特許 7530817 モータ駆動制御装置、ファンシステム、およびモータの異常判定方法

(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】2024-07-31

(45)【発行日】2024-08-08

(54)【発明の名称】モータ駆動制御装置、ファンシステム、およびモータの異常判定方法

(51)【国際特許分類】

   H02P 6/08 20160101AFI20240801BHJP

   H02P 29/032 20160101ALI20240801BHJP

【ＦＩ】

H02P6/08

H02P29/032

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2020209137

(22)【出願日】2020-12-17

(65)【公開番号】P2022096181

(43)【公開日】2022-06-29

【審査請求日】2023-08-09

(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

(72)【発明者】

【氏名】南 亮輔

(72)【発明者】

【氏名】久冨 祐也

(72)【発明者】

【氏名】民辻 敏泰

【審査官】島倉 理

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－０１０５７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０６１３３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／１９８７３４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－０５８７１７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｐ ６／０８

Ｈ０２Ｐ ２９／０３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータの回転速度を指示する駆動指令電圧を生成する電圧生成回路と、
前記駆動指令電圧によって指定された回転速度で前記モータが回転するように駆動信号を生成する制御回路と、
前記駆動信号に基づいて前記モータを駆動する駆動回路と、を備え、
前記制御回路は、前記モータが回転していない状態が第１時間継続した場合に、前記モータの駆動を停止させるように前記駆動信号を生成する第１処理と、前記第１処理によって前記モータの駆動を停止させてから第２時間が経過したとき、前記駆動指令電圧に応じた前記駆動信号の生成を再開する第２処理とを合わせて一つの処理サイクルとするロック保護処理を行い、
前記電圧生成回路は、前記モータの起動開始後の前記一つの処理サイクルに相当する第１サイクル期間に、第１回転速度を指示する前記駆動指令電圧を生成し、前記第１サイクル期間の次の前記一つの処理サイクルに相当する第２サイクル期間に、前記第１回転速度よりも大きい第２回転速度を指示する前記駆動指令電圧を生成し、
前記電圧生成回路は、基準電圧を分圧して前記駆動指令電圧を生成する分圧回路であって、
前記モータの起動開始後に、前記分圧回路の分圧比が時間の経過とともに変化する
モータ駆動制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載のモータ駆動制御装置において、
前記電圧生成回路は、前記第２サイクル期間の次の前記一つの処理サイクルに相当する第３サイクル期間に、前記第２回転速度よりも大きい第３回転速度を指示する前記駆動指令電圧を生成する
モータ駆動制御装置。

【請求項3】

請求項１に記載のモータ駆動制御装置において、
前記電圧生成回路は、前記モータの入力電圧に応じて前記駆動指令電圧を調整する
モータ駆動制御装置。

【請求項4】

請求項３に記載のモータ駆動制御装置において、
前記制御回路は、前記駆動指令電圧の大きさに対応するデューティ比を有するＰＷＭ信号を生成して前記駆動信号として出力し、
前記電圧生成回路は、前記モータの入力電圧が大きいほど前記駆動信号のデューティ比が小さくなるように、前記駆動指令電圧を生成する
モータ駆動制御装置。

【請求項5】

請求項１に記載のモータ駆動制御装置において、
前記電圧生成回路は、
基準電圧が供給される第１ノードと、
前記基準電圧よりも低い固定電位に接続される第２ノードと、
第３ノードと、
前記第１ノードと前記第３ノードとの間に接続された第１抵抗と、
前記第３ノードと前記第２ノードとの間に接続された第２抵抗と、
前記第１ノードと前記第３ノードとの間に直列に接続された第３抵抗および第１キャパシタと、を含み、
前記第３ノードの電圧が前記駆動指令電圧として出力される
モータ駆動制御装置。

【請求項6】

請求項３または４に記載のモータ駆動制御装置において、
前記電圧生成回路は、
直流の基準電圧が供給される第１ノードと、
前記基準電圧よりも低い固定電位に接続される第２ノードと、
第３ノードと、
前記入力電圧が供給される第４ノードと、
前記第１ノードと前記第３ノードとの間に接続された第１抵抗と、
前記第３ノードと前記第２ノードとの間に接続された第２抵抗と、
前記第１ノードと前記第３ノードとの間に直列に接続された第３抵抗および第１キャパシタと、
前記第３ノードと前記第４ノードとの間に接続された入力抵抗と、を含み、
前記第３ノードの電圧が前記駆動指令電圧として出力される
モータ駆動制御装置。

【請求項7】

請求項５または６に記載のモータ駆動制御装置において、
前記電圧生成回路は、
制御電極、第１主電極、および第２主電極を有し、前記第１主電極と前記制御電極との間の電位差に応じて前記第１主電極と前記第３ノードに接続された前記第２主電極との間に電流経路を形成するトランジスタと、
前記トランジスタの前記第１主電極と前記第１ノードとの間に接続された第４抵抗と、
前記トランジスタの前記第１ 主電極と前記制御電極との間に接続された第５抵抗と、
前記トランジスタの前記制御電極と前記第２ノードとの間に直列に接続された第６抵抗および第２キャパシタと、を更に含む
モータ駆動制御装置。

【請求項8】

モータと、
前記モータの回転力によって回転可能に構成されたインペラと、
前記モータを駆動するとともに、前記モータの回転速度に対応する周期で変化する回転速度信号を生成するモータ駆動制御装置と、
前記回転速度信号に基づいて、前記モータの回転状態を監視する上位装置と、を備え、
前記モータ駆動制御装置は、
前記モータの回転速度を指示する駆動指令電圧を生成する電圧生成回路と、
前記駆動指令電圧によって指定された回転速度で前記モータが回転するように駆動信号を生成する制御回路と、
前記回転速度信号を生成する回転速度信号生成部と、
前記駆動信号に基づいて前記モータを駆動する駆動回路と、を備え、
前記制御回路は、前記モータが回転していない状態が第１時間継続した場合に、前記モータの駆動を停止させるように前記駆動信号を生成する第１処理と、前記第１処理によって前記モータの駆動を停止させてから第２時間が経過したとき、前記駆動指令電圧に応じた前記駆動信号の生成を再開する第２処理とを合わせて一つの処理サイクルとするロック保護処理を行い、
前記電圧生成回路は、前記モータの起動開始後に、前記一つの処理サイクルに相当する第１サイクル期間において、第１回転速度を指示する前記駆動指令電圧を生成し、前記第１サイクル期間の次の前記一つの処理サイクルに相当する第２サイクル期間に、前記第１回転速度よりも大きい第２回転速度を指示する前記駆動指令電圧を生成し、
前記上位装置は、前記第１サイクル期間および前記第２サイクル期間における前記回転速度信号に基づいて、前記モータの異常の有無を判定し、
前記電圧生成回路は、基準電圧を分圧して前記駆動指令電圧を生成する分圧回路であって、
前記モータの起動開始後に、前記分圧回路の分圧比が時間の経過とともに変化する
ファンシステム。

【請求項9】

請求項８に記載のファンシステムにおいて、
前記上位装置は、前記モータの起動開始後に、前記第１サイクル期間において前記回転速度信号の変化が検出された場合に、前記モータが正常であると判定し、前記第１サイクル期間において前記回転速度信号の変化が検出されず、且つ、前記第２サイクル期間において前記回転速度信号の変化が検出された場合に、前記モータが第１異常状態であると判定し、前記第１サイクル期間および前記第２サイクル期間において前記回転速度信号の変化が検出されなかった場合に、前記モータが前記第１異常状態と異なる第２異常状態であると判定する
ファンシステム。

【請求項10】

請求項８に記載のファンシステムにおいて、
前記電圧生成回路は、前記第２サイクル期間の次の前記一つの処理サイクルに相当する第３サイクル期間に、前記第２回転速度よりも大きい第３回転速度を指示する前記駆動指令電圧を生成し、
前記上位装置は、前記モータの起動開始後に、前記第１サイクル期間において前記回転速度信号の変化が検出された場合に、前記モータが正常であると判定し、前記第１サイクル期間において前記回転速度信号の変化が検出されず、且つ、前記第２サイクル期間において前記回転速度信号の変化が検出された場合に、前記モータが第１異常状態であると判定し、前記第１サイクル期間および前記第２サイクル期間において前記回転速度信号の変化が検出されず、且つ、前記第３サイクル期間において前記回転速度信号の変化が検出された場合に、前記モータが前記第１異常状態と異なる第２異常状態であると判定し、前記第１サイクル期間、前記第２サイクル期間、および前記第３サイクル期間において前記回転速度信号の変化が検出されなかった場合に、前記モータが前記第１異常状態および前記第２異常状態と異なる第３異常状態であると判定する
ファンシステム。

【請求項11】

モータと、前記モータの回転力によって回転可能に構成されたインペラと、前記モータを駆動するともに、前記モータの回転速度に対応する周期で変化する回転速度信号を生成するモータ駆動制御装置と、上位装置と、を備えるファンシステムによるモータの異常判定方法であって、
前記モータ駆動制御装置は、前記モータの回転速度を指示する駆動指令電圧を生成する電圧生成回路と、前記駆動指令電圧によって指定された回転速度で前記モータが回転するように駆動信号を生成する制御回路と、前記回転速度信号を生成する回転速度信号生成部と、前記駆動信号に基づいて前記モータを駆動する駆動回路と、を有し、前記制御回路は、前記モータが回転していない状態が第１時間継続した場合に、前記モータの駆動を停止させるように前記駆動信号を生成する第１処理と、前記第１処理によって前記モータの駆動を停止させてから第２時間が経過したとき、前記駆動指令電圧に応じた前記駆動信号の生成を再開する第２処理とを合わせて一つの処理サイクルとするロック保護処理を行い、前記電圧生成回路は、前記モータの起動開始後に、前記一つの処理サイクルに相当する第１サイクル期間において、第１回転速度を指示する前記駆動指令電圧を生成し、前記第１サイクル期間の次の前記一つの処理サイクルに相当する第２サイクル期間に、前記第１回転速度よりも大きい第２回転速度を指示する前記駆動指令電圧を生成し、前記電圧生成回路は、基準電圧を分圧して前記駆動指令電圧を生成する分圧回路であって、前記モータの起動開始後に、前記分圧回路の分圧比が時間の経過とともに変化し、
前記上位装置が、前記第１サイクル期間における前記回転速度信号の変化の有無を判定する第１ステップと、
前記上位装置が、前記第２サイクル期間における前記回転速度信号の変化の有無を判定する第２ステップと、
前記上位装置が、前記第１ステップにおける判定結果と前記第２ステップにおける判定結果の少なくとも一つに基づいて、前記モータの異常の有無を判定する第３ステップと、
を含む
モータの異常判定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータ駆動制御装置、ファンシステム、およびモータの異常判定方法に関し、例えば、モータによって回転するファンの風量を制御するモータ駆動制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、家電機器やＯＡ機器等において、その内部に設けられた部品等を冷却するための装置として、モータによってインペラ（羽根車）を回転させて風を発生させるファン（以下、「ファンモータ」とも称する場合がある。）が知られている。

【0003】

ファンの中でも、オイルミスト、切削屑、煙、埃などが発生する環境下で使用される工作機械等に搭載されるファンは、汚れの固着や装置に取り付けられているフィルタの目詰まり等により、ファン自身の寿命より早くに、回転低下を起こし、冷却性能が低下してしまう場合がある。

【0004】

ファンの劣化等による冷却性能の低下、工作機器等の停止などを未然に防ぐために、ファンの汚れ度合い（劣化度合い）を判定し、適切なタイミングで、ユーザに対してファン等のメンテナンスの実施を促すことが望ましい。

【0005】

従来技術として、ファンの起動不良が発生する前にファンの劣化を検出する技術が知られている。例えば、特許文献１に開示された電子機器は、停止状態にあるファンを所定のトルク（起動トルク）で起動させ、ファンが正常に回転するか否かを判定することにより、ファンの劣化の有無を判定している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１５－１４６７１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上述した特許文献１に開示された技術によれば、モータ（ファン）の異常を検出することが可能である。しかしながら、近年のファンのコスト削減の要求に応えるためには、より簡単な構成でモータの異常を検出するための新たな技術が必要であると、本願発明者らは考えた。

【0008】

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、より簡単な構成でモータの異常を検出できるようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の代表的な実施の形態に係るモータ駆動制御装置は、モータの回転速度を指示する駆動指令電圧を生成する電圧生成回路と、前記駆動指令電圧によって指定された回転速度で前記モータが回転するように駆動信号を生成する制御回路と、前記駆動信号に基づいて前記モータを駆動する駆動回路と、を備え、前記制御回路は、前記モータが回転していない状態が第１時間継続した場合に、前記モータの駆動を停止させるように前記駆動信号を生成する第１処理と、前記第１処理によって前記モータの駆動を停止させてから第２時間が経過したとき、前記駆動指令電圧に応じた前記駆動信号の生成を再開する第２処理とを合わせて一つの処理サイクルとするロック保護処理を行い、前記電圧生成回路は、前記モータの起動開始後の前記一つの処理サイクルに相当する第１サイクル期間に、第１回転速度を指示する前記駆動指令電圧を生成し、前記第１サイクル期間の次の前記一つの処理サイクルに相当する第２サイクル期間に、前記第１回転速度よりも大きい第２回転速度を指示する前記駆動指令電圧を生成することを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明に係るモータ駆動制御装置によれば、より簡単な構成でモータの異常を検出することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施の形態１に係るモータ駆動制御装置を備えたファンシステムの構成を示すブロック図である。

