の制御を行い、モータ２０を回転させる。制御回路部３は、位置検出器５から出力されるホール信号Ｓｈに基づいて、駆動制御信号Ｓｄ１をプリドライブ回路２ｂに出力する。

【0051】

制御回路部３は、第１駆動回路２により３相のコイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗに通電する６通りの通電パターンを、所定の順序で、ホール信号Ｓｈの位相の変化に応じて切り替える。

【0052】

すなわち、モータ２０は３相のコイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗを有しているので、６つの通電パターンがある。すなわち、（１）ハイサイドＵ相ＵＨ及びローサイドＶ相ＶＬの組合せの第１通電パターン、（２）ハイサイドＵ相ＵＨ及びローサイドＷ相ＷＬの組合せの第２通電パターン、（３）ハイサイドＶ相ＶＨ及びローサイドＷ相ＷＬの組合せの第３通電パターン、（４）ハイサイドＶ相ＶＨ及びローサイドＵ相ＵＬの組合せの第４通電パターン、（５）ハイサイドＷ相ＷＨ及びローサイドＵ相ＵＬの組合せの第５通電パターン、及び（６）ハイサイドＷ相ＷＨ及びローサイドＶ相ＶＬの組合せの第６通電パターンがある。

【0053】

また、制御回路部３は、上述のように、ローまたはハイのいずれかの水準の電圧値の制御信号Ｓｄ２を出力することで、第２駆動回路５２の制御端子に制御電圧を印加する。これにより、制御回路部３により、第２駆動回路５２による駆動電流の供給動作が行われるか否かが切り替えられる。

【0054】

図３に示されるように、制御回路部３には、速度指令信号Ｓｃが入力される。制御回路部３は、速度指令信号Ｓｃに基づいてモータ２０の駆動制御を行う。

【0055】

速度指令信号Ｓｃは、例えば、制御回路部３の外部から入力される。速度指令信号Ｓｃは、モータ２０の回転速度に関する信号である。例えば、速度指令信号Ｓｃは、モータ２０の目標回転速度に対応するＰＷＭ（パルス幅変調）信号である。換言すると、速度指令信号Ｓｃは、モータ２０の回転速度の目標値に対応する情報である。なお、速度指令信号Ｓｃとして、クロック信号が入力されてもよい。

【0056】

制御回路部３は、駆動制御信号Ｓｄ１を出力することで、モータ２０が速度指令信号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、制御回路部３は、モータ２０を駆動させるための駆動制御信号Ｓｄ１を第１駆動回路２に出力し、モータ２０の回転制御を行う。第１駆動回路２は、駆動制御信号Ｓｄ１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。

【0057】

図３に示されるように、制御回路部３は、回転数算出部（検出手段の一例）３１と、速度指令解析部３２と、ＰＷＭ指令部３３と、ＰＷＭ信号生成部３５と、駆動回路切替部（計時手段の一例、比較手段の一例、判定手段の一例、切替手段の一例）３７とを有している。

【0058】

回転数算出部３１には、位置検出器５が出力したホール信号Ｓｈが入力される。回転数算出部３１は、入力されたホール信号Ｓｈに基づいて、所定の相とロータとの位置関係を示す位置信号を出力する。また、回転数算出部３１は、ホール信号Ｓｈに基づいて、位置信号の周期に対応する実回転数情報を生成して出力する。すなわち、回転数算出部３１は、モータ２０のロータの実際の回転数に関する実回転数情報を出力する。図においては、位置信号と実回転数情報とを合わせて、実回転信号Ｓ２が示されている。実回転信号Ｓ２は、ＰＷＭ指令部３３に出力される。

【0059】

また、回転数算出部３１は、ホール信号Ｓｈに基づいて回転数信号Ｓを生成し、回転数信号Ｓを制御装置８０に出力する。回転数信号Ｓは、例えばＦＧ信号である。

【0060】

速度指令解析部３２には、速度指令信号Ｓｃが入力される。速度指令解析部３２は、速度指令信号Ｓｃに基づいて、モータ２０の目標回転数を示す目標回転数信号Ｓ１（以下、単に目標回転数Ｓ１ということがある）を出力する。目標回転数Ｓ１は、速度指令信号Ｓｃに対応するデューティ比を示すＰＷＭ信号である。目標回転数Ｓ１は、ＰＷＭ指令部３３に出力される。

【0061】

ＰＷＭ指令部３３には、回転数算出部３１から出力された実回転信号Ｓ２と、速度指令解析部３２から出力された速度指令信号Ｓｃに対応する目標回転数Ｓ１とが入力される。ＰＷＭ指令部３３は、実回転信号Ｓ２すなわち位置信号及び実回転数情報と、目標回転数Ｓ１とに基づいて、ＰＷＭ設定指示信号Ｓ３を出力する。ＰＷＭ設定指示信号Ｓ３は、駆動制御信号Ｓｄ１を出力するためのデューティ比を示す情報である。ＰＷＭ設定指示信号Ｓ３は、ＰＷＭ信号生成部３５に出力される。

