JP6677663B2 - モータ制御装置及びモータ駆動装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、モータ制御装置及びモータ駆動装置に関する。

モータの制御方法には、ホール素子等の位置センサの情報に基づき、モータのロータの回転角度を検出し、モータを駆動する駆動信号を、検出した回転角度に応じて駆動電圧の位相を調整してモータへ出力するものがある。

位置センサは、モータ内の所定の取付け位置に取り付けられる。位置センサの取付け位置に誤差があると、位置センサの情報に基づき駆動信号の位相を調整しても、モータの効率を最適化することができない。

特開２０１５−６２３２９号公報

そこで、実施形態は、位置センサの取付け位置の誤差を補正した駆動信号を出力するモータ制御装置及びモータ駆動装置を提供することを目的とする。

実施形態のモータ制御装置は、モータの少なくとも１つのコイルに流れるモータ電流を検出する電流検出部と、前記モータに設けられたロータの回転位置を検出する回転位置検出部と、前記モータの回転数が所定回転数以下であるときにおける前記モータ電流と前記回転位置の位相差である第１の位相差情報と、前記モータの回転数が所定回転数を超えるときにおける前記モータ電流と前記回転位置の位相差である第２の位相差情報と、を算出する位相差算出部と、前記第１の位相差情報から所定の目標位相差を減算して算出された位相補正情報を記憶する記憶部と、前記位相補正情報と、前記位相差算出部から入力された前記第２の位相差情報とに基づいて、前記モータへの印加電圧の進角信号に応じて前記回転位置の検出信号の周期をずらすことによって生成された補正回転位置信号を出力する補正部と、前記補正回転位置信号に基づいて前記モータに出力する駆動信号を生成する駆動部と、を有する。

実施形態に関わる、モータ駆動装置の構成の一例を示す構成図である。 実施形態に関わる、モータ駆動装置の制御部の構成の一例を示すブロック図である。 実施形態に関わる、モータ駆動装置の駆動部のゲート駆動部の構成の一例を示すブロック図である。 実施形態に関わる、モータ駆動装置の駆動部の駆動信号生成部及びモータの構成の一例を示すブロック図である。 実施形態に関わる、モータ駆動装置の電流検出部、位置検出部及び位相差算出部の構成の一例を示すブロック図である。 実施形態に関わる、モータ駆動装置の補正情報記憶処理の流れを示すフローチャートである。 実施形態に関わる、モータ駆動装置の誘起電圧の波形図である。 実施形態に関わる、モータ駆動装置のモータ電流の波形図である。 実施形態に関わる、モータ駆動装置のモータ電流値信号の波形図である。 実施形態に関わる、モータ駆動装置の位置センサ出力信号及び回転位置信号の波形図である。 実施形態に関わる、モータ駆動装置の回転位置信号の波形図である。 実施形態に関わる、モータ駆動装置のタイマ信号の波形図である。 実施形態に関わる、モータ駆動装置の補正回転位置信号の波形図である。 実施形態の変形例に関わる、モータ駆動装置の制御部の構成の一例を示すブロック図である。 実施形態の変形例に関わる、モータ駆動装置の補正情報記憶処理の流れを示すフローチャートである。 実施形態の変形例に関わる、モータ駆動装置の誘起電圧の波形図である。 実施形態の変形例に関わる、モータ駆動装置のモータ電流の波形図である。 実施形態の変形例に関わる、モータ駆動装置のモータ電流値信号の波形図である。 実施形態の変形例に関わる、モータ駆動装置の位置センサ出力信号及び回転位置信号の波形図である。

（実施形態）
以下、図面を参照して実施形態を説明する。

（構成）
図１は、実施形態に関わる、モータ駆動装置１の構成の一例を示す構成図である。

図１に示すように、モータ駆動装置１は、制御部１１と、記憶部２１と、駆動部３１と、位置センサ４１と、電流検出部５１と、回転位置検出部６１と、位相差算出部７１と、モータＭと、を有する。モータ駆動装置１は、マイコン２と接続し、マイコン２から入力された指示に基づいて、モータＭの効率を最適化するため、誘起電圧とモータ電流の各々の位相が互いに一致するように、モータＭを進角制御する。

制御部１１、記憶部２１、駆動部３１、位置センサ４１、電流検出部５１、回転位置検出部６１及び位相差算出部７１は、モータＭを制御する制御装置であるモータ制御装置１ａである。