【図2】制御回路の構成を示す図である。

【図3】駆動指令電圧と駆動信号（ＰＷＭ信号）のデューティ比との対応関係の一例を示す図である。

【図4】モータの起動開始時における駆動信号の生成が開始されるタイミングを説明するための図である。

【図5】制御回路によるロック保護処理を説明するための図である。

【図6】実施の形態１に係る駆動指令電圧の特性の一例を示す図である。

【図7】実施の形態１に係る電圧生成回路の構成の一例を示す図である。

【図8】実施の形態１に係る電圧生成回路に異なる入力電圧を印加したときの、駆動指令電圧の特性の一例を示す図である。

【図9】実施の形態１に係るファンシステムによるモータの異常判定方法を説明するためのタイミングチャートである。

【図10】実施の形態１に係るファンシステムによるモータの異常判定方法の流れを示すフローチャートである。

【図11】本発明の実施の形態２に係るモータ駆動制御装置を備えたファンシステムの構成を示すブロック図である。

【図12】実施の形態２に係る駆動指令電圧の特性の一例を示す図である。

【図13】実施の形態２に係る電圧生成回路の構成の一例を示す図である。

【図14】実施の形態２に係る電圧生成回路に異なる入力電圧を印加したときの、駆動指令電圧の特性の一例を示す図である。

【図15】実施の形態２に係るファンシステムによるモータの異常判定方法を説明するためのタイミングチャートである。

【図16A】実施の形態２に係るファンシステムによるモータの異常判定方法の流れを示すフローチャートである。

【図16B】実施の形態２に係るファンシステムによるモータの異常判定方法の流れを示すフローチャートである。

【図17】本発明の実施の形態３に係るモータ駆動制御装置を備えたファンシステムの構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

１．実施の形態の概要
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。なお、以下の説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の参照符号を、括弧を付して記載している。

【0013】

〔１〕本発明の代表的な実施の形態に係るモータ駆動制御装置（１，１Ａ，１Ｂ）は、モータ（３，３Ｂ）の回転速度を指示する駆動指令電圧（Ｖｓｐ，Ｖｓｐａ，Ｖｓｐｂ）を生成する電圧生成回路（２０，２０Ａ，２０ａ，２０ｂ）と、前記駆動指令電圧によって指定された回転速度で前記モータが回転するように駆動信号（Ｓｄｒ，Ｓｄｒａ，Ｓｄｒｂ）を生成する制御回路（１２）と、前記駆動信号に基づいて前記モータを駆動する駆動回路（１５，１５ａ，１５ｂ）と、を備え、前記制御回路は、前記モータが回転していない状態が第１時間（判定時間Ｔ１）継続した場合に、前記モータの駆動を停止させるように前記駆動信号を生成する第１処理と、前記第１処理によって前記モータの駆動を停止させてから第２時間（ロック保護時間Ｔ２）が経過したとき、前記駆動指令電圧に応じた前記駆動信号の生成を再開する第２処理とを合わせて一つの処理サイクルとするロック保護処理を行い、前記電圧生成回路は、前記モータの起動開始後の前記一つの処理サイクルに相当する第１サイクル期間（Ｔｃ１）に、第１回転速度を指示する前記駆動指令電圧（Ｖｓｐ＝Ｖａ，Ｖａ１，Ｖａ２）を生成し、前記第１サイクル期間の次の前記一つの処理サイクルに相当する第２サイクル期間（Ｔｃ２）に、前記第１回転速度よりも大きい第２回転速度を指示する前記駆動指令電圧（Ｖｓｐ＝Ｖｂ，Ｖｂ１，Ｖｂ２）を生成することを特徴とする。

【0014】

〔２〕上記〔１〕に記載のモータ駆動制御装置において、前記電圧生成回路（２０Ａ）は、前記第２サイクル期間の次の前記一つの処理サイクルに相当する第３サイクル期間（Ｔｃ３）に、前記第２回転速度よりも大きい第３回転速度を指示する前記駆動指令電圧（Ｖｓｐ＝Ｖｃ）を生成してもよい。

【0015】

〔３〕上記〔１〕または〔２〕に記載のモータ駆動制御装置（１，１Ａ，１Ｂ）において、電圧生成回路（２０，２０Ａ，２０ａ，２０ｂ）は、基準電圧（Ｖｒｅｇ，Ｖｒｅｇａ，Ｖｒｅｇｂ）を分圧して前記駆動指令電圧を生成する分圧回路であって、前記モータの起動開始後に、前記分圧回路の分圧比が時間の経過とともに変化してもよい。

【0016】

〔４〕上記〔３〕に記載のモータ駆動制御装置（１，１Ａ，１Ｂ）において、前記電圧生成回路（２０，２０Ａ，２０ａ，２０ｂ）は、前記モータの入力電圧（Ｖｉｎ，Ｖｉｎａ，Ｖｉｎｂ）に応じて前記駆動指令電圧を調整してもよい。

【0017】

〔５〕上記〔４〕に記載のモータ駆動制御装置（１，１Ａ，１Ｂ）において、前記制御回路（１２）は、前記駆動指令電圧の大きさに対応するデューティ比を有するＰＷＭ信号を生成して前記駆動信号として出力し、前記電圧生成回路（２０，２０Ａ，２０ａ，２０ｂ）は、前記モータの入力電圧（Ｖｉｎ，Ｖｉｎａ，Ｖｉｎｂ）が大きいほど前記駆動信号（Ｓｄｒ，Ｓｄｒａ，Ｓｄｒｂ）のデューティ比が小さくなるように、前記駆動指令電圧を生成してもよい。

【0018】

〔６〕上記〔３〕に記載のモータ駆動制御装置（１）において、前記電圧生成回路（２０）は、基準電圧（Ｖｒｅｇ）が供給される第１ノード（Ｐ１）と、前記基準電圧よりも低い固定電位（ＧＮＤ）に接続される第２ノード（Ｐ２）と、第３ノード（Ｐ３）と、前記第１ノードと前記第３ノードとの間に接続された第１抵抗（Ｒ１）と、前記第３ノードと前記第２ノードとの間に接続された第２抵抗（Ｒ２）と、前記第１ノードと前記第３ノードとの間に直列に接続された第３抵抗（Ｒ３）および第１キャパシタ（Ｃ１）と、を含み、前記第３ノードの電圧が前記駆動指令電圧（Ｖｓｐ）として出力されてもよい。

【0019】

〔７〕上記〔４〕または〔５〕に記載のモータ駆動制御装置（１Ａ）において、前記電圧生成回路（２０Ａ）は、基準電圧（Ｖｒｅｇ）が供給される第１ノード（Ｐ１）と、前記基準電圧よりも低い固定電位（ＧＮＤ）に接続される第２ノード（Ｐ２）と、第３ノード（Ｐ３）と、前記入力電圧（Ｖｉｎ）が供給される第４ノード（Ｐ４）と、前記第１ノードと前記第３ノードとの間に接続された第１抵抗（Ｒ１）と、前記第３ノードと前記第２ノードとの間に接続された第２抵抗（Ｒ２）と、前記第１ノードと前記第３ノードとの間に直列に接続された第３抵抗（Ｒ３）および第１キャパシタ（Ｃ１）と、前記第３ノードと前記第４ノードとの間に接続された入力抵抗（Ｒｉｎ）と、を含み、前記第３ノードの電圧が前記駆動指令電圧（Ｖｓｐ）として出力されてもよい。

【0020】

〔８〕上記〔６〕または〔７〕に記載のモータ駆動制御装置（１Ａ）において、前記電圧生成回路（２０Ａ）は、制御電極（Ｂ）、第１主電極（Ｅ）、および第２主電極（Ｃ）を有し、前記第１主電極と前記制御電極との間の電位差に応じて前記第１主電極と前記第３ノードに接続された前記第２主電極との間に電流経路を形成するトランジスタ（Ｑ１）と、前記トランジスタの前記第１主電極と前記第１ノードとの間に接続された第４抵抗（Ｒ４）と、前記トランジスタの前記第１主電極と前記制御電極との間に接続された第５抵抗（Ｒ５）と、前記トランジスタの前記制御電極と前記第２ノードとの間に直列に接続された第６抵抗（Ｒ６）および第２キャパシタ（Ｃ２）と、を更に含んでもよい。

【0021】

〔９〕本発明の代表的な実施の形態に係るファンシステム（２００，２００Ａ，２００Ｂ）は、モータ（３，３Ｂ）と、前記モータの回転力によって回転可能に構成されたインペラ（４）と、前記モータを駆動するとともに、前記モータの回転速度に対応する周期で変化する回転速度信号（ｆｇ，ｆｇａ，ｆｇｂ）を生成するモータ駆動制御装置（１，１Ａ，１Ｂ）と、前記回転速度信号に基づいて、前記モータの回転状態を監視する上位装置（２，２Ａ，２Ｂ）と、を備え、前記モータ駆動制御装置は、前記モータの回転速度を指示する駆動指令電圧（Ｖｓｐ，Ｖｓｐａ，Ｖｓｐｂ）を生成する電圧生成回路（２０，２０Ａ，２０ａ，２０ｂ）と、前記駆動指令電圧によって指定された回転速度で前記モータが回転するように駆動信号（Ｓｄｒ，Ｓｄｒａ，Ｓｄｒｂ）を生成する制御回路（１２）と、前記回転速度信号を生成する回転速度信号生成部（１２４）と、前記駆動信号に基づいて前記モータを駆動する駆動回路（１５，１５ａ，１５ｂ）と、を備え、前記制御回路は、前記モータが回転していない状態が第１時間（判定時間Ｔ１）継続した場合に、前記モータの駆動を停止させるように前記駆動信号を生成する第１処理と、前記第１処理によって前記モータの駆動を停止させてから第２時間（ロック保護時間Ｔ２）が経過したとき、前記駆動指令電圧に応じた前記駆動信号の生成を再開する第２処理とを合わせて一つの処理サイクルとするロック保護処理を行い、前記電圧生成回路は、前記モータの起動開始後に、前記一つの処理サイクルに相当する第１サイクル期間（Ｔｃ１）において、第１回転速度を指示する前記駆動指令電圧（Ｖｓｐ＝Ｖａ，Ｖａ１，Ｖａ２）を生成し、前記第１サイクル期間の次の前記一つの処理サイクルに相当する第２サイクル期間（Ｔｃ２）に、前記第１回転速度よりも大きい第２回転速度を指示する前記駆動指令電圧（Ｖｓｐ＝Ｖｂ，Ｖｂ１，Ｖｂ２）を生成し、前記上位装置は、前記第１サイクル期間および前記第２サイクル期間における前記回転速度信号に基づいて、前記モータの異常の有無を判定することを特徴とする。

【0022】

〔１０〕上記〔９〕に記載のファンシステム（２００，２００Ｂ）において、前記上位装置（２，２Ｂ）は、前記モータの起動開始後に、前記第１サイクル期間において前記回転速度信号の変化が検出された場合に、前記モータが正常であると判定し、前記第１サイクル期間において前記回転速度信号の変化が検出されず、且つ、前記第２サイクル期間において前記回転速度信号の変化が検出された場合に、前記モータが第１異常状態（例えば、ファンが汚れた状態）であると判定し、前記第１サイクル期間および前記第２サイクル期間において前記回転速度信号の変化が検出されなかった場合に、前記モータが前記第１異常状態と異なる第２異常状態（例えば、ロック状態）であると判定してもよい。

【0023】

〔１１〕上記〔９〕に記載のファンシステム（２００Ａ，２００Ｂ）において、前記電圧生成回路は、前記第２サイクル期間の次の前記一つの処理サイクルに相当する第３サイクル期間（Ｔｃ３）に、前記第２回転速度よりも大きい第３回転速度を指示する前記駆動指令電圧（Ｖｓｐ＝Ｖｃ）を生成し、前記上位装置（２Ａ，２Ｂ）は、前記モータの起動開始後に、前記第１サイクル期間において前記回転速度信号の変化が検出された場合に、前記モータが正常であると判定し、前記第１サイクル期間において前記回転速度信号の変化が検出されず、且つ、前記第２サイクル期間において前記回転速度信号の変化が検出された場合に、前記モータが第１異常状態（例えば、ファンが汚れた状態、汚れ度合：小レベル）であると判定し、前記第１サイクル期間および前記第２サイクル期間において前記回転速度信号の変化が検出されず、且つ、前記第３サイクル期間において前記回転速度信号の変化が検出された場合に、前記モータが前記第１異常状態と異なる第２異常状態（例えば、ファンが汚れた状態、汚れ度合：大レベル）であると判定し、前記第１サイクル期間、前記第２サイクル期間、および前記第３サイクル期間において前記回転速度信号の変化が検出されなかった場合に、前記モータが前記第１異常状態および前記第２異常状態と異なる第３異常状態（例えば、ロック状態）であると判定してもよい。

【0024】

〔１２〕本発明の代表的な実施の形態に係る方法は、モータ（３，３Ｂ）と、前記モータの回転力によって回転可能に構成されたインペラ（４）と、前記モータを駆動するともに、前記モータの回転速度に対応する周期で変化する回転速度信号（ｆｇ，ｆｇａ，ｆｇｂ）を生成するモータ駆動制御装置（１，１Ａ，１Ｂ）と、上位装置（２，２Ａ，２Ｂ）と、を備えるファンシステム（２００，２００Ａ，２００Ｂ）によるモータの異常判定方法である。本モータの異常判定方法において、前記モータ駆動制御装置（１，１Ａ，１Ｂ）は、前記モータの回転速度を指示する駆動指令電圧（Ｖｓｐ，Ｖｓｐａ，Ｖｓｐｂ）を生成する電圧生成回路（２０，２０Ａ，２０ａ，２０ｂ）と、前記駆動指令電圧によって指定された回転速度で前記モータが回転するように駆動信号を生成する制御回路（１２）と、前記回転速度信号を生成する回転速度信号生成部（１２４）と、前記駆動信号に基づいて前記モータを駆動する駆動回路（１５，１５ａ，１５ｂ）と、を有し、前記制御回路は、前記モータが回転していない状態が第１時間（判定時間Ｔ１）継続した場合に、前記モータの駆動を停止させるように前記駆動信号を生成する第１処理と、前記第１処理によって前記モータの駆動を停止させてから第２時間（ロック保護時間Ｔ２）が経過したとき、前記駆動指令電圧に応じた前記駆動信号の生成を再開する第２処理とを合わせて一つの処理サイクルとするロック保護処理を行い、前記電圧生成回路は、前記モータの起動開始後に、前記一つの処理サイクルに相当する第１サイクル期間（Ｔｃ１）において、第１回転速度を指示する前記駆動指令電圧（Ｖｓｐ＝Ｖａ，Ｖａ１，Ｖａ２）を生成し、前記第１サイクル期間の次の前記一つの処理サイクルに相当する第２サイクル期間（Ｔｃ２）に、前記第１回転速度よりも大きい第２回転速度を指示する前記駆動指令電圧（Ｖｓｐ＝Ｖｂ，Ｖｂ１，Ｖｂ２）を生成し、前記上位装置が、前記第１サイクル期間における前記回転速度信号の変化の有無を判定する第１ステップ（Ｓ１４）と、前記上位装置が、前記第２サイクル期間における前記回転速度信号の変化の有無を判定する第２ステップ（Ｓ２１）と、前記上位装置が、前記第１ステップにおける判定結果と前記第２ステップにおける判定結果の少なくとも一つに基づいて、前記モータの異常の有無を判定する第３ステップ（Ｓ２４，Ｓ２５，Ｓ２５Ａ，Ｓ２６，Ｓ３４，Ｓ３５）と、を含むことを特徴とする。