【0062】

ＰＷＭ指令部３３は、目標回転数Ｓ１と、モータ２０の回転数に対応する実回転数情報とを比較し、モータ２０の回転速度が目標回転数Ｓ１に対応するものとなるように、ＰＷＭ設定指示信号Ｓ３を生成する。

【0063】

ＰＷＭ信号生成部３５には、ＰＷＭ設定指示信号Ｓ３が入力される。ＰＷＭ信号生成部３５は、ＰＷＭ設定指示信号Ｓ３に基づいて、第１駆動回路２を駆動させるための駆動制御信号Ｓｄ１を生成する。駆動制御信号Ｓｄ１は、例えば、デューティ比がＰＷＭ設定指示信号Ｓ３と同一となるＰＷＭ信号である。換言すると、駆動制御信号Ｓｄ１は、ＰＷＭ設定指示信号Ｓ３に対応するデューティ比を有する信号である。

【0064】

ＰＷＭ信号生成部３５から出力された駆動制御信号Ｓｄ１は、制御回路部３から第１駆動回路２に出力される。これにより、第１駆動回路２からモータ２０に駆動信号が出力され、モータ２０が駆動される。

【0065】

駆動回路切替部３７には、後述のように回転数算出部３１から出力される位置検出信号Ｓ５が入力される。以下に詳述するが、駆動回路切替部３７は、位置検出信号Ｓ５に基づいて、モータ２０の駆動状態が異常であるか否かについての判定を行う。そして、その判定結果に応じて、ＰＷＭ信号生成部３５に制御信号Ｓ６を出力したり、第２駆動回路５２に制御信号Ｓｄ２を出力したりすることで、モータ２０に駆動電流を供給する駆動回路を第１駆動回路２から第２駆動回路５２に切り替える制御を行う。

【0066】

より具体的には、駆動回路切替部３７は、モータ２０の駆動状態が異常であると判定したとき、ＰＷＭ信号生成部３５に制御信号Ｓ６を出力する。制御信号Ｓ６は、ＰＷＭ信号生成部３５が駆動制御信号Ｓｄ１を出力するのを停止させるための停止制御信号である。すなわち、制御信号Ｓ６が駆動回路切替部３７からＰＷＭ信号生成部３５に出力されることにより、制御回路部３から第１駆動回路２への駆動制御信号Ｓｄ１の出力が停止され、第１駆動回路２によるモータ２０の駆動が停止する。また、駆動回路切替部３７は、モータ２０の駆動状態が異常であると判定したとき、第２駆動回路５２に制御信号Ｓｄ２を出力する。これにより、第２駆動回路５２によるモータ２０の駆動が開始される。すなわち、このように駆動回路切替部３７は、制御信号Ｓ６と制御信号Ｓｄ２とを出力することにより、モータ２０に駆動電流を供給する駆動回路を第１駆動回路２から第２駆動回路５２に切り替える切替手段として動作する。

【0067】

ここで、モータ２０の駆動状態が異常であるか否かについて判定を行う異常判定動作は、以下のようにして、制御回路部３により行われる。

【0068】

すなわち、本実施の形態において、制御回路部３は、ホール信号Ｓｈの位相の変化を検出する検出手段と、ホール信号Ｓｈの位相の変化の検出タイミングに応じた計時を行う計時手段と、計時手段により計時された第１の時間と、第１の時間が計時される前に計時された第２の時間とを比較する比較手段と、第１の時間と第２の時間との比較結果に基づいて、モータ２０の駆動状態が異常であることを判定する判定手段とを有している。

【0069】

より具体的には、回転数算出部３１は、検出手段として動作し、位置信号がハイレベルの位相からローレベルの位相に切り替わる立ち下がりと位置信号がローレベルの位相からハイレベルの位相に切り替わる立ち上がりとの両方を検出し、検出したタイミングを示す位置検出信号Ｓ５を出力する。位置検出信号Ｓ５は、駆動回路切替部３７に出力される。なお、回転数算出部３１は、位置信号の立ち下がりと位置信号の立ち上がりとのいずれか一方を検出して位置検出信号Ｓ５を出力するように構成されていてもよい。

【0070】

駆動回路切替部３７は、第１駆動回路２によりモータ２０が駆動されているとき、計時手段として動作し、位置検出信号Ｓ５に基づいて、ホール信号Ｓｈの位相の変化の検出タイミングに応じた計時を行う。本実施の形態においては、駆動回路切替部３７は、位置検出信号Ｓ５に基づいて、ホール信号Ｓｈの立ち下がりが検出されたタイミングからホール信号Ｓｈの立ち上がりが検出されたタイミングまでのロー期間（ローレベルの継続期間）と、ホール信号Ｓｈの立ち上がりが検出されたタイミングからホール信号Ｓｈの立ち下がりが検出されたタイミングまでのハイ期間（ハイレベルの継続期間）とを計時する。計時は、例えばタイマでクロック信号をカウントすることにより行われ、ロー期間やハイ期間について、タイマのカウント値が得られる。なお、計時は、ハイ期間とロー期間とのいずれか一方について行われるようにしてもよい。また、計時は、ホール信号Ｓｈの１周期や複数周期など、上記とは異なる期間について行われるようにしてもよい。