図２は、実施形態に関わる、モータ駆動装置１の制御部１１の構成の一例を示すブロック図である。

制御部１１は、モータ駆動装置１の各種制御を行う回路である。制御部１１は、補正信号出力部１２と、加算回路１３と、信号調整回路１４と、回転位置信号補正部１５と、補正情報記憶処理部１６と、を有する。

補正信号出力部１２は、加算回路１３、回転位置信号補正部１５、記憶部２１及び位相差算出部７１内の演算部７５の各々と接続される。補正信号出力部１２は、記憶部２１から位相補正情報を読み取り、位相補正情報に応じた位相補正信号Ｐａを加算回路１３に出力する。位相補正情報は、位置センサ４１の取付け位置の誤差に応じた位相を補正する情報である。

加算回路１３は、信号調整回路１４及び演算部７５と接続される。加算回路１３は、補正信号出力部１２から入力された位相補正信号Ｐａに対し、所定の目標位相差Ｐｔを加算し、演算部７５から入力された位相差信号Ｐｉを減算し、演算結果を信号調整回路１４に出力する。所定の目標位相差Ｐｔは、位置センサ４１が出力する回転位置信号Ｓｈと、基準相の誘起電圧との理想的な位相差に応じて予め設定される。例えば、回転位置信号Ｓｈと、基準相のＵ相誘起電圧Ｅｕとの理想的な位相差が２２５度であれば、所定の目標位相差Ｐｔは、２２５度である。ここでは、基準相はＵ相であるが、基準相は、Ｖ相でも構わないし、Ｗ相でも構わない。

信号調整回路１４は、回転位置信号補正部１５と接続される。信号調整回路１４は、加算回路１３から入力された演算結果の信号を調整する回路である。例えば、信号調整回路１４は、比例積分回路によって構成され、加算回路１３から入力された演算結果に基づいて、位相差信号Ｐｉに含まれる偏差を除去するように比例積分制御し、進角信号を回転位置信号補正部１５に出力する。なお、信号調整回路１４は、比例積分回路に限定されず、ＰＩＤ制御回路であっても構わないし、信号を調整する他の回路であっても構わない。

回転位置信号補正部１５は、回転位置検出部６１及びゲート駆動部３２と接続される。回転位置信号補正部１５は、信号調整回路１４から入力された進角信号によって回転位置検出部６１から入力された回転位置信号Ｓｈの位相を補正する。

すなわち、加算回路１３、信号調整回路１４及び回転位置信号補正部１５は、位相補正情報と、位相差算出部７１から入力された位相差情報とに基づいて、回転位置検出部６１によって検出された回転位置を補正し、補正回転位置信号Ｓｈａを出力する補正部Ａである。言い換えると、補正部Ａは、所定の目標位相差Ｐｔ、位相補正情報及び位相差情報に基づいて、回転位置検出部６１によって検出された回転位置を補正し、補正回転位置信号Ｓｈａを出力する。

補正情報記憶処理部１６は、図示しない信号線によってモータ駆動装置１内の各部と接続して動作の制御を行い、後述する補正情報記憶処理を行う。例えば、補正情報記憶処理部１６は、駆動部３１に対して指示を行い、トランジスタ３３Ｕｈ、３３Ｕｌ、３３Ｖｈ、３３Ｖｌ、３３Ｗｈ、３３Ｗｌのいずれかのオン及びオフを切替え、モータＭの回転及び停止を制御する。また、補正情報記憶処理部１６は、位相差算出部７１内の周波数カウンタ７４から周波数情報を取得し、モータＭの回転数を算出する。また、補正情報記憶処理部１６は、演算部７５から位相差信号Ｐｉを取得し、所定の目標位相差Ｐｔから位相差信号Ｐｉを減算し、位相補正情報を生成する。また、補正情報記憶処理部１６は、位相補正情報を記憶部２１に書込む。