【0025】

２．実施の形態の具体例
以下、本発明の実施の形態の具体例について図を参照して説明する。なお、以下の説明において、各実施の形態において共通する構成要素には同一の参照符号を付し、繰り返しの説明を省略する。

【0026】

≪実施の形態１≫
図１は、本発明の実施の形態１に係るモータ駆動制御装置１を備えたファンシステム２００の構成を示すブロック図である。

【0027】

図１に示されるファンシステム２００は、ファン（ファンモータ）１００と上位装置２とを備えている。なお、本実施の形態では、ファンシステム２００が一つのファン１００と上位装置２とを備えるものとして説明するが、ファンシステム２００におけるファン１００の数は１つに限定されず、複数であってもよい。

【0028】

ファン（ファンモータ）１００は、インペラ（羽根車）を回転させることによって風を発生させる装置である。ファン１００は、機器の内部で発生する熱を外部へ排出し、その機器の内部を冷却する冷却装置の一つとして利用可能であり、例えば、サーバ等の情報処理装置の他に、オイルミスト、切削屑、煙、埃などが発生する環境下で使用される工作機械等に搭載可能である。ファン１００は、例えば、軸流ファンである。

【0029】

上位装置２は、ファン１００（モータ３）の状態を監視する装置である。上位装置２は、例えば、工作機械のＮＣ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）装置である。

【0030】

図１に示すように、ファン１００は、モータ３と、モータ３の回転位置に応じて位置信号を出力する位置検出器５、モータ３を駆動するモータ駆動制御装置１と、モータ３の回転力によって回転可能に構成されたインペラ４とを備えている。

【0031】

本実施の形態において、モータ３は、例えば、ティース（図示せず）に巻回された１系統のコイル３０を備えた単相のブラシレスモータである。モータ駆動制御装置１は、モータ３の回転を制御するための装置である。モータ駆動制御装置１は、モータ３を構成する単相のコイル３０に周期的に駆動電流を流すことで、モータ３を回転させる。

【0032】

位置検出器５は、モータ３のロータの位置に応じて位置検出信号Ｓｈを出力する装置である。本実施の形態において、位置検出器５は、例えば、ホール素子である。ホール素子は、位置検出信号Ｓｈとして、正負の極性を有するホール信号を出力する。位置検出器５から出力された位置検出信号Ｓｈとしてのホール信号は、モータ駆動制御装置１（制御回路１２）に入力される。

【0033】

モータ駆動制御装置１には、外部から電源電圧Ｖｄｃが供給される。
モータ駆動制御装置１は、モータ３の回転状態を監視し、モータ３が所定の回転速度で回転するようにモータ３を駆動する。モータ駆動制御装置１は、上位装置２に接続されている。モータ駆動制御装置１は、上位装置２に対して、モータ３の状態に関する情報を出力する。例えば、後述するように、モータ駆動制御装置１は、モータ３の実回転速度（回転数）に応じた回転速度信号ｆｇ等を上位装置２に対して出力する。これにより、上位装置２は、モータ３の回転状態やモータ３の異常の有無等を知ることができる。

【0034】

本実施の形態において、モータ駆動制御装置１は、電圧生成回路２０とモータ駆動回路１０とを備えている。

【0035】

電圧生成回路２０は、モータ３の目標となる動作状態を指示する駆動指令電圧Ｖｓｐを生成する。ここで、モータ３の目標となる動作状態とは、例えば、モータ３の目標となる回転速度やモータ３の目標となるトルク等である。本実施の形態では、一例として、駆動指令電圧Ｖｓｐによってモータ３の目標回転速度が指示されるものとする。

【0036】

なお、電圧生成回路２０および駆動指令電圧Ｖｓｐの詳細については、後述する。

【0037】

モータ駆動回路１０は、電圧生成回路２０から出力された駆動指令電圧Ｖｓｐに基づいて、モータ３を駆動する回路である。具体的に、モータ駆動回路１０は、制御回路１２と、制御回路１２による制御に基づいてモータ３のコイル３０に通電するインバータ回路（駆動回路の一例）１５とを有する。

【0038】

また、モータ駆動回路１０は、一端が直流電源に接続されたヒューズ１９を有している。モータ駆動回路１０において、直流電源から供給される電源電圧Ｖｄｃが、ヒューズ１９を経由して制御回路１２に供給されるとともに、インバータ回路１５を経由してモータ３のコイル３０に印加される。

【0039】

以下の説明において、モータ３および制御回路１２に印加される電源電圧をモータ３の入力電圧Ｖｉｎと称する。本実施の形態において、モータ３の入力電圧Ｖｉｎは、電源電圧Ｖｄｃとなる。

【0040】

インバータ回路１５は、制御回路１２から出力された駆動信号Ｓｄｒに基づいてモータ３のコイル３０に通電する。駆動信号Ｓｄｒは、モータ３の駆動を制御するための信号であり、例えば、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号である。

【0041】

インバータ回路１５は、例えば、Ｈブリッジ回路であり、電源電圧Ｖｄｃの両端に設けられた２つのスイッチ素子（例えば、トランジスタ）の直列回路の対を２つ有している。各直列回路における２つのスイッチ素子同士の接続点がそれぞれ、コイル３０に通電するための出力端子１６，１７である。インバータ回路１５を構成する各スイッチ素子は、制御回路１２から出力される、インバータ回路１５の各スイッチ素子に対応する駆動信号（ＰＷＭ信号）Ｓｄｒによって、オン・オフが制御される。これにより、インバータ回路１５の出力端子１６，１７に接続されたコイル３０の通電が制御される。

【0042】

制御回路１２は、インバータ回路１５を駆動することにより、モータ３の駆動を制御する回路である。制御回路１２は、駆動指令電圧Ｖｓｐに基づいて駆動信号Ｓｄｒを生成する機能を有している。具体的に、制御回路１２は、駆動指令電圧Ｖｓｐの大きさに対応するデューティ比を有するＰＷＭ信号を生成して駆動信号Ｓｄｒとして出力する。また、制御回路１２は、位置検出器５から出力された位置検出信号Ｓｈに基づいて回転速度信号ｆｇを生成する機能を有している。

【0043】

更に、制御回路１２は、モータ３の異常を検出した場合に、モータ３の動作を拘束（ロック）するロック保護機能を有している。
制御回路１２は、ロック保護機能として、モータ３が回転していない状態が第１時間Ｔ１（以下、「判定時間Ｔ１」とも称する。）継続した場合に、モータ３の駆動を停止させるように駆動信号Ｓｄｒを生成する第１処理と、第１処理によってモータ３の駆動を停止させてから第２時間Ｔ２（以下、「ロック保護時間Ｔ２」とも称する。）が経過したとき、駆動指令電圧Ｖｓｐに応じた駆動信号Ｓｄｒの生成を再開する第２処理とを合わせて一つの処理サイクルとするロック保護処理を行う。ロック保護処理の詳細については後述する。

【0044】

制御回路１２は、例えば、上述した機能を有する汎用ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）によって実現されている。

【0045】

図２は、制御回路１２の構成を示す図である。
図２に示すように、制御回路１２は、上述した機能を実現するための機能ブロックとして、基準電圧生成回路１２１、駆動指令取得部１２２、駆動信号生成部１２３、回転速度信号生成部１２４、およびロック保護管理部１２５を有している。

【0046】

ここで、駆動指令取得部１２２、駆動信号生成部１２３、およびロック保護管理部１２５は、Ａ／Ｄ変換回路、発振回路、およびロジック回路等を含む専用ハードウェア回路によって実現されていても良いし、マイクロコントローラ等のプログラム処理装置によって実現されていてもよい。これらの機能部を実現するためのハードウェア構成については、特に限定されない。

【0047】

基準電圧生成回路１２１は、電源電圧Ｖｄｃに基づいて、大きさが一定となる基準電圧Ｖｒｅｇを生成する回路である。基準電圧生成回路１２１は、例えば、電源電圧Ｖｄｃを降圧して大きさが一定となる電圧を生成するシリーズレギュレータ等の電源回路である。

【0048】

基準電圧生成回路１２１は、例えば、電源電圧Ｖｄｃ＝１２Ｖ～２４Ｖに基づいて、基準電圧Ｖｒｅｇ＝３．３Ｖを生成する。基準電圧Ｖｒｅｇは、例えば、電圧生成回路２０による駆動指令電圧Ｖｓｐの生成に利用されるとともに、制御回路１２内の各種設定値を生成するために利用される。

【0049】

駆動指令取得部１２２は、モータ３が、電圧生成回路２０から出力された駆動指令電圧Ｖｓｐで指定された目標の動作状態になるためのモータ３の制御量を決定する機能部である。

【0050】

ここで、上記制御量は、例えば、インバータ回路１５を駆動する駆動信号ＳｄｒとしてのＰＷＭ信号のデューティ比である。

【0051】

例えば、駆動指令取得部１２２は、駆動指令電圧Ｖｓｐと駆動信号Ｓｄｒ（ＰＷＭ信号）のデューティ比との対応関係を示す対応関係情報を用いて、電圧生成回路２０から出力された駆動指令電圧Ｖｓｐから駆動信号Ｓｄｒのデューティ比を決定する。

【0052】

図３は、駆動指令電圧Ｖｓｐと駆動信号Ｓｄｒ（ＰＷＭ信号）のデューティ比との対応関係の一例を示す図である。図３において、横軸が駆動指令電圧Ｖｓｐを表し、縦軸が駆動信号Ｓｄｒのデューティ比を表している。

【0053】

図３に示すように、例えば、駆動指令電圧Ｖｓｐが大きくなるほど、駆動信号Ｓｄｒのデューティ比が小さくなるように、駆動指令電圧Ｖｓｐと駆動信号Ｓｄｒのデューティ比との対応関係が設定されている。本実施の形態においては、駆動信号Ｓｄｒのデューティ比が大きくなるほど、モータ３の回転速度（トルク）が大きくなるように制御される。したがって、モータ駆動制御装置１では、駆動指令電圧Ｖｓｐの大きさを調整することにより、モータ３の回転速度（トルク）を調整することが可能となっている。

【0054】

図３において、最大加速電圧Ｖ１は、駆動信号Ｓｄｒのデューティ比が最大、すなわちモータ３の回転速度およびトルクが最大となる電圧である。駆動指令電圧Ｖｓｐが最大加速電圧Ｖ１以下の範囲では、駆動信号Ｓｄｒのデューティ比が最大値（例えば、１００％）で一定となる。

【0055】

停止電圧Ｖ２は、駆動信号Ｓｄｒのデューティ比が最小、すなわちモータ３を停止させる電圧である。駆動指令電圧Ｖｓｐが停止電圧Ｖ２以上の範囲では、駆動信号Ｓｄｒのデューティ比が最小値（例えば、０％）で一定となる。

【0056】

なお、後述するように、電圧生成回路２０が基準電圧Ｖｒｅｇを分圧して駆動指令電圧Ｖｓｐを生成する場合、駆動指令電圧Ｖｓｐは基準電圧Ｖｒｅｇ（例えば、３．３Ｖ）より低い電圧となる。

【0057】

制御回路１２は、例えば、図３に示すような駆動指令電圧Ｖｓｐと駆動信号Ｓｄｒ（ＰＷＭ信号）のデューティ比との対応関係を示す対応関係情報を、制御回路１２内の記憶装置（不図示）に予め記憶している。駆動指令取得部１２２は、上記記憶装置に記憶されている対応関係情報を用いて、電圧生成回路２０から供給された駆動指令電圧Ｖｓｐに対応するデューティ比Ｔｄｔｙを選択し、駆動信号生成部１２３に指示する。

【0058】

駆動信号生成部１２３は、駆動信号Ｓｄｒを生成するための機能部である。駆動信号生成部１２３は、例えば、駆動指令取得部１２２によって指定されたデューティ比Ｔｄｔｙを有するＰＷＭ信号を生成し、駆動信号Ｓｄｒとして出力する。

【0059】

駆動信号生成部１２３は、ロック保護管理部１２５からモータ３の駆動の停止が指示された場合には、駆動指令取得部１２２から指定されたデューティ比Ｔｄｔｙ（駆動指令電圧Ｖｓｐ）に関わらず、モータ３の駆動を停止させるように駆動信号Ｓｄｒを生成する。例えば、このとき、駆動信号生成部１２３は、インバータ回路１５の上側アームのスイッチ素子をオフし、下側アームの少なくとも一つのスイッチ素子をオンさせるように、駆動信号Ｓｄｒを生成する。