【0071】

また、駆動回路切替部３７は、比較手段として動作し、現在の計時結果（第１の時間の一例）と、過去の計時結果（第２の時間の一例）とを比較する。そして、駆動回路切替部３７は、現在の計時結果と過去の計時結果との比較結果に基づいて、モータ２０の駆動状態が異常であることを判定する。駆動回路切替部３７は、ロー期間の計時結果同士の比較と、ハイ期間の計時結果同士の比較との両方を行う。駆動回路切替部３７が、ロー期間の計時結果同士の比較と、ハイ期間の計時結果同士の比較とのいずれか一方を行うようにしてもよい。なお、ここで比較される過去の計時結果は、現在の計時結果について計時された計時機会の直前（１周期前）の、１つまたは連続した複数周期の計時機会におけるものであるが、これに限られるものではない。このような比較を行うことで、駆動回路切替部３７は、モータ２０が減速している傾向にあるか否かを判断する。

【0072】

なお、本実施の形態においては、駆動回路切替部３７は、モータ２０のロータの回転速度（現在速度）とモータ２０のロータの目標回転速度（目標速度）とが所定の条件を満たす場合に、計時結果の比較を行う。所定の条件は、少なくとも、モータ２０のロータの回転速度がモータ２０のロータの目標回転速度よりも低いことである。これにより、モータ２０が速度指令信号Ｓｃに従って減速している場合には、そのときの計時結果は異常判定に影響を与えないようになっている。本実施の形態においては、所定の条件は、目標速度が、現在速度に４分の３を乗じた速度よりも大きい場合に、計時結果の比較を行う。なお、現在速度に乗じる係数は、この値に限られるものではなく、回転変動の大きさなどを考慮して、適切な値に設定することができる。

【0073】

駆動回路切替部３７は、計時を行う度に、そのとき計時された現在の計時結果（計時された時間）とその直前の計時機会における１つ前の計時結果（計時された時間）とを比較し、現在の計時結果が１つ前の計時結果よりも長い場合に、判定用のカウンタの値を増加させることを行う。また、現在の計時結果と１つ前の計時結果とを比較した場合において、現在の計時結果が１つ前の計時結果よりも長くないとき、１つ前の計時結果が計時された計時機会の直前の計時機会における２つ前の計時結果（第３の時間の一例）と現在の計時結果とを比較する。そして、現在の計時結果が２つ前の計時結果よりも長いとき、カウンタの値を変更する。このとき、現在の計時結果が１つ前の計時結果よりも長かった場合の増加後のカウンタの値よりも、カウンタの値が小さくなるように変更される。すなわち、カウンタの値は、計時結果の比較結果に応じて、重み付けして変更される。そして、駆動回路切替部３７は、カウンタの値が所定の閾値よりも大きくなったとき、判定手段として動作し、モータ２０の駆動状態が異常であると判定する。

【0074】

ここで、駆動回路切替部３７の異常判定動作において、以下の場合にも、モータ２０の駆動状態が異常であると判定を行う。すなわち、駆動回路切替部３７は、ホール信号Ｓｈの立ち下がりが検出されたタイミングからホール信号Ｓｈの立ち上がりが検出されないまま所定時間が経過したとき、モータ２０の駆動状態が異常であると判定する。また、駆動回路切替部３７は、ホール信号Ｓｈの立ち上がりが検出されたタイミングからホール信号Ｓｈの立ち下がりが検出されないまま所定時間が経過したとき、モータ２０の駆動状態が異常であると判定する。

【0075】

図４は、モータが駆動中に正回転から逆回転に移行するときのホール信号Ｓｈの典型的な例を示す波形図である。

【0076】

図４においては、モータのロータに、モータの駆動回路により加えられるトルク（正回転方向のトルク）とは反対方向のトルク（逆回転方向のトルク）が常に加えられている状況で、モータが駆動している場合が示されている。このような状況において、時刻ｔ０までは、駆動回路によりモータが駆動されることにより、モータが正常に回転している（正常回転期間）。

【0077】

ここで、時刻ｔ０において、駆動回路に故障が発生して、モータに正回転方向のトルクが加えられなくなった場合を想定する。この場合、逆回転方向のトルクにより、モータの回転が減速していく。この減速期間においては、回転速度が次第に低くなることにより、ホール信号Ｓｈの周期が徐々に長くなっていく。すなわち、各周期のハイ期間やロー期間が、徐々に長くなっていく。