記憶部２１は、例えば、書き換え可能なフラッシュロム等によって構成される。記憶部２１は、位相差情報に基づく、位相補正情報を記憶する。

図３は、実施形態に関わる、モータ駆動装置１の駆動部３１のゲート駆動部３２の構成の一例を示すブロック図である。

駆動部３１は、補正回転位置信号Ｓｈａに基づいてモータＭに出力する駆動信号を生成する回路である。駆動部３１は、ゲート駆動部３２と駆動信号生成部３３を有する。

図３に示すように、ゲート駆動部３２は、駆動信号生成部３３と接続される。ゲート駆動部３２には、デューティ指令信号Ｓｄが入力される。ゲート駆動部３２は、デューティ指令信号Ｓｄと、回転位置信号補正部１５から入力された補正回転位置信号Ｓｈａとに基づいて、ゲート信号を生成して駆動信号生成部３３に出力する。ゲート駆動部３２は、３相カウンタ３２ａと、変調回路３２ｂｕ、３２ｂｖ、３２ｂｗと、キャリア波生成回路３２ｃｕ、３２ｃｖ、３２ｃｗと、コンパレータ３２ｄｕ、３２ｄｖ、３２ｄｗと、反転回路３２ｅｕ、３２ｅｖ、３２ｅｗと、を有する。なお、図３では、デューティ指令信号Ｓｄは、マイコン２から入力されるが、制御部１１から入力される制御信号であっても構わない。

３相カウンタ３２ａは、補正回転位置信号Ｓｈａに基づいて、内部カウンタにより、所定のオフセット量だけ補正回転位置信号Ｓｈａをオフセットして第１相の信号を生成し、さらに１２０度ずつ位相のずれた第２相、第３相の信号を生成し、それぞれをＵ相信号、Ｖ相信号、Ｗ相信号として、変調回路３２ｂｕ、３２ｂｖ、３２ｂｗに出力する。所定のオフセット量は、誘起電圧と、回転位置検出部６１から出力される位置センサ出力信号Ｈｕｐとの位相差に応じ、経験的又は実験的に予め設定される。

変調回路３２ｂｕは、Ｕ相信号及びデューティ指令信号Ｓｄに基づいて、所定の演算によって正弦波等の変調信号を生成し、コンパレータ３２ｄｕの非反転入力端子に出力する。

キャリア波生成回路３２ｃｕは、三角波等のキャリア信号を生成してコンパレータ３２ｄｕの反転入力端子に出力する。

変調信号よりもキャリア信号の信号値が高いとき、コンパレータ３２ｄｕは、Ｈレベルのゲート信号をゲートＵＨに出力する。一方、変調信号よりもキャリア信号の信号値が低いとき、コンパレータ３２ｄｕは、Ｌレベルのゲート信号をゲートＵＨに出力する。

反転回路３２ｅｕは、コンパレータ３２ｄｕの出力を反転させて駆動信号生成部３３に出力する。より具体的には、コンパレータ３２ｄｕから出力されたゲート信号がＨレベルであるとき、反転回路３２ｅｕは、Ｌレベルのゲート信号をゲートＵＬに出力する。一方、コンパレータ３２ｄｕから出力されたゲート信号がＬレベルであるとき、反転回路３２ｅｕは、Ｈレベルのゲート信号をゲートＵＬに出力する。

ゲート駆動部３２はＶ相のゲートＶＨ、ＶＬ及びＷ相のゲートＷＨ、ＷＬにもゲート信号を出力する。

図４は、実施形態に関わる、モータ駆動装置１の駆動部３１の駆動信号生成部３３及びモータＭの構成の一例を示すブロック図である。

図４に示すように、駆動信号生成部３３は、モータＭ及び電流検出部５１と接続される。駆動信号生成部３３は、ゲート駆動部３２から入力されたゲート信号に基づいて、直流電源から３相の駆動信号を生成し、モータＭに出力する。駆動信号がモータＭに出力され、モータＭにモータ電流が流れると、ロータは、回転する。駆動信号生成部３３は、６つのトランジスタ３３Ｕｈ、３３Ｕｌ、３３Ｖｈ、３３Ｖｌ、３３Ｗｈ、３３Ｗｌを有する。

トランジスタ３３Ｕｈでは、ドレインが電源端子と接続され、ソースがトランジスタ３３Ｕｌのドレインと接続され、ゲートＵＨがコンパレータ３２ｄｕの出力端子と接続される。トランジスタ３３Ｕｌでは、ソースが接地端子ＰＧＮＤと接続され、ゲートＵＬが反転回路３２ｅｕと接続される。トランジスタ３３Ｕｈ、３３Ｕｌの各々には、ドレイン側をカソードとし、ソース側をアノードとする還流ダイオードＤが取り付けられる。トランジスタ３３Ｕｈ、３３Ｕｌは、ゲート信号に応じてオン／オフするようにＰＷＭ制御し、Ｕ相の駆動信号をモータＭに出力する。トランジスタ３３Ｖｈ、３３Ｖｌ、３３Ｗｈ、３３Ｗｌも同様に、ゲート信号に応じてＶ相及びＷ相の駆動信号をモータＭに出力する。