【0060】

駆動信号生成部１２３は、モータ３の起動を開始するとき、所定の時間の経過後に駆動信号Ｓｄｒを生成する。

【0061】

図４は、モータ３の起動開始時における駆動信号Ｓｄｒの生成が開始されるタイミングを説明するための図である。図４において、上段にモータ３の入力電圧Ｖｉｎの波形が示され、中段に基準電圧Ｖｒｅｇの波形が示され、下段に駆動信号Ｓｄｒの波形が示されている。

【0062】

図４に示すように、外部電源から電源電圧Ｖｄｃが制御回路１２に印加されると、制御回路１２の基準電圧生成回路１２１が基準電圧Ｖｒｅｇを生成する。駆動信号生成部１２３は、基準電圧Ｖｒｅｇが立ち上がってから起動待機時間Ｔｗの経過後に、駆動信号Ｓｄｒを生成する。すなわち、本実施の形態に係るファンシステム２００では、制御回路１２への電源電圧Ｖｄｃの投入により基準電圧Ｖｒｅｇが生成されてから起動待機時間Ｔｗが経過した後に、モータ３の起動が開始される。

【0063】

回転速度信号生成部１２４は、モータ３の回転速度を示す回転速度信号ｆｇとしてのＦＧ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）信号を生成する。回転速度信号生成部１２４は、例えば、位置検出器５としてのホール素子から出力された位置検出信号Ｓｈに基づいて、モータ３の回転速度に比例する周期（周波数）を有するＦＧ信号を生成する。回転速度信号生成部１２４から出力されたＦＧ信号は、回転速度信号ｆｇとしてロック保護管理部１２５および上位装置２に入力される。

【0064】

例えば、回転速度信号生成部１２４は、ホール信号Ｓｈの正極側の信号と負極側の信号を比較するコンパレータ回路と、コンパレータ回路の比較結果に基づいてパルス状のＦＧ信号を生成するロジック回路とによって構成されている。
なお、回転速度信号生成部１２４は、制御回路１２が備えていなくてもよい。例えば、回転速度信号生成部１２４は、モータ３が搭載される基板（プリント基板）上に形成されたＦＧパターンであってもよい。

【0065】

ロック保護管理部１２５は、ロック保護処理を行う機能部である。
図５は、制御回路１２（ロック保護管理部１２５）によるロック保護処理を説明するための図である。

【0066】

ロック保護管理部１２５は、第１処理として、回転速度信号ｆｇの電圧の変化の有無を監視し、回転速度信号ｆｇの電圧が変化しない時間が予め設定された判定時間Ｔ１となったとき、モータ３の駆動を停止させる。

【0067】

例えば、図５に示すように、時刻ｔ１において、何らかの原因でモータ３がロック状態となり、パルス状の回転速度信号ｆｇの電圧が変化しなくなった場合を考える。このとき、ロック保護管理部１２５は、時間の計測を開始する。次に、時刻ｔ２において計測時間が予め設定された判定時間（第１時間の一例）Ｔ１に到達したとき、ロック保護管理部１２５は、回転速度信号ｆｇの電圧が変化しなかったことをもとに、モータ３が回転していないロック状態であると判定し、駆動信号生成部１２３を制御して、モータ３の駆動を停止させるように駆動信号Ｓｄｒを生成させ（第１処理）、モータ３のロック保護を行う。

【0068】

なお、判定時間Ｔ１の計測中に、パルス状の回転速度信号ｆｇの電圧が変化した場合（例えば、回転速度信号ｆｇの切り替わりエッジが検出された場合）には、ロック保護管理部１２５は、判定時間Ｔ１の計測を停止し、それまでの計測時間をリセットする。

【0069】

次に、ロック保護管理部１２５は、ロック保護処理における第２処理を行う。ロック保護管理部１２５は、第２処理として、モータ３のロック保護を一定期間継続させ、その後、ロック保護を解除する。例えば、図５に示すように、時刻ｔ２においてモータ３のロック保護を開始したとき、ロック保護管理部１２５は、時間の計測を開始する。次に、時刻ｔ３において計測時間が予め設定されたロック保護時間（第２時間の一例）Ｔ２に到達したとき、ロック保護管理部１２５は、駆動信号生成部１２３を制御して駆動指令電圧Ｖｓｐに基づく駆動信号Ｓｄｒの生成を再開させ、モータ３のロック保護を解除する（第２処理）。

【0070】

このように、ロック保護処理は、第１処理と第２処理とを合わせて一つの処理サイクルを構成している。したがって、ロック保護処理の１つの処理サイクルの期間は、第１時間Ｔ１と第２時間Ｔ２との合計期間となる。以下の説明において、ロック保護処理の１つの処理サイクルの期間を「サイクル期間」とも称する。

【0071】

本実施の形態において、駆動指令電圧Ｖｓｐに基づいて駆動信号Ｓｄｒを生成してモータ３の駆動を制御する動作モードを通常駆動モードと称し、ロック保護処理によってモータ３の駆動を停止する動作モードをロック保護モードと称する。例えば、何らかの原因でモータ３が拘束されている状態（回転速度信号ｆｇの電圧の変化しない状態）が継続している場合、制御回路１２は、通常駆動モードとロック保護モードとを交互に繰り返すことになる（図５参照）。

【0072】

本実施の形態において、モータ３の起動開始後、すなわち、モータ駆動制御装置１に電源電圧Ｖｄｃが印加され、基準電圧Ｖｒｅｇが生成されてから起動待機時間Ｔｗの経過後（図４参照）に、ロック保護処理の最初の処理サイクルが開始される。以下の説明では、モータ３の起動が開始されてからｎ（ｎは１以上の整数）回目に行われるロック保護処理の処理サイクルの期間を第ｎサイクル期間Ｔｃｎと称する。具体的には、モータ３の起動開始後に最初に行われるロック保護処理の処理サイクルに相当する期間を第１サイクル期間Ｔｃ１とし、第１サイクル期間Ｔｃ１の次に行われるロック保護処理の処理サイクルに相当する期間を第２サイクル期間Ｔｃ２とする。

【0073】

次に、電圧生成回路２０の構成について詳細に説明する。
上述したように、電圧生成回路２０は、モータ３の目標となる動作状態（例えば、目標の回転速度）を指示する駆動指令電圧Ｖｓｐを生成する。また、上述したように、駆動指令電圧Ｖｓｐは、モータ３を目標となる動作状態にするための駆動信号Ｓｄｒのデューティ比を指示する信号であって、駆動指令電圧Ｖｓｐと駆動信号Ｓｄｒのデューティ比との対応関係が、予め制御回路１２に記憶されている。

【0074】

電圧生成回路２０は、モータ３（ファン１００）の通常動作時において、目標となるファン１００の風量に応じた大きさの駆動指令電圧Ｖｓｐ（目標電圧）を生成する。本実施の形態では、一例として、電圧生成回路２０が、通常動作時において、ファン１００の風量が最大（モータ３の回転速度が最大）となる電圧、すなわち駆動信号Ｓｄｒのデューティ比が１００％になる電圧を駆動指令電圧Ｖｓｐとして出力するものとする。図３の例の場合、電圧生成回路２０は、通常動作時において、駆動信号Ｓｄｒのデューティ比が１００％になる最大加速電圧Ｖ１以下の電圧を生成し、駆動指令電圧Ｖｓｐとして出力する。

【0075】

電圧生成回路２０は、モータ３の起動開始後に、ロック保護処理の処理サイクルに合わせてモータ３のトルクが漸次的に大きくなるように、駆動指令電圧Ｖｓｐを漸次的に変化させて、通常動作時の目標電圧（駆動信号Ｓｄｒのデューティ比が１００％になる電圧）まで到達させる。

【0076】

具体的には、電圧生成回路２０は、モータ３の起動開始後、制御回路１２によるロック保護処理の一つの処理サイクルに相当する第１サイクル期間に、第１回転速度（第１デューティ比）を指示する駆動指令電圧Ｖｓｐを生成し、第１サイクル期間の次のロック保護処理の一つの処理サイクルに相当する第２サイクル期間に、第１回転速度よりも大きい第２回転速度（第１デューティ比よりも大きい第２デューティ比）を指示する駆動指令電圧Ｖｓｐを生成する。

【0077】

図６は、実施の形態１に係る駆動指令電圧Ｖｓｐの特性の一例を示す図である。
図６に示すグラフにおいて、横軸は時間を表し、縦軸は電圧を表している。参照符号３００は、モータ３の起動を開始してからの駆動指令電圧Ｖｓｐの時間的な変化を表している。

【0078】

図６に示すように、電圧生成回路２０は、モータ３の起動開始後に基準電圧Ｖｒｅｇが生成されてから起動待機時間Ｔｗの経過後（図４参照）の、ロック保護処理の第１サイクル期間が開始される時刻ｔ１において、駆動指令電圧Ｖｓｐが第１判定電圧Ｖａとなるように駆動指令電圧Ｖｓｐを生成する。また、図６に示すように、電圧生成回路２０は、ロック保護処理の第２サイクル期間が開始される時刻ｔ２において、駆動指令電圧Ｖｓｐが第２判定電圧Ｖｂとなるように、駆動指令電圧Ｖｓｐを生成する。

【0079】

ここで、第１判定電圧Ｖａは、最大加速電圧Ｖ１より大きく、且つ、停止電圧Ｖ２よりも小さい電圧であり、例えば、駆動信号Ｓｄｒのデューティ比＝５０％を指示する電圧である。第２判定電圧Ｖｂは、最大加速電圧Ｖ１以下の電圧であり、例えば、駆動信号Ｓｄｒのデューティ比＝１００％を指示する電圧である。

【0080】

このように、電圧生成回路２０は、モータ３の起動開始時において、制御回路１２によるロック保護処理の処理サイクルに合わせて２種類の駆動指令電圧Ｖｓｐを生成する。

【0081】

図７は、実施の形態１に係る電圧生成回路２０の構成の一例を示す図である。
電圧生成回路２０は、例えば、基準電圧Ｖｒｅｇを分圧して駆動指令電圧Ｖｓｐを生成する分圧回路である。電圧生成回路２０としての分圧回路は、その分圧比が、モータ３の起動開始後に時間の経過とともに変化するように構成されている。

【0082】

例えば、図７に示すように、電圧生成回路２０は、基準電圧Ｖｒｅｇが供給される第１ノードＰ１と、基準電圧Ｖｒｅｇよりも低い固定電位（例えば、ＧＮＤ電位）に接続される第２ノードＰ２と、駆動指令電圧Ｖｓｐを出力するための第３ノードＰ３と、を有している。また、電圧生成回路２０は、第１ノードＰ１と第３ノードＰ３との間に接続された第１抵抗Ｒ１と、第３ノードＰ３と第２ノードＰ２との間に接続された第２抵抗Ｒ２と、第１ノードＰ１と第３ノードＰ３との間に直列に接続された第３抵抗Ｒ３および第１キャパシタＣ１とを有している。

【0083】

図７に示す電圧生成回路２０において、基準電圧Ｖｒｅｇの投入直後は、第１キャパシタＣ１に電荷が蓄えられていないため、主として第１抵抗Ｒ１～第３抵抗Ｒ３による分圧比に基づいて駆動指令電圧Ｖｓｐが決定される。その後、第１キャパシタＣ１が充電され始めると、第３抵抗Ｒ３および第１キャパシタＣ１側の抵抗成分が大きくなり、駆動指令電圧Ｖｓｐが低下する。そして、ロック保護処理の第１サイクル期間Ｔｃ１が開始されるタイミング（図６の時刻ｔ１）において、駆動指令電圧Ｖｓｐが第１判定電圧Ｖａとなる。その後、更に第１キャパシタＣ１が充電され、第３抵抗Ｒ３および第１キャパシタＣ１側の抵抗成分が更に大きくなり、ロック保護処理の第２サイクル期間Ｔｃ２が開始されるタイミング（図６の時刻ｔ２）において、駆動指令電圧Ｖｓｐが第２判定電圧Ｖｂとなる。

【0084】

このように、電圧生成回路２０として図７に示す回路構成を採用し、第１乃至第３抵抗Ｒ１～Ｒ３および第１キャパシタＣ１の定数を適切な値に設定することにより、制御回路１２によるロック保護処理の第１および第２サイクル期間Ｔｃ１，Ｔｃ２に合わせた所望の大きさの駆動指令電圧Ｖｓｐを容易に生成することができる。

【0085】

ところで、一般にモータのトルクは、モータの入力電圧に依存し、入力電圧が大きくなるほどトルクが大きくなる傾向がある。そのため、モータ３を駆動するための駆動信号Ｓｄｒのデューティ比の指令値が一定であったとしても、入力電圧Ｖｉｎに応じてモータ３のトルクが変わる。

【0086】

そこで、実施の形態１に係る電圧生成回路２０は、入力電圧Ｖｉｎによるモータ３のトルクの変動を低減するために、モータ３の入力電圧Ｖｉｎに応じて駆動指令電圧Ｖｓｐを調整する。具体的には、電圧生成回路２０は、モータ３の入力電圧が大きいほど駆動信号Ｓｄｒのデューティ比が小さくなるように駆動指令電圧Ｖｓｐを生成する。例えば、図７に示すように、電圧生成回路２０は、入力電圧Ｖｉｎが供給される第４ノードＰ４と、第４ノードＰ４と第３ノードＰ３との間に接続された入力抵抗Ｒｉｎとを更に有する。

【0087】

図８は、実施の形態１に係る電圧生成回路２０に異なる入力電圧Ｖｉｎを印加したときの、駆動指令電圧Ｖｓｐの特性の一例を示す図である。
図８に示すグラフにおいて、横軸は時間を表し、縦軸は電圧を表している。参照符号４００は、図７に示した回路構成を有する電圧生成回路２０に入力電圧Ｖｉｎ＝１２Ｖを印加したときの駆動指令電圧Ｖｓｐの時間的な変化を表し、参照符号４０１は、図７に示した回路構成を有する電圧生成回路２０に入力電圧Ｖｉｎ＝２４Ｖを印加したときの駆動指令電圧Ｖｓｐの時間的な変化を表している。