【0078】

その後、時刻ｔ１１において、モータの回転速度がほぼゼロになると、不定期間に入る。不定期間では、ホール信号Ｓｈの位相は変化せず（ハイレベル又はローレベルに固定）、ホール信号Ｓｈのハイ期間（ハイレベルの継続期間）又はロー期間（ローレベルの継続期間）が最も長くなる。不定期間中のどこか（不定のタイミング）でモータの回転方向が正回転から逆回転に変わる可能性が高い。

【0079】

逆回転に変わった後、ホール信号Ｓｈの位相が変化した時刻ｔ１２以降は、逆回転方向のトルクによりモータの逆回転方向の回転速度が徐々に増加する逆回転加速期間となる。

【0080】

このようにモータの駆動回路に異常が発生してモータが正回転から逆回転するまでの間に、上述のような本実施の形態における異常判定動作を行い、ハイ期間やロー期間が続けて徐々に長くなっていく減速期間において、モータの回転が減速傾向にあることを検知することで、速やかにモータの駆動回路に異常が発生したことを検知することができる。また、ホール信号Ｓｈの立ち下がりが検出されたタイミングからホール信号Ｓｈの立ち上がりが検出されないまま所定時間が経過したときにもモータ２０の駆動状態が異常であると判定することで、遅くとも不定期間において、モータの駆動回路に異常が発生したことを検知することができる。

【0081】

一例として、以下のようなフローチャートにより示される動作を制御回路部３が行うことにより、モータ装置１において、上記のような異常判定動作と、それに伴う切替動作とが行われる。

【0082】

図５は、切替動作の一例を示すフローチャートである。

【0083】

図５に示されるように、ステップＳ１において、駆動回路切替部３７は、異常フラグを確認する。異常フラグは、異常判定動作において異常であると判定されたか否かを示すフラグである。

【0084】

ステップＳ２において、駆動回路切替部３７は、モータ２０の駆動状態が異常であるか否かを判断する。すなわち、異常フラグが、異常であると判定されたことを示すか否かを判断する。異常であると判断したとき（ＹＥＳ）、ステップＳ３に進む。そうでない場合（ＮＯ）、一連の処理を終了する。

【0085】

ステップＳ３において、駆動回路切替部３７は、ＰＷＭ信号生成部３５に対して制御信号Ｓ６を出力する。すなわち、駆動回路切替部３７は、ＰＷＭ信号生成部３５が第１駆動回路２に駆動制御信号Ｓｄ１を出力するのを停止させ、結果として、第１駆動回路２のインバータ回路２ａからモータ２０に供給される駆動電流の出力が停止する。これにより、第１駆動回路２によるモータ２０の駆動が停止される。

【0086】

ステップＳ４において、駆動回路切替部３７は、第２駆動回路５２に制御信号Ｓｄ２を出力する。これにより、第２駆動回路５２によるモータ２０の駆動が開始される。ステップＳ４が終了すると、一連の処理が終了する。

【0087】

制御回路部３は、少なくとも第１駆動回路２によりモータ２０を駆動している間に、このような図５に示される処理を定期的に実行する。これにより、第１駆動回路２によりモータ２０が駆動されている状態で、モータ２０の駆動に異常が発生した場合に、モータ２０を駆動する駆動回路が第１駆動回路２から第２駆動回路５２に切り替えられる。

【0088】

図６は、異常判定動作の一例を示すフローチャートである。

【0089】

制御回路部３は、少なくとも第１駆動回路２によりモータ２０を駆動している間に、図６に示される処理を定期的に実行する。

【0090】

ステップＳ１１において、回転数算出部３１は、ホール信号Ｓｈの割り込みが発生したか否かを判断する。割り込みが発生した（すなわち、ホール信号Ｓｈの立ち上がり又は立ち下がりが検出された）場合には（ＹＥＳ）、ステップＳ１２に進む。割り込みが発生していない場合には（ＮＯ）、ステップＳ１３に進む。

【0091】

ステップＳ１２において、駆動回路切替部３７は、そのときのタイマの時間を測定して、変数ｔに代入する。すなわち、変数ｔには、そのときの終了したハイ期間又はロー期間の長さに対応するカウント値が代入される。その後、ステップＳ１６に進む。

【0092】

他方、ステップＳ１３において、駆動回路切替部３７は、カウント中のタイマの値のオーバーフローについて確認する。

【0093】

ステップＳ１４において、駆動回路切替部３７は、タイマの値がオーバーフローしたか否かを判断する。タイマの値がオーバーフローしていない場合には（ＮＯ）、ステップＳ１６に進む。タイマの値がオーバーフローした場合には（ＹＥＳ）、ステップＳ１５に進む。