また、駆動信号生成部３３は、モータＭのＵ相ダイオード電流Ｉｄｕを検出して電流検出部５１に出力する。トランジスタ３３Ｕｌの還流ダイオードＤのカソード側接点３３ａが、コンパレータ５２の非反転入力端子５２ａと接続され、アノード側接点３３ｂが、反転入力端子５２ｂと接続される。

モータＭは、例えば、３相のブラシレスＤＣモータによって構成される。モータＭは、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相からなる３相のコイルＬが巻かれた図示しないステータと、ステータ内を回転するロータとを有する。各相は、内部抵抗Ｒを有する。

位置センサ４１は、一方の端子４１ａがコンパレータ６２の非反転入力端子６２ａと接続され、他方の端子４１ｂが反転入力端子６２ｂと接続される。位置センサ４１は、モータＭのステータの所定の取付け位置に取り付けられる。位置センサ４１は、例えば、ホール素子である。位置センサ４１は、ロータの磁界を検出し、ロータの回転による誘起電圧と一定の位相差を持った位置センサ出力信号Ｈｕｐを回転位置検出部６１に出力する。

図５は、実施形態に関わる、モータ駆動装置１の電流検出部５１、回転位置検出部６１及び位相差算出部７１の構成の一例を示すブロック図である。

図５に示すように、電流検出部５１は、コンパレータ５２を有する。コンパレータ５２の出力端子は、位相差算出部７１と接続される。トランジスタ３３Ｕｌを介してカソード側接点３３ａからアノード側接点３３ｂへモータ電流が流れると、アノード側接点３３ｂよりもカソード側接点３３ａの電位が高くなり、コンパレータ５２は、Ｈレベルのモータ電流値信号Ｉｄを位相差算出部７１に出力する。一方、還流ダイオードＤを介してアノード側接点３３ｂからカソード側接点３３ａへモータ電流であるＵ相ダイオード電流Ｉｄｕが流れると、コンパレータ５２は、Ｌレベルのモータ電流値信号Ｉｄを位相差算出部７１に出力する。モータ電流値信号Ｉｄは、電流値に応じた電圧信号である。

すなわち、電流検出部５１は、モータＭの少なくとも１つのコイルに流れるモータ電流を検出する。電流検出部５１は、モータ電流の位相のゼロクロスのタイミングを検出してモータ電流値信号Ｉｄを出力する。

回転位置検出部６１は、コンパレータ６２を有する。コンパレータ６２の出力端子は、回転位置信号補正部１５及び位相差算出部７１と接続される。位置センサ出力信号Ｈｕｐが正であるとき、コンパレータ６２は、Ｈレベルの回転位置信号Ｓｈを回転位置信号補正部１５及び位相差算出部７１に出力する。一方、位置センサ出力信号Ｈｕｐが負であるとき、コンパレータ６２は、Ｌレベルの回転位置信号Ｓｈを回転位置信号補正部１５及び位相差算出部７１に出力する。

すなわち、回転位置検出部６１は、モータＭに設けられたロータの回転位置を検出する。より具体的には、回転位置検出部６１は、位置センサ４１から入力される位置センサ出力信号Ｈｕｐに応じ、ロータの回転位置の位相のゼロクロスのタイミングを検出して回転位置信号Ｓｈを出力する。

位相差算出部７１は、モータ電流値信号Ｉｄと回転位置信号Ｓｈの位相差を算出して制御部１１に出力する回路である。より具体的には、位相差算出部７１は、モータＭの回転数が第２の所定回転数以下であるときにおけるモータ電流と回転位置の位相差である位相差情報と、モータＭの回転数が第２の所定回転数を超えるときにおけるモータ電流と回転位置の位相差である位相差情報と、を算出する。位相差算出部７１は、エッジ検出部７２ａ、７２ｂと、エッジ間カウンタ７３と、周波数カウンタ７４と、演算部７５と、を有する。