【0088】

図８に示すように、電圧生成回路２０において入力抵抗Ｒｉｎを介して第３ノードＰ３に入力電圧Ｖｉｎを印加することにより、駆動指令電圧Ｖｓｐは、入力電圧Ｖｉｎが大きくなるほど大きくなる。換言すれば、入力電圧Ｖｉｎが大きくなるほど、駆動信号Ｓｄｒのデューティ比の指示値が小さくなる。

【0089】

このように、入力電圧Ｖｉｎが大きくなるほど駆動信号Ｓｄｒのデューティ比の指示値が小さくなるように駆動指令電圧Ｖｓｐを生成することにより、入力電圧Ｖｉｎが変化してもモータ３のトルクが一定になるようにすることが可能となる。

【0090】

例えば、入力電圧Ｖｉｎが１２Ｖであるときに駆動信号Ｓｄｒのデューティ比が５５％となるように駆動指令電圧Ｖｓｐ（第１判定電圧Ｖａ１）を生成し、入力電圧Ｖｉｎが２４Ｖであるときに駆動信号Ｓｄｒのデューティ比が４５％となるように駆動指令電圧Ｖｓｐ（第１判定電圧Ｖａ２）を生成する。これによれば、入力電圧Ｖｉｎが１２Ｖである場合と入力電圧Ｖｉｎが２４Ｖである場合のいずれの場合においても、モータ３の起動開始後の第１サイクル期間が開始される時刻ｔ１にモータ３を同程度のトルクで回転させることができる。

【0091】

したがって、電圧生成回路２０によれば、後述するように上位装置２がモータ３の異常判定処理を行うときのモータ３のトルクを、入力電圧Ｖｉｎによらず一定にすることが可能となるので、上位装置２によるモータ３の異常判定の精度を向上させることが可能となる。

【0092】

次に、上位装置２について説明する。
上位装置２は、電源電圧Ｖｄｃを監視することにより、ファン１００への電源電圧Ｖｄｃの供給の有無を判定する。

【0093】

なお、図１には、電源電圧Ｖｄｃが直流電源からファン１００（モータ駆動制御装置１）に直接供給される場合が例示されているが、これに限られない。例えば、上位装置２が、電源電圧Ｖｄｃを監視するだけでなく、ファン１００（モータ駆動制御装置１）への電源電圧Ｖｄｃの供給と遮断を切り替えるようにしてもよい。

【0094】

また、上位装置２は、回転速度信号ｆｇを監視することにより、ファン１００（モータ３）の回転の有無を判定する。上述したように、回転速度信号ｆｇはモータ３の回転速度に応じて変化する周期信号である。上位装置２は、回転速度信号ｆｇを監視することにより、モータ３が回転しているか否かを判定するとともに、必要に応じてモータ３の回転速度を算出する。

【0095】

上位装置２は、回転速度信号ｆｇに基づいて、ファン１００（モータ３）側の異常の有無を判定する異常判定処理を実行する。以下、上位装置２による異常判定処理について、詳細に説明する。

【0096】

図９は、実施の形態１に係るファンシステムによるモータの異常判定方法を説明するためのタイミングチャートである。

【0097】

上位装置２は、モータ駆動制御装置１側のロック保護処理の第１サイクル期間Ｔｃ１および第２サイクル期間Ｔｃ２における回転速度信号ｆｇに基づいて、モータ３の異常の有無を判定する。

【0098】

具体的には、上位装置２は、最大デューティ比よりも低い第１デューティ比（例えば、５０％）の駆動信号Ｓｄｒの生成が指示される第１サイクル期間Ｔｃ１におけるモータ３の回転の有無と、第１デューティ比よりも大きい第２デューティ比（例えば、最大デューティ比１００％）の駆動信号Ｓｄｒの生成が指示される第２サイクル期間Ｔｃ２におけるモータ３の回転の有無に基づいて、モータ３の異常の有無を判定する。

【0099】

より具体的には、上位装置２は、駆動指令電圧Ｖｓｐが第１デューティ比（例えば、５０％）を指示する第１判定電圧Ｖａとなる第１サイクル期間Ｔｃ１において、回転速度信号ｆｇの変化が検出された場合に、モータ３が正常であると判定する。

【0100】

例えば、図９に示すように、時刻ｔ１においてロック保護処理の第１サイクル期間が開始されてから判定時間Ｔ１が経過した時刻ｔ２以降において、上位装置２は、回転速度信号ｆｇの変化の有無を判定する（異常判定処理１）。このとき、図９の（ｉ）に示すように、回転速度信号ｆｇの変化が検出された場合には、上位装置２は、モータ３（ファン１００）が正常に動作していると判定する。

【0101】

一方、第１サイクル期間Ｔｃ１において回転速度信号ｆｇの変化が検出されず、且つ、駆動指令電圧Ｖｓｐが第２デューティ比（例えば、１００％）を指示する第２判定電圧Ｖｂとなる第２サイクル期間Ｔｃ２において回転速度信号ｆｇの変化が検出された場合には、上位装置２は、モータ３が第１異常状態、すなわちファン１００が汚れている状態であると判定する。

【0102】

例えば、図９の（ｉｉ）に示すように、第１サイクル期間Ｔｃ１における異常判定処理１において、回転速度信号ｆｇが一定（例えば、ハイレベル一定）であり、回転速度信号ｆｇの変化が検出されなかった場合、上位装置２は、時刻ｔ３において次のロック保護処理の第２サイクル期間Ｔｃ２が開始されてから判定時間Ｔ１が経過した時刻ｔ４以降において、回転速度信号ｆｇが変化したか否かを判定する（異常判定処理２）。このとき、図９の（ｉｉ）に示すように、回転速度信号ｆｇの変化が検出された場合には、上位装置２は、ファン１００が汚れている状態であると判定する。

【0103】

また、ロック保護処理の第１サイクル期間Ｔｃ１および第２サイクル期間Ｔｃ２において回転速度信号ｆｇの変化が検出されなかった場合に、上位装置２は、モータ３が第２異常状態、すなわちモータ３がロック状態であると判定する。

【0104】

例えば、図９の（ｉｉｉ）に示すように、第１サイクル期間Ｔｃ１および第２サイクル期間Ｔｃ２において回転速度信号ｆｇが一定（例えば、ハイレベル一定）であった場合、上位装置２は、ファン１００（モータ３）がロック状態であると判定する。

【0105】

このように、上位装置２は、モータ起動後にモータ駆動制御装置１によって行われる２回のロック保護処理の処理サイクルに合わせて回転速度信号ｆｇの変化の有無を判定することにより、モータ３の異常の有無のみならず、異常の種類（ファン１００の汚れ、またはモータ３のロック状態）を特定することが可能となる。

【0106】

なお、モータ駆動制御装置１側のロック保護処理が開始されるタイミングや判定時間Ｔ１等の情報は予め上位装置２に記憶されており、上位装置２は、それらの情報に基づいて、適切なタイミングでモータ３の異常判定処理を実行する。

【0107】

次に、本実施の形態に係るファンシステム２００によるモータ３の異常判定方法の流れについて説明する。

【0108】

図１０は、実施の形態１に係るファンシステム２００によるモータの異常判定方法の流れを示すフローチャートである。

【0109】

図１０に示すように、ファンシステム２００において、電源電圧Ｖｄｃがモータ駆動制御装置１に投入されると、先ず、制御回路１２が基準電圧Ｖｒｅｇを生成し、電圧生成回路２０が基準電圧Ｖｒｅｇに基づいて、駆動指令電圧Ｖｓｐの生成を開始する（ステップＳ１０）。

【0110】

基準電圧Ｖｒｅｇが生成されてから起動待機時間Ｔｗの経過後（図９における時刻ｔ１）に、制御回路１２が通常駆動モードとなり、駆動指令電圧Ｖｓｐに基づくモータ駆動制御を開始することにより、モータ３の起動を開始する（ステップＳ１１）。これにより、ロック保護処理の第１サイクル期間Ｔｃ１が開始される。

【0111】

このとき、駆動指令電圧Ｖｓｐが第１判定電圧Ｖａとなる（ステップＳ１２）。具体的には、ステップＳ１１において制御回路１２がモータ３の起動を開始した時（図９における時刻ｔ１）、駆動指令電圧Ｖｓｐが、例えば、駆動信号Ｓｄｒのデューティ比＝５０％を指示する第１判定電圧Ｖａとなる。

【0112】

制御回路１２は、第１判定電圧Ｖａに対応するデューティ比（５０％）の駆動信号Ｓｄｒを生成して、モータ３を駆動する（ステップＳ１３）。

【0113】

制御回路１２および上位装置２は、第１サイクル期間Ｔｃ１において、モータ３が回転しているか否かを判定する（ステップＳ１４）。具体的には、上述したように、制御回路１２において、ロック保護管理部１２５が、回転速度信号生成部１２４によって生成された回転速度信号ｆｇの変化の有無を判定する。また、上位装置２も同様に、異常判定処理として、制御回路１２（回転速度信号生成部１２４）から上位装置２に入力される回転速度信号ｆｇの変化の有無を判定する。

【0114】

第１サイクル期間Ｔｃ１においてモータ３が回転している場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、パルス状の回転速度信号ｆｇが出力される。この場合、上位装置２は、回転速度信号ｆｇの変化を検出し、モータ３（ファン１００）が正常であると判定する（ステップＳ２６）。すなわち、上位装置２は、モータ３のトルク（回転速度）が低レベルである第１サイクル期間Ｔｃ１においてモータ３が回転していることを検出できたため、モータ３が正常であると判定する。
このとき、制御回路１２も同様に、回転速度信号ｆｇの変化を検出するため、通常駆動モードによるモータ駆動制御を継続する。

【0115】

一方、第１サイクル期間Ｔｃ１においてモータ３が回転していない場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）、回転速度信号ｆｇが一定（ローレベル一定またはハイレベル一定）となる。この場合、制御回路１２は、回転速度信号ｆｇの変化を検出できないため、ロック保護処理の判定時間Ｔ１の計測を開始し、判定時間Ｔ１が経過したか否かを判定する（ステップＳ１５）。

【0116】

判定時間Ｔ１が経過していない場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）、制御回路１２は、ステップＳ１４に戻り、モータ３が回転しているか否かを判定し、モータ３が回転していない場合には、判定時間Ｔ１の計測を継続する。判定時間Ｔ１が経過した場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、制御回路１２は、通常駆動モードからロック保護モードに移行し、ロック保護管理部１２５が駆動信号生成部１２３を制御することにより、モータ３の駆動を停止させるための駆動信号Ｓｄｒを生成する（ステップＳ１６）。これにより、モータ３はロック保護状態となる。このとき、ロック保護管理部１２５は、ロック保護時間Ｔ２の計測も開始する。また、上位装置２は、第１サイクル期間Ｔｃ１における異常判定処理では回転速度信号ｆｇの変化が検出されなかったこと（モータ３が回転しなかったこと）を内部の記憶部（不図示）に記憶しておく。

【0117】

次に、制御回路１２は、ロック保護時間Ｔ２が経過したか否かを判定する（ステップＳ１７）。ロック保護時間Ｔ２が経過していない場合（ステップＳ１７：Ｎｏ）、制御回路１２は、引き続きロック保護モードで動作する。

【0118】

ロック保護時間Ｔ２が経過した場合（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）、制御回路１２は、ロック保護モードから通常駆動モードに移行し、駆動指令電圧Ｖｓｐに基づくモータ駆動制御を再開する（ステップＳ１８）。これにより、制御回路１２によるロック保護処理の第１サイクル期間Ｔｃ１が終了し、新たな第２サイクル期間Ｔｃ２が開始される。

【0119】

第２サイクル期間Ｔｃ２が開始されたとき、駆動指令電圧Ｖｓｐが第２判定電圧Ｖｂとなる（ステップＳ１９）。具体的には、ステップＳ１８において制御回路１２が通常駆動モードでの動作を再開し、第２サイクル期間Ｔｃ２が開始された時（図９における時刻ｔ３）に、駆動指令電圧Ｖｓｐが、例えば、駆動信号Ｓｄｒのデューティ比を１００％にすることを指示する第２判定電圧Ｖｂとなる。

【0120】

制御回路１２は、第２判定電圧Ｖｂに対応するデューティ比（１００％）の駆動信号Ｓｄｒを生成して、モータ３を駆動する（ステップＳ２０）。

【0121】

次に、制御回路１２および上位装置２は、ステップＳ１４と同様に、第２サイクル期間Ｔｃ２においてモータ３が回転しているか否かを判定する（ステップＳ２１）。

【0122】

第２サイクル期間Ｔｃ２においてモータ３が回転している場合（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、上位装置２は、ファン１００（モータ３）が汚れている状態であると判定する（ステップＳ２５）。すなわち、上位装置２は、モータ３のトルク（回転速度）が低レベルとなる第１サイクル期間Ｔｃ１ではモータ３が回転していることを検出できなかったが、モータ３のトルクが高レベルとなる第２サイクル期間Ｔｃ２においてモータ３が回転していることを検出できたため、ファン１００（モータ３）が汚れている状態であると判定する。
このとき、制御回路１２も同様に、回転速度信号ｆｇの変化を検出するため、通常駆動モードによるモータ駆動制御を継続する。

【0123】

一方、第２サイクル期間Ｔｃ２においてモータ３が回転していない場合（ステップＳ２１：Ｎｏ）、制御回路１２は、回転速度信号ｆｇの変化を検出できないため、ロック保護処理の判定時間Ｔ１の計測を開始し、判定時間Ｔ１が経過したか否かを判定する（ステップＳ２２）。

【0124】

第２サイクル期間Ｔｃ２において判定時間Ｔ１が経過していない場合（ステップＳ２２：Ｎｏ）、制御回路１２は、ステップＳ２１に戻り、モータ３が回転しているか否かを判定し、モータ３が回転していない場合には、判定時間Ｔ１の計測を継続する。一方、第２サイクル期間Ｔｃ２において判定時間Ｔ１が経過した場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、制御回路１２は、通常駆動モードからロック保護モードに移行し、モータ３の駆動を停止させるように駆動信号Ｓｄｒを生成する（ステップＳ２３）。その後、制御回路１２は、上述したロック保護処理の処理サイクルを繰り返す。