【0094】

タイマの値の上限は、回転数を急激に低下させたときに起こるアンダーシュートよりも十分に低い回転数に対応する値に設定されている。例えば、正常に駆動されている場合の最低回転数の２分の１の回転数に対応する値が設定されている。モータ２０が停止するような異常が発生した場合に、タイマの値がオーバーフローすることとなる。

【0095】

ステップＳ１５において、駆動回路切替部３７は、変数ｔに最大値を代入する。その後、ステップＳ１６に進む。

【0096】

ステップＳ１６において、駆動回路切替部３７は、タイマをリセットする。

【0097】

ステップＳ１７において、変数操作処理が行われる。

【0098】

図７は、変数操作処理の一例を示すフローチャートである。

【0099】

図７に示されるように、ステップＳ３１において、制御回路部３は、目標速度が、現在速度に４分の３を乗じた速度よりも大きいか否かを判断する。目標速度が、現在速度に４分の３を乗じた速度よりも大きい場合には（ＹＥＳ）、ステップＳ３２に進む。そうでない場合には、ステップＳ３４に進む。

【0100】

ステップＳ３２において、駆動回路切替部３７は、ホール信号Ｓｈがハイからローに変化したか否かを判断する。ホール信号Ｓｈがハイからローに変化した場合、すなわち変数ｔにハイ期間のカウント値が代入されている場合には（ＹＥＳ）、ステップＳ３３に進む。そうではない場合、すなわち変数ｔにロー期間のカウント値が代入されている場合には（ＮＯ）、ステップＳ３５に進む。

【0101】

ステップＳ３３において、駆動回路切替部３７は、ハイ期間について現在の計時結果（すなわち、変数ｔ）と過去の計時結果とを比較するハイ期間カウント処理を行う。これにより、カウント値ｃｎｔの値が変更される。

【0102】

ステップＳ３４において、駆動回路切替部３７は、次回のハイ期間カウント処理を行うのに備えて、変数の更新処理を行う。すなわち、変数ＨＩ＿ｔ２（２つ前の計時結果）を変数ＨＩ＿ｔ３に代入し、次回のハイ期間カウント処理において３つ前の計時結果として取り扱えるようにする。また、変数ＨＩ＿ｔ１（１つ前の計時結果）を変数ＨＩ＿ｔ２に代入し、次回のハイ期間カウント処理において２つ前の計時結果として取り扱えるようにする。また、変数ｔ（現在の計時結果）を変数ＨＩ＿ｔ１に代入し、次回のハイ期間カウント処理において１つ前の計時結果として取り扱えるようにする。

【0103】

他方、ステップＳ３５において、駆動回路切替部３７は、ロー期間について現在の計時結果（すなわち、変数ｔ）と過去の計時結果とを比較するロー期間カウント処理を行う。これにより、カウント値ｃｎｔの値が変更される。

【0104】

ステップＳ３６において、駆動回路切替部３７は、次回のロー期間カウント処理を行うのに備えて、変数の更新処理を行う。すなわち、変数ＬＯ＿ｔ２（２つ前の計時結果）を変数ＬＯ＿ｔ３に代入し、次回のロー期間カウント処理において３つ前の計時結果として取り扱えるようにする。また、変数ＬＯ＿ｔ１（１つ前の計時結果）を変数ＬＯ＿ｔ２に代入し、次回のロー期間カウント処理において２つ前の計時結果として取り扱えるようにする。また、変数ｔ（現在の計時結果）を変数ＬＯ＿ｔ１に代入し、次回のロー期間カウント処理において１つ前の計時結果として取り扱えるようにする。

【0105】

ステップＳ３４の処理又はステップＳ３６の処理が終了すると、変数操作処理が終了する。

【0106】

ここで、ハイ期間カウント処理や、ロー期間カウント処理は、以下のようにして行われる。

【0107】

図８は、ハイ期間カウント処理の一例を示すフローチャートである。

【0108】

図８に示されるように、ステップＳ４１において、駆動回路切替部３７は、変数ｔが変数ＨＩ＿ｔ１より大きいか否かを判断する。すなわち、駆動回路切替部３７は、ハイ期間の計時結果について、現在の計時結果（変数ｔ）と、過去の計時結果である１つ前の計時結果（変数ＨＩ＿ｔ１）とを比較する。変数ｔが変数ＨＩ＿ｔ１より大きいとき（ＹＥＳ）、ステップＳ４２に進み、そうでないとき、ステップＳ４３に進む。

【0109】

ステップＳ４２において、駆動回路切替部３７は、カウント値ｃｎｔに、「２」を加算する。

【0110】

ステップＳ４３において、駆動回路切替部３７は、変数ｔが変数ＨＩ＿ｔ２より大きいか否かを判断する。すなわち、駆動回路切替部３７は、ハイ期間の計時結果について、現在の計時結果（変数ｔ）と、過去の計時結果である２つ前の計時結果（変数ＨＩ＿ｔ２）とを比較する。変数ｔが変数ＨＩ＿ｔ２より大きいとき（ＹＥＳ）、ステップＳ４４に進み、そうでないとき、ステップＳ４５に進む。