エッジ検出部７２ａは、回転位置検出部６１から入力された回転位置信号Ｓｈの立上りエッジを検出すると、位置エッジ信号をエッジ間カウンタ７３に出力する。

エッジ検出部７２ｂは、電流検出部５１から入力されたモータ電流値信号Ｉｄの立上りエッジを検出すると、電流エッジ信号をエッジ間カウンタ７３に出力する。

エッジ間カウンタ７３は、エッジ検出部７２ａから位置エッジ信号が入力された後、エッジ検出部７２ｂから電流エッジ信号が入力されるまで、内部クロックによってカウントを行い、位置エッジ信号と電流エッジ信号のエッジ間時刻差を検出して演算部７５に出力する。

周波数カウンタ７４は、エッジ検出部７２ａから位置エッジ信号が入力された回数を所定時間だけカウントし、回転位置信号Ｓｈの周波数を検出して演算部７５に出力する。

演算部７５は、エッジ間カウンタ７３から入力されたエッジ間時刻差と、周波数カウンタ７４から入力された周波数とに基づいて、回転位置信号Ｓｈとモータ電流値信号Ｉｄの位相差情報を所定の演算によって算出し、位相差情報に応じた位相差信号Ｐｉを生成して制御部１１に出力する。位相差情報は、数式（１）によって示される。
位相差情報＝エッジ間時刻差×周波数×３６０度・・・（１）

すなわち、位相差算出部７１は、モータ電流値信号Ｉｄと回転位置信号Ｓｈの各々のエッジを検出し、駆動信号を停止してモータＭを空転させたときの位相差情報、及び、駆動信号を出力してモータＭを駆動させたときの位相差情報を算出する。

（作用）
図６は、実施形態に関わる、モータ駆動装置１の補正情報記憶処理の流れを示すフローチャートである。図７Ａ〜図７Ｄは、実施形態に関わる、モータ駆動装置１の波形図である。図７Ａが誘起電圧の波形図であり、図７ＢがＵ相ダイオード電流Ｉｄｕの波形図である。図７Ｃがモータ電流値信号の波形図であり、図７Ｄが位置センサ出力信号Ｈｕｐ、Ｈｕｐｄ及び回転位置信号Ｓｈの波形図である。

続いて、補正情報記憶処理について説明をする。補正情報記憶処理は、位相補正情報を記憶部２１に記憶させるための処理である。補正情報記憶処理は、例えば、工場出荷前等に行われても構わないし、モータ駆動装置１の使用前にユーザによって行われても構わない。

マイコン２によって補正情報記憶処理開始の指示入力をすると、補正情報記憶処理部１６は、補正情報記憶処理を開始する。

モータＭの回転数を上げる（Ｓ１１）。補正情報記憶処理部１６は、ゲート駆動部３２にモータＭを駆動するための指示を行い、モータＭの回転数を上げる。

モータＭの回転数が第１の所定回転数以上であるか否かを判定する（Ｓ１２）。補正情報記憶処理部１６は、回転位置信号ＳｈによってモータＭの回転数を検出する。モータＭの回転数が第１の所定回転数以上であるとき、処理はＳ１３に進む。一方、モータＭの回転数が第１の所定回転数未満であるとき、処理はＳ１１に戻る。第１の所定回転数は、例えば、モータＭの定格回転数である。

モータＭを空転させる（Ｓ１３）。補正情報記憶処理部１６は、ゲート駆動部３２にゲートＵＨ、ＵＬ、ＶＨ、ＶＬ、ＷＨ、ＷＬをオフにするための指示を行い、モータＭを空転させる。

モータＭの回転数が第２の所定回転数以下であるか否かを判定する（Ｓ１４）。補正情報記憶処理部１６は、回転位置信号ＳｈによってモータＭの回転数を検出する。モータＭの回転数が第２の所定回転数以下であるとき、処理はＳ１５に進む。一方、モータＭの回転数が第２の所定回転数を超えるとき、処理はＳ１４に戻る。モータＭの回転数が小さくなると、誘起電圧とモータ電流の位相は互いに近似するようになる。第２の所定回転数は、誘起電圧の位相とモータ電流の位相が近似するように、経験的又は実験的に予め設定される。