【0125】

このとき、上位装置２は、モータ３がロック状態であると判定する（ステップＳ２４）。すなわち、上位装置２は、モータ３のトルク（回転速度）が低レベルとなる第１サイクル期間Ｔｃ１およびモータ３のトルクが高レベルとなる第２サイクル期間Ｔｃ２の両期間において回転速度信号ｆｇの変化を検出できなかったため、ファン１００（モータ３）がロック状態であると判定する。

【0126】

以上、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置１によれば、モータ３の起動開始後に、電圧生成回路２０が、制御回路１２によるロック保護処理の処理サイクルに合わせて、モータ３の回転速度（トルク）が漸次的に大きくなるように駆動指令電圧Ｖｓｐを生成するので、モータ３（ファン１００）の異常の有無を容易に判定することが可能となる。

【0127】

具体的には、電圧生成回路２０は、モータの起動開始後の、ロック保護処理の一つの処理サイクルに相当する第１サイクル期間Ｔｃ１に、第１回転速度（例えば、第１デューティ比＝５０％）を指示する駆動指令電圧Ｖｓｐ（＝Ｖａ）を生成し、第１サイクル期間Ｔｃ１の次の一つの処理サイクルに相当する第２サイクル期間Ｔｃ２に、第１回転速度よりも大きい第２回転速度（例えば、第２デューティ比＝１００％）を指示する駆動指令電圧Ｖｓｐ（＝Ｖｂ）を生成する。

【0128】

これによれば、上位装置２は、モータ駆動制御装置１側のロック保護処理の第１サイクル期間Ｔｃ１と第２サイクル期間Ｔｃ２の夫々の期間において、回転速度信号ｆｇの変化の有無を判定することにより、モータ３（ファン１００）の異常の有無を容易に判定することが可能となる。

【0129】

例えば、上位装置２は、モータの起動開始後の第１サイクル期間Ｔｃ１において回転速度信号ｆｇの変化が検出された場合に、モータ３が正常であると判定する。また、上位装置２は、第１サイクル期間Ｔｃ１において回転速度信号ｆｇの変化が検出されず、且つ、第２サイクル期間Ｔｃ２において回転速度信号ｆｇの変化が検出された場合に、モータ３が第１異常状態（例えば、モータ３／ファン１００が汚れた状態）であると判定する。更に、上位装置２は、第１サイクル期間Ｔｃ１および第２サイクル期間Ｔｃ２において回転速度信号ｆｇの変化が検出されなかった場合に、モータ３が第２異常状態（例えば、ロック状態）であると判定する。

【0130】

このように、モータ起動開始後に行われるロック保護処理の各処理サイクルでの回転速度信号ｆｇの変化の有無を監視することにより、モータ３の異常の有無のみならず、異常の種類を推定することが可能となる。

【0131】

本実施の形態に係るモータ駆動制御装置１は、制御回路１２としてロック保護機能を備えた汎用ＩＣを採用する場合に、特に有益である。例えば、制御回路１２としてモータのロック保護機能を備えた汎用ＩＣを採用している既存のファンシステムに対して、ファン（モータ）の異常判定機能を新たに追加したい場合には、既存のシステム構成に電圧生成回路２０を追加するだけでよい。すなわち、モータ駆動制御装置１によれば、既存の制御回路１２が備えているロック保護機能の処理サイクルに合わせてモータ３の回転速度（トルク）を可変させるので、ロック保護機能とは別に、ファンの異常判定を行うために回転速度（トルク）を可変させる機能等を制御回路１２側に追加する必要がなく、電圧生成回路２０を追加するだけでよい。

【0132】

また、電圧生成回路２０として図７に示した回路構成を採用することにより、抵抗やキャパシタの定数を調整するだけで、ロック保護機能の処理サイクルに合わせて漸次的に大きさが変化する駆動指令電圧Ｖｓｐを容易に生成することができる。

【0133】

このように、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置１によれば、既存のファンシステムのシステム構成を大幅に変更することなく、より簡単な構成でモータ３（ファン１００）の異常の有無を判定することが可能となる。

【0134】

≪実施の形態２≫
図１１は、本発明の実施の形態２に係るモータ駆動制御装置１Ａを備えたファンシステムの構成を示すブロック図である。

【0135】

図１１に示される実施の形態２に係るファンシステム２００Ａは、電圧生成回路２０Ａの構成および上位装置２Ａによるモータの異常判定処理において実施の形態１に係るファンシステム２００と相違し、その他の点においてはファンシステム２００と同様である。以下、ファンシステム２００Ａの実施の形態１に係るファンシステム２００との相違点について、詳細に説明する。

【0136】

電圧生成回路２０Ａは、実施の形態１に係る電圧生成回路２０の機能に加えて、制御回路１２のロック保護処理の第２サイクル期間Ｔｃ２の次の一つの処理サイクルに相当する第３サイクル期間Ｔｃ３に、第２回転速度（第２デューティ比）よりも大きい第３回転速度（第３デューティ比）を指示する駆動指令電圧Ｖｓｐを生成する機能を有する。

【0137】

図１２は、実施の形態２に係る駆動指令電圧Ｖｓｐの特性の一例を示す図である。
図１２に示すグラフにおいて、横軸は時間を表し、縦軸は電圧を表している。参照符号６００は、モータ３の起動を開始してからの駆動指令電圧Ｖｓｐの時間的な変化を表している。

【0138】

図１２に示すように、電圧生成回路２０Ａは、基準電圧Ｖｒｅｇが生成されてから起動待機時間Ｔｗの経過後（図４参照）、ロック保護処理の第１サイクル期間Ｔｃ１が開始される時刻ｔ１において駆動指令電圧Ｖｓｐが第１判定電圧Ｖａとなり、ロック保護処理の第２サイクル期間Ｔｃ２が開始される時刻ｔ２において駆動指令電圧Ｖｓｐが第２判定電圧Ｖｂとなり、ロック保護処理の第３サイクル期間Ｔｃ３が開始される時刻ｔ３において駆動指令電圧Ｖｓｐが第３判定電圧Ｖｃとなるように、駆動指令電圧Ｖｓｐを生成する。

【0139】

ここで、第１判定電圧Ｖａは、最大加速電圧Ｖ１より大きく且つ停止電圧Ｖ２より小さい電圧であり、例えば、駆動信号Ｓｄｒのデューティ比が２５％になる電圧である。第２判定電圧Ｖｂは、最大加速電圧Ｖ１より大きく、且つ、第１判定電圧Ｖａより小さい電圧であり、例えば、駆動信号Ｓｄｒのデューティ比が７０％になる電圧である。第３判定電圧Ｖｃは、最大加速電圧Ｖ１以下の電圧であり、例えば、駆動信号Ｓｄｒのデューティ比が１００％になる電圧である。

【0140】

このように、電圧生成回路２０Ａは、モータ３の起動開始時において、制御回路１２によるロック保護処理の処理サイクルに合わせて３種類の駆動指令電圧Ｖｓｐを生成する。

【0141】

図１３は、実施の形態２に係る電圧生成回路２０Ａの構成の一例を示す図である。

【0142】

図１３に示す電圧生成回路２０Ａは、基準電圧Ｖｒｅｇが供給される第１ノードＰ１と、基準電圧Ｖｒｅｇよりも低い固定電位（例えば、ＧＮＤ電位）に接続される第２ノードＰ２と、駆動指令電圧Ｖｓｐを出力するための第３ノードＰ３と、を有している。また、電圧生成回路２０Ａは、第１ノードＰ１と第３ノードＰ３との間に接続された第１抵抗Ｒ１と、第３ノードＰ３と第２ノードＰ２との間に接続された第２抵抗Ｒ２と、第１ノードＰ１と第３ノードＰ３との間に直列に接続された第３抵抗Ｒ３および第１キャパシタＣ１とを有している。

【0143】

また、電圧生成回路２０Ａは、制御電極、第１主電極、および第２主電極を有するトランジスタＱ１を有している。トランジスタＱ１は、第１主電極と制御電極との間の電位差に応じて第１主電極と第２主電極との間に電流経路を形成する。トランジスタＱ１は、例えば、ＰＮＰ型のバイポーラトランジスタである。トランジスタＱ１において、制御電極はベース電極Ｂであり、第１主電極はエミッタ電極Ｅであり、第２主電極はコレクタ電極Ｃである。トランジスタＱ１のコレクタ電極Ｃは、第３ノードＰ３に接続されている。

【0144】

電圧生成回路２０Ａは、トランジスタＱ１のエミッタ電極（第１主電極）Ｅと第１ノードＰ１との間に接続された第４抵抗Ｒ４と、トランジスタＱ１のエミッタ電極Ｅとベース電極（制御電極）Ｂとの間に接続された第５抵抗Ｒ５と、トランジスタＱ１のベース電極Ｂと第２ノードＰ２との間に直列に接続された第６抵抗Ｒ６および第２キャパシタＣ２と、を有している。

【0145】

上述した回路構成を有する電圧生成回路２０Ａにおいて、基準電圧Ｖｒｅｇの投入直後は、第２キャパシタＣ２に電荷が蓄えられていないため、トランジスタＱ１がオンし、主として第１抵抗Ｒ１～第４抵抗Ｒ４による分圧比に基づいて駆動指令電圧Ｖｓｐ（第１判定電圧Ｖａ）が決定される。トランジスタＱ１がオンしている間は、駆動指令電圧Ｖｓｐがクランプされ、第１判定電圧Ｖａに制限される。この期間内の何れかのタイミングにおいて、ロック保護処理の第１サイクル期間Ｔｃ１（図１２の時刻ｔ１）が開始される。

【0146】

その後、第２キャパシタＣ２が充電され、トランジスタＱ１のベース電位が上昇すると、トランジスタＱ１がオフし始める。これにより、時間の経過とともに、第１抵抗Ｒ１～第４抵抗Ｒ４による分圧比が変化して、駆動指令電圧Ｖｓｐが低下する。そして、第２サイクル期間Ｔｃ２が開始されるタイミング（図１２の時刻ｔ２）において駆動指令電圧Ｖｓｐが第２判定電圧Ｖｂとなる。その後、更にトランジスタＱ１のベース電位が上昇し、トランジスタＱ１が完全にオフすると、第３サイクル期間Ｔｃ３が開始されるタイミング（図１２の時刻ｔ３）において、駆動指令電圧Ｖｓｐが第３判定電圧Ｖｃとなる。

【0147】

このように、電圧生成回路２０Ａとして図１３に示す回路構成を採用し、第１乃至第６抵抗Ｒ１～Ｒ６、第１キャパシタＣ１および第２キャパシタＣ２の定数を適切な値に設定することにより、制御回路１２によるロック保護処理の第１乃至第３サイクル期間Ｔｃ１，Ｔｃ２，Ｔｃ３に合わせて、所望の大きさの駆動指令電圧Ｖｓｐを容易に生成することができる。

【0148】

また、電圧生成回路２０Ａは、実施の形態１に係る電圧生成回路２０と同様に、入力電圧Ｖｉｎが供給される第４ノードＰ４と、第４ノードＰ４と第３ノードＰ３との間に接続された入力抵抗Ｒｉｎとを更に有していてもよい。これによれば、電圧生成回路２０と同様に、入力電圧Ｖｉｎによるモータ３のトルクの変動を低減することが可能となる。

【0149】

図１４は、実施の形態２に係る電圧生成回路２０Ａに異なる入力電圧Ｖｉｎを印加したときの、駆動指令電圧Ｖｓｐの特性の一例を示す図である。
図１４に示すグラフにおいて、横軸は時間を表し、縦軸は電圧を表している。参照符号７００は、図１３に示した回路構成を有する電圧生成回路２０Ａに入力電圧Ｖｉｎ＝１２Ｖを印加したときの駆動指令電圧Ｖｓｐの時間的変化を表し、参照符号７０１は、図１３に示した回路構成を有する電圧生成回路２０Ａに入力電圧Ｖｉｎ＝２４Ｖを印加したときの駆動指令電圧Ｖｓｐの時間的変化を表している。

【0150】

図１４に示すように、電圧生成回路２０Ａにおいて入力抵抗Ｒｉｎを介して第３ノードＰ３に入力電圧Ｖｉｎを印加することにより、駆動指令電圧Ｖｓｐは、入力電圧Ｖｉｎが大きくなるほど大きくなる。換言すれば、入力電圧Ｖｉｎが大きくなるほど、駆動信号Ｓｄｒのデューティ比の指示値が小さくなる。

【0151】

このように、入力電圧Ｖｉｎが大きくなるほど駆動信号Ｓｄｒのデューティ比の指示値が小さくなるように駆動指令電圧Ｖｓｐを生成することにより、実施の形態１に係るファンシステム２００と同様に、ファンシステム２００Ａにおいて、入力電圧Ｖｉｎによらずモータ３のトルクが変動しないようにすることが可能となる。

【0152】

例えば、時刻ｔ１において、入力電圧Ｖｉｎが１２Ｖであるときに駆動信号Ｓｄｒのデューティ比が２７％となるように駆動指令電圧Ｖｓｐ（第１判定電圧Ｖａ１）を生成し、入力電圧Ｖｉｎが２４Ｖであるときに駆動信号Ｓｄｒのデューティ比が２３％となるように駆動指令電圧Ｖｓｐ（第１判定電圧Ｖａ２）を生成する。また、時刻ｔ２において、入力電圧Ｖｉｎが１２Ｖであるときに駆動信号Ｓｄｒのデューティ比が７２％となるように駆動指令電圧Ｖｓｐ（第２判定電圧Ｖｂ１）を生成し、入力電圧Ｖｉｎが２４Ｖであるときに駆動信号Ｓｄｒのデューティ比が６８％となるように駆動指令電圧Ｖｓｐ（第２判定電圧Ｖｂ２）を生成する。これによれば、入力電圧Ｖｉｎが１２Ｖである場合と入力電圧Ｖｉｎが２４Ｖである場合のいずれの場合においても、第１サイクル期間Ｔｃ１が開始される時刻ｔ１および第２サイクル期間Ｔｃ２が開始される時刻ｔ２にモータ３を同程度のトルクで回転させることができる。