【0111】

ステップＳ４４において、駆動回路切替部３７は、カウント値ｃｎｔに、「１」を加算する。すなわち、この場合、ステップＳ４２を経た場合よりも、ステップＳ４４を経た場合のほうが、カウント値ｃｎｔが小さくなるようになっている。

【0112】

ステップＳ４５において、駆動回路切替部３７は、変数ｔが変数ＨＩ＿ｔ３より大きいか否かを判断する。すなわち、駆動回路切替部３７は、ハイ期間の計時結果について、現在の計時結果（変数ｔ）と、過去の計時結果である３つ前の計時結果（変数ＨＩ＿ｔ３）とを比較する。変数ｔが変数ＨＩ＿ｔ３より大きいとき（ＹＥＳ）、ステップＳ４６に進み、そうでないとき、ステップＳ４７に進む。

【0113】

ステップＳ４６において、駆動回路切替部３７は、カウント値ｃｎｔを２で割った値を新たなカウント値ｃｎｔとする処理を行う。すなわち、この場合、カウント値ｃｎｔがそれまでより減少することになる。

【0114】

ステップＳ４７において、駆動回路切替部３７は、カウント値ｃｎｔを「０」とする処理を行う。

【0115】

ステップＳ４２，Ｓ４４，Ｓ４６，Ｓ４７のいずれかが行われると、ハイ期間カウント処理が終了し、図７のステップＳ３４に示される処理に戻る。

【0116】

図９は、ロー期間カウント処理の一例を示すフローチャートである。

【0117】

図９に示されるように、ステップＳ５１において、駆動回路切替部３７は、変数ｔが変数ＬＯ＿ｔ１より大きいか否かを判断する。すなわち、駆動回路切替部３７は、ロー期間の計時結果について、現在の計時結果（変数ｔ）と、過去の計時結果である１つ前の計時結果（変数ＬＯ＿ｔ１）とを比較する。変数ｔが変数ＬＯ＿ｔ１より大きいとき（ＹＥＳ）、ステップＳ５２に進み、そうでないとき、ステップＳ５３に進む。

【0118】

ステップＳ５２において、駆動回路切替部３７は、カウント値ｃｎｔに、「２」を加算する。

【0119】

ステップＳ５３において、駆動回路切替部３７は、変数ｔが変数ＬＯ＿ｔ２より大きいか否かを判断する。すなわち、駆動回路切替部３７は、ロー期間の計時結果について、現在の計時結果（変数ｔ）と、過去の計時結果である２つ前の計時結果（変数ＬＯ＿ｔ２）とを比較する。変数ｔが変数ＬＯ＿ｔ２より大きいとき（ＹＥＳ）、ステップＳ５４に進み、そうでないとき、ステップＳ５５に進む。

【0120】

ステップＳ５４において、駆動回路切替部３７は、カウント値ｃｎｔに、「１」を加算する。すなわち、この場合、ステップＳ５２を経た場合よりも、ステップＳ５４を経た場合のほうが、カウント値ｃｎｔが小さくなるようになっている。

【0121】

ステップＳ５５において、駆動回路切替部３７は、変数ｔが変数ＬＯ＿ｔ３より大きいか否かを判断する。すなわち、駆動回路切替部３７は、ロー期間の計時結果について、現在の計時結果（変数ｔ）と、過去の計時結果である３つ前の計時結果（変数ＬＯ＿ｔ３）とを比較する。変数ｔが変数ＬＯ＿ｔ３より大きいとき（ＹＥＳ）、ステップＳ５６に進み、そうでないとき、ステップＳ５７に進む。

【0122】

ステップＳ５６において、駆動回路切替部３７は、カウント値ｃｎｔを２で割った値を新たなカウント値ｃｎｔとする処理を行う。すなわち、この場合、カウント値ｃｎｔがそれまでより減少することになる。

【0123】

ステップＳ５７において、駆動回路切替部３７は、カウント値ｃｎｔを「０」とする処理を行う。

【0124】

ステップＳ５２，Ｓ５４，Ｓ５６，Ｓ５７のいずれかが行われると、ロー期間カウント処理が終了し、図７のステップＳ３６に示される処理に戻る。

【0125】

変数操作処理が終了すると、図６のステップＳ１８に進む。図６のステップＳ１８において、駆動回路切替部３７は、変数ｔが、閾値ＴＡより大きいか否かを判断する。閾値ＴＡは、第２駆動回路５２による駆動に切り替えることが望ましい回転数になったときに変数ｔが閾値ＴＡより大きくなるように、予め設定されている。タイマがオーバーフローになったときにも、変数ｔは閾値ＴＡより大きくなる。変数ｔが閾値ＴＡより大きいとき（ＹＥＳ）。ステップＳ２０に進む。そうでないとき（ＮＯ）、ステップＳ１９に進む。