駆動部３１のＶ相とＷ相の下側をオンにする（Ｓ１５）。補正情報記憶処理部１６は、電流検出部５１におけるＵ相ダイオード電流Ｉｄｕが良好に検出できるように、ゲートＶＬ、ＷＬをオンにするための指示をゲート駆動部３２に行い、トランジスタ３３Ｖｌ、３３Ｗｌをオンにする。

位相差信号Ｐｉを検出する（Ｓ１６）。図７Ａ及び図７Ｂに示すように、Ｕ相誘起電圧Ｅｕが負になると、トランジスタ３３Ｕｌの還流ダイオードＤにＵ相ダイオード電流Ｉｄｕが流れる。図７Ｃに示すように、時刻Ｔ１において、モータ電流値信号Ｉｄが立ち上がる。図７Ｄに示すように、時刻Ｔ２において、位置センサ出力信号Ｈｕｐが正になると、回転位置検出部６１から出力される回転位置信号Ｓｈが立ち上がる。位相差算出部７１は、時刻Ｔ２から時刻Ｔ１までのエッジ間時刻差に基づいて、位相差信号Ｐｉを生成する。補正情報記憶処理部１６は、位相差算出部７１から出力される位相差信号Ｐｉを検出する。

位相差信号Ｐｉから所定の目標位相差Ｐｔを減算して位相補正情報を生成する（Ｓ１７）。補正情報記憶処理部１６は、位相差信号Ｐｉから所定の目標位相差Ｐｔを減算し、減算結果に応じた位相補正情報を生成する。例えば、図７Ｄの例では、所定の目標位相差Ｐｔは、理想的な位置センサ出力信号Ｈｕｐｄ（１点鎖線）の位相差と同じである。したがって、理想的な位置センサ出力信号Ｈｕｐｄの位相差が２２５度であり、位置センサ４１から入力された位置センサ出力信号Ｈｕｐ（実線）における位相差信号Ｐｉが２７０度であるとき、位相補正情報は、２７０度−２２５度＝４５度である。すなわち、位相補正情報は、位相差情報から所定の目標位相差Ｐｔを減算して算出される。

位相補正情報を記憶部２１に記憶させる（Ｓ１８）。補正情報記憶処理部１６は、位相補正情報を記憶部２１に記憶する。

Ｓ１１〜Ｓ１８の処理が補正情報記憶処理部１６を構成する。なお、補正情報記憶処理部１６の一部又は全部の処理は、ユーザの操作の下、マイコン２によって実行されても構わない。

続いて、モータ駆動装置１の動作について説明をする。

図８Ａから図８Ｃは、実施形態に関わる、モータ駆動装置１の波形図である。図８Ａが回転位置信号Ｓｈの波形図であり、図８Ｂがタイマ信号の波形図であり、図８Ｃが補正回転位置信号Ｓｈａの波形図である。

補正信号出力部１２は、記憶部２１から位相補正情報を読み取り、位相補正情報に応じた位相補正信号Ｐａを加算回路１３に出力する。

加算回路１３及び信号調整回路１４は、位相補正信号Ｐａと所定の目標位相差Ｐｔを加算し、位相差信号Ｐｉを減算し、演算結果を比例積分制御し、進角信号を回転位置信号補正部１５に出力する。

図８Ａ及び図８Ｂに示すように、回転位置信号補正部１５は、図示しないタイマカウンタによって回転位置信号Ｓｈの周期Ｔｐを検出する。図８Ｃに示すように、回転位置信号補正部１５は、進角信号に応じた時刻差Ｄｙだけ回転位置信号Ｓｈの周期Ｔｐをずらすことによって補正回転位置信号Ｓｈａを生成し、ゲート駆動部３２に出力する。

時刻差Ｄｙは、数式（２）によって表される。
Ｄｙ＝Ｔｐ×（進角信号／３６０度）・・・（２）

ゲート駆動部３２には、補正回転位置信号Ｓｈａと、デューティ指令信号Ｓｄが入力される。ゲート駆動部３２は、補正回転位置信号Ｓｈａ及びデューティ指令信号Ｓｄに基づいて、駆動信号生成部３３にゲート信号を出力する。駆動信号生成部３３は、ゲート信号に基づいて、モータＭを駆動する。

電流検出部５１は、Ｕ相ダイオード電流Ｉｄｕを検出してモータ電流値信号Ｉｄを位相差算出部７１に出力する。回転位置検出部６１は、回転位置信号Ｓｈを検出して位相差算出部７１及び制御部１１に出力をする。