【0153】

したがって、電圧生成回路２０Ａによれば、上位装置２Ａがモータ３の異常判定処理を行うときのモータ３のトルクを、入力電圧Ｖｉｎによらず一定にすることが可能となるので、上位装置２Ａによるモータ３の異常判定の精度を向上させることが可能となる。

【0154】

次に、上位装置２Ａについて説明する。
上位装置２Ａは、電源電圧Ｖｄｃと回転速度信号ｆｇに基づいて異常判定処理を実行する。

【0155】

図１５は、実施の形態２に係るファンシステム２００Ａによるモータの異常判定方法を説明するためのタイミングチャートである。

【0156】

上位装置２Ａは、モータ駆動制御装置１側のロック保護処理の第１サイクル期間Ｔｃ１、第２サイクル期間Ｔｃ２、および第３サイクル期間Ｔｃ３における回転速度信号ｆｇに基づいて、モータ３の異常の有無を判定する。

【0157】

具体的には、上位装置２Ａは、最大デューティ比よりも低い第１デューティ比（例えば、２５％）の駆動信号Ｓｄｒの生成が指示される第１サイクル期間Ｔｃ１におけるモータ３の回転の有無と、第１デューティ比よりも大きい第２デューティ比（例えば、７０％）の駆動信号Ｓｄｒの生成が指示される第２サイクル期間Ｔｃ２におけるモータ３の回転の有無と、第２デューティ比よりも大きい第３デューティ比（例えば、最大デューティ比１００％）の駆動信号Ｓｄｒの生成が指示される第３サイクル期間Ｔｃ３におけるモータ３の回転の有無に基づいて、モータ３の異常の有無を判定する。

【0158】

より具体的には、上位装置２Ａは、駆動指令電圧Ｖｓｐが第１デューティ比（例えば、２５％）を指示する第１判定電圧Ｖａとなる第１サイクル期間Ｔｃ１において、回転速度信号ｆｇの変化が検出された場合に、モータ３が正常であると判定する。

【0159】

例えば、図１５に示すように、時刻ｔ１においてロック保護処理の第１サイクル期間が開始されてから判定期間Ｔ１（第１時間の一例）が経過した時刻ｔ２以降において、上位装置２Ａは、回転速度信号ｆｇの変化の有無を判定する（異常判定処理１）。このとき、図１５の（ｉ）に示すように、回転速度信号ｆｇの変化が検出された場合には、上位装置２Ａは、モータ３（ファン１００Ａ）が正常に動作していると判定する。

【0160】

一方、第１サイクル期間Ｔｃ１において回転速度信号ｆｇの変化が検出されず、且つ、駆動指令電圧Ｖｓｐが第２デューティ比（例えば、７０％）を指示する第２判定電圧Ｖｂとなる第２サイクル期間Ｔｃ２において回転速度信号ｆｇの変化が検出された場合には、上位装置２Ａは、モータ３が第１異常状態、すなわちファン１００Ａが汚れている状態（汚れ度合：小レベル）であると判定する。

【0161】

例えば、図１５の（ｉｉ）に示すように、第１サイクル期間Ｔｃ１における異常判定処理１において、回転速度信号ｆｇが一定（例えば、ハイレベル一定）であり、回転速度信号ｆｇの変化が検出されなかった場合、上位装置２Ａは、時刻ｔ３において次のロック保護処理の第２サイクル期間Ｔｃ２が開始されてから判定時間Ｔ１が経過した時刻ｔ４以降において、回転速度信号ｆｇが変化したか否かを判定する（異常判定処理２）。このとき、図１５の（ｉｉ）に示すように、回転速度信号ｆｇの変化が検出された場合には、上位装置２Ａは、ファン１００Ａが汚れている状態（汚れ度合：小レベル）であると判定する。

【0162】

また、第１サイクル期間Ｔｃ１および第２サイクル期間Ｔｃ２において回転速度信号ｆｇの変化が検出されず、且つ、駆動指令電圧Ｖｓｐが第３デューティ比（例えば、１００％）を指示する第３判定電圧Ｖｃとなる第３サイクル期間Ｔｃ３において回転速度信号ｆｇの変化が検出された場合に、上位装置２Ａは、モータ３が第２異常状態、すなわちファン１００Ａが汚れている状態（汚れ度合：大レベル）であると判定する。

【0163】

例えば、図１５の（ｉｉｉ）に示すように、第１サイクル期間Ｔｃ１および第２サイクル期間Ｔｃ２における異常判定処理１，２において、回転速度信号ｆｇが一定（例えば、ハイレベル一定）であり、回転速度信号ｆｇの変化が検出されなかった場合、上位装置２Ａは、時刻ｔ５において次のロック保護処理の第３サイクル期間Ｔｃ３が開始されてから判定時間Ｔ１が経過した時刻ｔ６以降において、回転速度信号ｆｇが変化したか否かを判定する（異常判定処理３）。このとき、図１５の（ｉｉｉ）に示すように、回転速度信号ｆｇの変化が検出された場合には、上位装置２Ａは、ファン１００Ａが汚れている状態（汚れ度合：大レベル）であると判定する。

【0164】

更に、ロック保護処理の第１サイクル期間Ｔｃ１、第２サイクル期間Ｔｃ２、および第３サイクル期間Ｔｃ３において回転速度信号ｆｇの変化が検出されなかった場合に、上位装置２Ａは、モータ３が第３異常状態、すなわちモータ３がロック状態であると判定する。

【0165】

例えば、図１５の（ｉｖ）に示すように、第１サイクル期間Ｔｃ１、第２サイクル期間Ｔｃ２、および第３サイクル期間Ｔｃ３において、回転速度信号ｆｇが一定（例えば、ハイレベル一定）であった場合、上位装置２Ａは、ファン１００Ａ（モータ３）がロック状態であると判定する。

【0166】

このように、上位装置２Ａは、モータ起動後にモータ駆動制御装置１によって行われる３回のロック保護処理の処理サイクルに合わせて回転速度信号ｆｇの変化の有無を判定することにより、モータ３の異常の有無のみならず、ファン１００Ａの汚れ度合を特定することが可能となる。

【0167】

次に、実施の形態２に係るファンシステム２００Ａによるモータ３の異常判定方法の流れについて説明する。

【0168】

図１６Ａおよび図１６Ｂは、実施の形態２に係るファンシステム２００Ａによるモータの異常判定方法の流れを示すフローチャートである。

【0169】

図１６Ａに示すフローチャートのうち、ステップＳ１０からステップＳ２１までの処理フローは、実施の形態１に係るファンシステム２００と同様である（図１０参照）。ただし、ステップＳ１２およびステップＳ１９における駆動指令電圧Ｖｓｐの大きさは、図１０に示したフローチャートと相違する。

【0170】

図１６Ａに示すように、ファンシステム２００Ａにおいて、電源電圧Ｖｄｃがモータ駆動制御装置１に投入されると、基準電圧Ｖｒｅｇおよび駆動指令電圧Ｖｓｐが生成され（ステップＳ１０）、基準電圧Ｖｒｅｇが生成されてから起動待機時間Ｔｗの経過後（図１５における時刻ｔ１）に、制御回路１２が通常駆動モードとなり、モータ３の起動が開始される（ステップＳ１１）。これにより、ロック保護処理の第１サイクル期間Ｔｃ１が開始される。

【0171】

このとき、駆動指令電圧Ｖｓｐが第１判定電圧Ｖａとなる（ステップＳ１２）。具体的には、駆動指令電圧Ｖｓｐが、例えば、駆動信号Ｓｄｒのデューティ比＝２５％を指示する第１判定電圧Ｖａとなる。

【0172】

制御回路１２は、第１判定電圧Ｖａに対応するデューティ比（２５％）の駆動信号Ｓｄｒを生成して、モータ３を駆動する（ステップＳ１３）。

【0173】

制御回路１２および上位装置２Ａは、第１サイクル期間Ｔｃ１において、モータ３が回転しているか否かを判定する（ステップＳ１４）。第１サイクル期間Ｔｃ１においてモータ３が回転している場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、パルス状の回転速度信号ｆｇが出力される。この場合、上位装置２Ａは、回転速度信号ｆｇの変化を検出し、モータ３（ファン１００Ａ）が正常であると判定する（図１６ＢのステップＳ２６）。すなわち、上位装置２Ａは、モータ３のトルク（回転速度）が低レベルである第１サイクル期間Ｔｃ１においてモータ３が回転していることを検出できたため、モータ３が正常であると判定する。
このとき、制御回路１２も同様に、回転速度信号ｆｇの変化を検出するため、通常駆動モードによるモータ駆動制御を継続する。

【0174】

一方、第１サイクル期間Ｔｃ１においてモータ３が回転していない場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）、回転速度信号ｆｇが一定（ローレベル一定またはハイレベル一定）となる。この場合、制御回路１２は、回転速度信号ｆｇの変化を検出できないため、ロック保護処理の判定時間Ｔ１の計測を開始し、判定時間（第１時間の一例）Ｔ１が経過したか否かを判定する（ステップＳ１５）。

【0175】

判定時間Ｔ１が経過していない場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）、制御回路１２は、ステップＳ１４に戻り、モータ３が回転しているか否かを判定し、モータ３が回転していない場合には、判定時間Ｔ１の計測を継続する。判定時間Ｔ１が経過した場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、制御回路１２は、通常駆動モードからロック保護モードに移行する（ステップＳ１６）。これにより、モータ３はロック保護状態となり、ロック保護時間（第２時間の一例）Ｔ２の計測が開始される。また、上位装置２Ａは、第１サイクル期間Ｔｃ１における異常判定処理では回転速度信号ｆｇの変化が検出されなかったこと（モータ３が回転しなかったこと）を内部の記憶部（不図示）に記憶しておく。

【0176】

次に、制御回路１２は、ロック保護時間Ｔ２が経過したか否かを判定する（ステップＳ１７）。ロック保護時間Ｔ２が経過していない場合（ステップＳ１７：Ｎｏ）、制御回路１２は、引き続きロック保護モードで動作する。

【0177】

ロック保護時間Ｔ２が経過した場合（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）、制御回路１２は、ロック保護モードから通常駆動モードに移行し、駆動指令電圧Ｖｓｐに基づくモータ駆動制御を再開する（ステップＳ１８）。これにより、制御回路１２によるロック保護処理の第１サイクル期間Ｔｃ１が終了し、第２サイクル期間Ｔｃ２が開始される。

【0178】

第２サイクル期間Ｔｃ２が開始されたとき、駆動指令電圧Ｖｓｐが第２判定電圧Ｖｂとなる（ステップＳ１９）。具体的には、駆動指令電圧Ｖｓｐが、例えば、駆動信号Ｓｄｒのデューティ比＝７０％を指示する第２判定電圧Ｖｂとなる。

【0179】

制御回路１２は、第２判定電圧Ｖｂに対応するデューティ比（７０％）の駆動信号Ｓｄｒを生成して、モータ３を駆動する（ステップＳ２０）。

【0180】

制御回路１２および上位装置２Ａは、ステップＳ１４と同様に、第２サイクル期間Ｔｃ２において、モータ３が回転しているか否かを判定する（ステップＳ２１）。

【0181】

第２サイクル期間Ｔｃ２においてモータ３が回転している場合（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、上位装置２Ａは、ファン１００Ａ（モータ３）が汚れている状態であり、その汚れ度合が“小”レベルであると判定する（ステップＳ２５Ａ）。すなわち、上位装置２Ａは、モータ３のトルクが低レベルである第１サイクル期間Ｔｃ１では回転速度信号ｆｇの変化（モータ３の回転）を検出できなかったが、モータ３のトルクが中レベルである第２サイクル期間Ｔｃ２では回転速度信号ｆｇの変化を検出できたため、ファン１００Ａ（モータ３）の汚れ度合が“小”レベルであると判定する。このとき、制御回路１２も同様に回転速度信号ｆｇの変化を検出するため、通常駆動モードによるモータ駆動制御を継続する。

【0182】

一方、第２サイクル期間Ｔｃ２においてモータ３が回転していない場合（ステップＳ２１：Ｎｏ）、制御回路１２は、回転速度信号ｆｇの変化を検出できないため、ロック保護処理の判定時間Ｔ１の計測を開始し、判定時間Ｔ１が経過したか否かを判定する（ステップＳ２２Ａ）。

【0183】

判定時間Ｔ１が経過していない場合（ステップＳ２２Ａ：Ｎｏ）、制御回路１２は、ステップＳ２１に戻り、モータ３が回転しているか否かを判定し、モータ３が回転していない場合には、判定時間Ｔ１の計測を継続する。判定時間Ｔ１が経過した場合（ステップＳ２２Ａ：Ｙｅｓ）、制御回路１２は、通常駆動モードからロック保護モードに移行する（図１６ＢのステップＳ２３Ａ）。これにより、モータ３はロック保護状態となり、ロック保護時間Ｔ２の計測が開始される。また、上位装置２Ａは、第２サイクル期間Ｔｃ２における異常判定処理では回転速度信号ｆｇの変化が検出されなかったこと（モータ３が回転しなかったこと）を内部の記憶部（不図示）に記憶しておく。

【0184】

次に、制御回路１２は、ロック保護時間Ｔ２が経過したか否かを判定する（ステップＳ２７）。ロック保護時間Ｔ２が経過していない場合（ステップＳ２７：Ｎｏ）、制御回路１２は、引き続きロック保護モードで動作する。