【0126】

ステップＳ１９において、駆動回路切替部３７は、カウンタｃｎｔが、閾値ＣＮＴＡより大きいか否かを判断する。閾値ＣＮＴＡは、モータ２０の駆動状態が異常であってモータ２０が減速した場合においてカウント値ｃｎｔが閾値ＣＮＴＡより大きくなるように、予め設定されている。カウンタｃｎｔが閾値ＣＮＴＡより大きいとき（ＹＥＳ）。ステップＳ２０に進む。そうでないとき（ＮＯ）、一連の処理が終了する。

【0127】

ステップＳ２０において、駆動回路切替部３７は、異常フラグをＯＮにする。すなわち、ステップＳ２０において、駆動回路切替部３７は、モータ２０の駆動状態が異常であると判定する。ステップＳ２０の処理が終了すると、一連の処理が終了する。

【0128】

以上説明したように、本実施の形態では、ホール信号Ｓｈの位相の変化に基づく判定結果が所定条件を満足したときに、第１駆動回路２によるモータ２０の駆動状態が異常であると判定される。したがって、異常が発生したときに、減速期間や不定期間に異常が発生していると速やかに判定することができる。第１駆動回路２によるモータ２０の駆動に異常が発生する要因としては様々なものがあるが、モータ２０の回転に応じて出力されるホール信号Ｓｈに基づいて異常判定動作を行うので、簡素な構成で、かつより確実に、様々な要因に起因して発生する異常を広く検出することができる。

【0129】

異常判定を行うために現在の計時結果と過去の計時結果を比較する際には、ホール信号Ｓｈのハイ期間どうし、ロー期間どうしが比較される。したがって、ホール信号Ｓｈの１周期に占めるハイ期間とロー期間との割合に偏りがあっても（ハイ期間とロー期間との割合が５０パーセントずつでなくても）、正確に、減速しているか否かの傾向について判断することができる。

【0130】

現在の計時結果と、過去の複数の周期分の計時結果との比較に基づいて、異常判定を行うためのカウント値ｃｎｔがカウントされる。過去の各計時結果との比較に応じて、カウント値ｃｎｔが画一的に変動するのではなく、変動に重み付けがされている。そのため、カウント値ｃｎｔを回転速度の変動に関する大きな傾向を反映したものとなり、モータ２０の回転状況に変動がある場合であっても、正確に異常状態であることを判定することができる。

【0131】

本実施の形態では、通常の駆動時においては、３相インバータ回路２ａを含む第１駆動回路２でモータ２０が３相駆動される。そして、第１駆動回路２に異常が発生すると、異常判定動作によりそれが検知され、速やかに単相インバータ回路５２ａを含む第２駆動回路５２に駆動回路が切り替えられ、第２駆動回路５２によってモータ２０が単相駆動される。すなわち、モータ装置１は、モータ２０の３相のコイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗに通電されるメイン駆動回路として用いられる第１駆動回路２と、モータ２０の単相のコイルＬｕ２，Ｌｖ２，Ｌｗ２に通電するバックアップ回路として用いられる、第１駆動回路２とは別個の駆動回路である第２駆動回路５２とを含んでいる。

【0132】

モータ装置１に第１駆動回路２のみが設けられている場合には、第１駆動回路２が故障し、モータ２０を駆動することができなくなると、モータ２０が外力により逆回転することを止めることができなくなる。ショートブレーキを作用させたとしても、逆回転の回転速度を低減させることができるが、モータ２０を停止させることは困難である。

【0133】

これに対し、本実施の形態では、第１駆動回路２の故障などでモータ装置１が異常状態になっても、簡素な構成の第２駆動回路５２で、単相駆動によるトルクをモータ２０に加えることができる。したがって、少なくともモータ２０が逆回転することを防止することができる。そのうえ、モータ２０を逆回転させようとする外力が小さければ、単相駆動によるトルクによりモータ２０を正回転させることができる。したがって、本実施の形態では、モータ装置１の製造コストを低く抑え、かつ、モータ装置１に異常状態が発生してモータ２０を通常のように駆動することができなくなってもその影響を小さく抑えることができる。

【0134】

第１駆動回路２の故障などでモータ装置１が異常状態になったときに、モータ２０が逆回転になるまでに速やかに第２駆動回路５２による駆動に切り替えることができる。したがって、モータ２０を正回転させるまでに必要なトルクが小さくて済み、また、速やかにモータ２０を正回転させることができる。

【0135】

例えば上記の特許文献１に記載の装置は、同等な機能を持つ２系統の駆動回路を備えている。そのため、例えば一方の系統の駆動回路が故障した場合であっても、他方の系統の駆動回路を用いて同等にモータを駆動することができる。しかしながら、同等の２系統の駆動回路を用いるため、回路の規模が大きくなり、モータ駆動制御装置の製造コストが高くなるという問題がある。