【0185】

ロック保護時間Ｔ２が経過した場合（ステップＳ２７：Ｙｅｓ）、制御回路１２は、ロック保護モードから通常駆動モードに移行し、駆動指令電圧Ｖｓｐに基づくモータ駆動制御を再開する（ステップＳ２８）。これにより、制御回路１２によるロック保護処理の第２サイクル期間Ｔｃ２が終了し、第３サイクル期間Ｔｃ３が開始される。

【0186】

第３サイクル期間Ｔｃ３が開始されたとき、駆動指令電圧Ｖｓｐが第３判定電圧Ｖｃとなる（ステップＳ２９）。具体的には、駆動指令電圧Ｖｓｐが、例えば、駆動信号Ｓｄｒのデューティ比＝１００％を指示する第３判定電圧Ｖｃとなる。

【0187】

制御回路１２は、第３判定電圧Ｖｃに対応するデューティ比（１００％）の駆動信号Ｓｄｒを生成して、モータ３を駆動する（ステップＳ３０）。

【0188】

制御回路１２および上位装置２Ａは、ステップＳ１４と同様に、第３サイクル期間Ｔｃ３において、モータ３が回転しているか否かを判定する（ステップＳ３１）。

【0189】

第３サイクル期間Ｔｃ３においてモータ３が回転している場合（ステップＳ３１：Ｙｅｓ）、上位装置２Ａは、ファン１００Ａ（モータ３）が汚れている状態であり、その汚れ度合が“大”レベルであると判定する（ステップＳ３５）。すなわち、上位装置２Ａは、モータ３のトルク（回転速度）が低レベル（デューティ比：２５％）である第１サイクル期間Ｔｃ１、およびモータ３のトルクが中レベル（デューティ比：７０％）である第２サイクル期間Ｔｃ２において回転速度信号ｆｇの変化（モータ３の回転）を検出できなかったが、モータ３のトルクが高レベル（デューティ比：１００％）である第３サイクル期間Ｔｃ３では回転速度信号ｆｇの変化を検出できたため、ファン１００Ａ（モータ３）が汚れている状態であり、その汚れ度合が“大”レベルであると判定する。このとき、制御回路１２も同様に回転速度信号ｆｇの変化を検出するため、通常駆動モードによるモータ駆動制御を継続する。

【0190】

一方、第３サイクル期間Ｔｃ３においてモータ３が回転していない場合（ステップＳ３１：Ｎｏ）、制御回路１２は、回転速度信号ｆｇの変化を検出できないため、ロック保護処理の判定時間Ｔ１の計測を開始し、判定時間Ｔ１が経過したか否かを判定する（ステップＳ３２）。

【0191】

第３サイクル期間Ｔｃ３において判定時間Ｔ１が経過していない場合（ステップＳ３２：Ｎｏ）、制御回路１２は、ステップＳ３１に戻り、モータ３が回転しているか否かを判定し、モータ３が回転していない場合には、判定時間Ｔ１の計測を継続する。一方、第３サイクル期間Ｔｃ３において判定時間Ｔ１が経過した場合（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）、制御回路１２は、通常駆動モードからロック保護モードに移行し、モータ３の駆動を停止させるように駆動信号Ｓｄｒを生成する（ステップＳ３３）。その後、制御回路１２は、上述したロック保護処理の処理サイクルを繰り返す。

【0192】

次に、上位装置２Ａは、モータ３がロック状態であると判定する（ステップＳ３４）。すなわち、上位装置２Ａは、モータ３のトルク（回転速度）が低レベル（デューティ比：２５％）である第１サイクル期間Ｔｃ１、モータ３のトルクが中レベル（デューティ比：７０％）である第２サイクル期間Ｔｃ２、およびモータ３のトルクが高レベル（デューティ比：１００％）である第３サイクル期間Ｔｃ３のいずれの期間においても回転速度信号ｆｇの変化（モータ３の回転）を検出できなかったため、ファン１００Ａ（モータ３）がロック状態であると判定する。

【0193】

以上、実施の形態２に係るモータ駆動制御装置１Ａによれば、モータ３の起動開始後に、電圧生成回路２０Ａが、制御回路１２によるロック保護処理の処理サイクルに合わせてモータ３の回転速度（トルク）が漸次的に大きくなるように駆動指令電圧Ｖｓｐを生成するので、モータ３（ファン１００Ａ）の異常の有無を容易に判定することが可能となる。

【0194】

また、モータ駆動制御装置１Ａは、モータ３の起動開始後に行われる３回のロック保護処理の期間（第１サイクル期間Ｔｃ１、第２サイクル期間Ｔｃ２、および第３サイクル期間Ｔｃ３）に合わせて、駆動指令電圧Ｖｓｐを３つの異なる大きさに設定して各サイクル期間におけるモータ３のトルク（回転速度）を３つのレベルにそれぞれ設定する。
これによれば、上位装置２Ａは、上述した３回のロック保護処理の各サイクル期間におけるモータ３の回転の有無を判定することにより、モータ３（ファン１００Ａ）の汚れの有無のみならず、汚れ度合いを特定することができるので、より高精度なモータの異常判定処理を実現することが可能となる。

【0195】

このように、実施の形態２に係るモータ駆動制御装置１Ａによれば、既存のファンシステムのシステム構成を大幅に変更することなく、より簡単な構成で、モータ３（ファン１００Ａ）の異常状態を高精度に判定することが可能となる。

【0196】

≪実施の形態３≫
図１７は、本発明の実施の形態３に係るモータ駆動制御装置１Ｂを備えたファンシステムの構成を示すブロック図である。
実施の形態３に係るファンシステム２００Ｂは、２系統のモータ駆動回路１０ａ，１０ｂによってモータ３Ｂの駆動が可能な構成を有する点において、実施の形態１，２に係るファンシステム２００，２００Ａと相違する。

【0197】

図１７に示すように、ファン１００Ｂは、ティース（図示せず）に巻回された第１系統のコイル３０ａ及び第２系統のコイル３０ｂを有するモータ３Ｂを備えている。なお、第１系統のコイル３０ａ及び第２系統のコイル３０ｂは、それぞれ１つのコイルにより構成されていてもよい。

【0198】

ファン１００Ｂは、モータ３Ｂの回転位置に応じて位置信号を出力する２個の位置検出器（例えば、ホール素子）５ａ，５ｂを更に備えている。位置検出器５ａは、第１系統のコイル３０ａに対応する位置に配置されている。位置検出器５ｂは、第２系統のコイル３０ｂに対応する位置に配置されている。

【0199】

実施の形態３に係るモータ駆動制御装置１Ｂは、２つのモータ駆動回路１０ａ，１０ｂと、モータ駆動回路１０ａ，１０ｂにそれぞれ対応して設けられた２つの電圧生成回路２０ａ，２０ｂと、を備えている。

【0200】

モータ駆動回路１０ａおよびモータ駆動回路１０ｂは、実施の形態１に係るモータ駆動回路１０と同様の回路構成を有している。

【0201】

モータ駆動回路１０ａは、電圧生成回路２０ａから出力された駆動指令電圧Ｖｓｐａに基づいて、モータ３Ｂを駆動する。モータ駆動回路１０ａの制御回路１２は、インバータ回路１５ａを制御することにより、位置検出器５ａから出力された位置検出信号Ｓｈａに応じたタイミングで第１系統のコイル３０ａに流れる電流の向きを切り替える。また、モータ駆動回路１０ａの制御回路１２は、位置検出器５ａから出力された位置検出信号Ｓｈａに基づいて、モータ３Ｂの実回転数に応じた回転速度信号ｆｇａを生成して上位装置２Ｂに出力する。

【0202】

モータ駆動回路１０ｂは、電圧生成回路２０ｂから出力された駆動指令電圧Ｖｓｐｂに基づいて、モータ３Ｂを駆動する。モータ駆動回路１０ｂの制御回路１２は、インバータ回路１５ｂを制御することにより、位置検出器５ｂから出力された位置検出信号Ｓｈｂに応じたタイミングで第２系統のコイル３０ｂに流れる電流の向きを切り替える。また、モータ駆動回路１０ｂの制御回路１２は、位置検出器５ｂから出力された位置検出信号Ｓｈｂに基づいて、モータ３Ｂの実回転数に応じた回転速度信号ｆｇｂを生成して上位装置２Ｂに出力する。

【0203】

電圧生成回路２０ａ，２０ｂは、実施の形態１に係る電圧生成回路２０または実施の形態２に係る電圧生成回路２０Ａと同様の回路構成を有している。

【0204】

電圧生成回路２０ａは、駆動信号Ｓｄｒａのデューティ比を指定する駆動指令電圧Ｖｓｐａを生成し、第１系統側のモータ駆動回路１０ａの制御回路１２に供給する。電圧生成回路２０ａは、実施の形態１，２に係る電圧生成回路２０，２０Ａと同様に、モータ３Ｂの起動後に駆動指令電圧Ｖｓｐａを生成するとき、第１系統側の制御回路１２によるロック保護処理の処理サイクルに合わせて駆動指令電圧Ｖｓｐａを漸次的に変化させる。

【0205】

電圧生成回路２０ｂは、駆動信号Ｓｄｒｂのデューティ比を指定する駆動指令電圧Ｖｓｐｂを生成し、第２系統側のモータ駆動回路１０ｂの制御回路１２に供給する。電圧生成回路２０ｂは、実施の形態１，２に係る電圧生成回路２０，２０Ａと同様に、モータ３Ｂの起動後に駆動指令電圧Ｖｓｐｂを生成するとき、第２系統側の制御回路１２によるロック保護処理の処理サイクルに合わせて駆動指令電圧Ｖｓｐｂを漸次的に変化させる。

【0206】

上位装置２Ｂは、第１系統のモータ駆動回路１０ａから出力される回転速度信号ｆｇａと第２系統のモータ駆動回路１０ｂから出力される回転速度信号ｆｇｂの少なくとも一方に基づいて、実施の形態１，２と同様の手法により、モータ３Ｂの異常判定処理を行う。

【0207】

以上のように構成されたモータ駆動制御装置１Ｂによれば、２系統のモータ駆動回路１０ａ，１０ｂによってモータ３Ｂの２つのコイル３０ａ，３０ｂを互いに独立して駆動するファンシステム２００Ｂにおいても、１系統のモータ駆動回路１０を有する実施の形態１，２に係るファンシステム２００，２００Ａと同様に、より簡単な構成で、モータ３Ｂ（ファン１００Ｂ）の異常状態を判定することが可能となる。

【0208】

また、電圧生成回路２０を系統毎に設けることにより、一方の系統側の電圧生成回路２０（２０ａまたは２０ｂ）が故障した場合であっても、故障していない他方の系統側の電圧生成回路２０（２０ｂまたは２０ａ）によって駆動指令電圧Ｖｓｐ（ＶｓｐｂまたはＶｓｐａ）が生成されるので、モータ３Ｂの駆動を継続させることができるとともに、故障していない他方の系統側の回転速度信号ｆｇ（ｆｇｂまたはｆｇａ）を用いることにより、モータの異常判定処理を行うことができる。

【0209】

≪実施の形態の拡張≫
以上、本発明者らによってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。

【0210】

例えば、上記実施の形態では、モータ３が単相のブラシレスモータである場合を例示したが、モータ３の種類や相数等はこれに限定されない。例えば、３相のブラシレスモータであってもよい。

【0211】

また、上述のフローチャートは、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。すなわち、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い。例えば、一部の処理の順番が変更されてもよいし、各処理間に他の処理が挿入されてもよいし、一部の処理が並列に行われてもよい。

【符号の説明】

【0212】

１，１Ａ，１Ｂ…モータ駆動制御装置、２，２Ａ，２Ｂ…上位装置、３，３Ｂ…モータ、４…インペラ、５，５ａ，５ｂ…位置検出器、１０，１０ａ，１０ｂ…モータ駆動回路、１２…制御回路、１５，１５ａ，１５ｂ…インバータ回路（駆動回路の一例）、１６，１６ａ，１６ｂ，１７，１７ａ，１７ｂ…出力端子、１９…ヒューズ、２０，２０Ａ，２０ａ，２０ｂ…電圧生成回路、３０，３０ａ，３０ｂ…コイル、１００，１００Ａ，１００Ｂ…ファン、１２１…基準電圧生成回路、１２２…駆動指令取得部、１２３…駆動信号生成部、１２４…回転速度信号生成部、１２５…ロック保護管理部、２００，２００Ａ，２００Ｂ…ファンシステム、Ｖｄｃ…電源電圧、Ｖｉｎ，Ｖｉｎａ，Ｖｉｎｂ…入力電圧、Ｖｒｅｇ，Ｖｒｅｇａ，Ｖｒｅｇｂ…基準電圧、Ｖｓｐ，Ｖｓｐａ，Ｖｓｐｂ…駆動指令電圧、Ｖ１…最大加速電圧、Ｖ２…停止電圧、Ｖａ，Ｖａ１，Ｖａ２…第１判定電圧、Ｖｂ，Ｖｂ１，Ｖｂ２…第２判定電圧、Ｖｃ…第３判定電圧、ｆｇ，ｆｇａ，ｆｇｂ…回転速度信号、Ｓｈ，Ｓｈａ，Ｓｈｂ…位置検出信号、Ｔｄｔｙ…デューティ比、Ｓｄｒ，Ｓｄｒａ，Ｓｄｒｂ…駆動信号、Ｔ１…判定時間（第１時間の一例）、Ｔ２…ロック保護時間（第２時間の一例）、Ｔｃ１…第１サイクル期間、Ｔｃ２…第２サイクル期間、Ｔｃ３…第３サイクル期間、Ｔｗ…起動待機時間、Ｒ１…第１抵抗、Ｒ２…第２抵抗、Ｒ３…第３抵抗、Ｒ４…第４抵抗、Ｒ５…第５抵抗、Ｒ６…第６抵抗、Ｒｉｎ…入力抵抗、Ｃ１…第１キャパシタ、Ｃ２…第２キャパシタ、Ｑ１…トランジスタ、Ｐ１…第１ノード、Ｐ２…第２ノード、Ｐ３…第３ノード、Ｐ４…第４ノード。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16A】

【図16B】

【図17】