【0136】

これに対し、本実施の形態においては、バックアップ回路として用いられる第２駆動回路５２は、モータ２０を単相駆動する、簡素な構成の回路である。したがって、モータ装置１の回路規模を比較的小さくすることができ、製造コストを低く抑えることができる。

【0137】

なお、単相駆動に用いるコイルを３相駆動に用いるコイルの一部と共有する方法が考えられるが、本実施の形態では、単相駆動に用いられる単相のコイルＬｕ２，Ｌｖ２，Ｌｗ２は、３相駆動に用いられる３相のコイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗとは独立したコイルとしているため、もし、３相のコイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗのいずれかに異常状態（例えば、断線、短絡など）が発生したとしても、その影響を受けずに、単相駆動を行うことができる。また、駆動用コイルを共有する場合、一方の駆動回路から他方の駆動回路に駆動電流が流入しないように駆動経路を遮断するスイッチを必要とすることが考えられるが、本実施の形態では、３相駆動系と単相駆動系のそれぞれが独立しているため、そのようなスイッチは不要となり、モータ装置１の回路構成を簡素化でき、また、部品実装面積を小さくできる。さらには、単相のコイルＬｕ２，Ｌｖ２，Ｌｗ２は、３相のコイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗとは独立しているため、３相駆動を考慮せずに、単相のコイルＬｕ２，Ｌｖ２，Ｌｗ２の構成について自由に設計できる。

【0138】

例えばファンモータとして用いられるモータ２０を用いたモータ装置１において、第１駆動回路２が故障すると、内外の圧力差があったりファンに風が当たったりして、ファンが逆回転する可能性がある。このような場合においても、本実施の形態においては、第２駆動回路５２によりモータ２０を単相駆動させることができるので、ファンが逆回転しないように、モータ２０を停止状態に維持したり、モータ２０を正回転させることができる。したがって、第１駆動回路２が故障した場合であっても、ファンモータによる冷却機能が低下することを防止することができる。

【0139】

［その他］

【0140】

モータ装置やその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。上記の実施の形態や変形例の特徴点が部分的に組み合わされてモータ装置やそのモータ駆動制御装置が構成されていてもよい。上記の実施の形態や変形例において、いくつかの構成要素が設けられていなかったり、いくつかの構成要素が他の態様で構成されていてもよい。例えば、本実施の形態では、制御回路部３に異常判定装置の構成である回転数算出部３１及び駆動回路切替部３７を含むものとして説明したが、回転数算出部３１と駆動回路切替部３７とは、必ずしも制御回路部３に含まれている必要はない。例えば、回転数算出部と駆動回路切替部とが、制御回路部とは独立した回路として設けられていてもよい。この場合、制御回路部（駆動制御手段）が速度指令解析部とＰＷＭ指令部とＰＷＭ信号生成部とを含み、異常判定装置が回転数算出部（検出手段の一例）と駆動回路切替部（計時手段の一例、比較手段の一例、判定手段の一例、切替手段の一例）とを含む構成となる。また、計時手段、比較手段、判定手段、切替手段が、それぞれ別々の回路として構成されていてもよい。

【0141】

上述の閾値ＴＡ、閾値ＣＮＴＡ、カウント値を変更する際のルール、係数、タイマの上限値などは、例えばモータの仕様や、用途等に応じて、異常発生時における減速期間や不定期間において異常状態であると判定することができるように、適宜設定することができる。

【0142】

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エアによる処理ではなく、ソフトウエアによる処理であってもよい。

【0143】

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ず、単相のモータであってもよいし、他の種類のモータであってもよい。ホールＩＣの数は、１個に限られない。ホールＩＣとは異なる検出器を用いて、モータの位置検出信号が得られるようにしてもよい。例えば、ホール素子等を用いてもよい。また、モータは、ホール素子やホールＩＣ等の位置検出器を用いない、センサレス方式により駆動されるようにしてもよい。

【0144】

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。

【0145】

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、制御回路部は、マイコンに限定されない。制御回路部の内部の構成は、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。

【符号の説明】

【0146】

１ モータ装置、２ 第１駆動回路（第１系統の駆動回路の一例）、３ 制御回路部（異常判定装置の一例、駆動制御手段の一例）、５ 位置検出器、２０ モータ、３１ 回転数算出部（検出手段の一例）、３７ 駆動回路切替部（計時手段の一例、比較手段の一例、判定手段の一例、切替手段の一例）、５２ 第２駆動回路（第２系統の駆動回路の一例）、Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗ （３相の）コイル（第１系統のコイルの一例）、Ｌｕ２，Ｌｖ２，Ｌｗ２ （単相の）コイル（第２系統のコイルの一例）、Ｓｄ１ 駆動制御信号、Ｓｄ２ 制御信号、Ｓｈ ホール信号（位置信号の一例）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】