位相差算出部７１は、モータ電流値信号Ｉｄ及び回転位置信号Ｓｈに基づいて位相差信号Ｐｉを生成して制御部１１に出力する。

これにより、モータ駆動装置１では、位置センサ４１の取付け位置の誤差に応じた位相補正情報が検出され、記憶部２１に記憶される。そして、モータ駆動装置１では、記憶部２１に記憶された位相補正情報によって駆動信号が補正され、最適な効率でモータＭを駆動する。

実施形態によれば、位置センサ４１の取付け位置の誤差を補正した駆動信号を出力するモータ駆動装置１を提供することができる。

（実施形態の変形例）
実施形態では、記憶部２１に記憶された位相補正情報と所定の目標位相差Ｐｔが加算回路１３によって加算されるが、位相補正情報に所定の目標位相差Ｐｔを含めて記憶部２１に記憶させても構わない。

図９は、実施形態の変形例に関わる、モータ駆動装置１の制御部１１ａの構成の一例を示すブロック図である。変形例の説明では、実施形態と同じ構成については、同じ符号を付し、説明を省略する。

制御部１１ａでは、加算回路１３ａにおいて所定の目標位相差Ｐｔが加算されない。すなわち、変形例では、モータＭの回転数が第２の所定回転数以下であるときにおける位相差情報を位相補正情報として使用する。

補正信号出力部１２ａは、位相補正信号Ｐａを加算回路１３ａに出力する。加算回路１３ａは、位相補正信号Ｐａから位相差信号Ｐｉを減算し、演算結果を信号調整回路１４に出力する。

続いて、モータ駆動装置１の補正情報記憶処理の流れを説明する。

図１０は、実施形態の変形例に関わる、モータ駆動装置１の補正情報記憶処理の流れを示すフローチャートである。図１１Ａ〜図１１Ｄは、実施形態に関わる、モータ駆動装置１の波形図である。図１１Ａが誘起電圧の波形図であり、図１１ＢがＵ相ダイオード電流Ｉｄｕの波形図であり、図１１Ｃがモータ電流値信号Ｉｄの波形図であり、図１１Ｄが位置センサ出力信号Ｈｕｐ及び回転位置信号Ｓｈの波形図である。

Ｓ２１からＳ２５は、Ｓ１１からＳ１５と同じであるため、説明を省略する。

位相差信号Ｐｉを検出する（Ｓ２６）。図１１Ａ、図１１Ｂ及び図１１Ｃに示すように、時刻Ｔ３において、モータ電流値信号Ｉｄが立ち上がる。時刻Ｔ４において、位置センサ出力信号Ｈｕｐが負から正になり、回転位置信号Ｓｈが立ち上がる。位相差算出部７１は、図１１Ｄに示す位相差信号Ｐｉを生成する。補正情報記憶処理部１６は、位相差算出部７１から出力される位相差信号Ｐｉを検出する。

位相差信号Ｐｉに応じた位相補正情報を生成する（Ｓ２７）。補正情報記憶処理部１６は、位相差信号Ｐｉに応じた位相補正情報を生成する。

Ｓ２８は、Ｓ１８と同じであるため、説明を省略する。

Ｓ２１からＳ２８の処理が、実施形態の変形例に係る補正情報記憶処理を構成する。

実施形態の変形例によれば、モータ駆動装置１の構成を簡略化可能であり、位置センサ４１の取付け位置の誤差を補正した駆動信号を出力するモータ駆動装置１を提供することができる。

なお、実施形態では、補正信号出力部１２から加算回路１３に位相補正信号Ｐａが出力されるが、補正信号出力部１２から回転位置信号補正部１５に出力し（図２の２点鎖線）、回転位置信号補正部１５において位相補正信号Ｐａによって回転位置信号ｓｈを補正しても構わない。

なお、実施形態及び変形例では、位置センサ４１は、ステータに１つ取り付けられるが、ステータに複数取付けられても構わない。

なお、実施形態及び変形例では、補正情報記憶処理部１６では、モータＭの回転数が第２の所定回転数以下になるまで空転させるが（Ｓ１７、Ｓ２７）、ダイオード電流値を計測し、ダイオード電流値が所定値以下になるまで空転させても構わない。

なお、実施形態及び変形例では、各部の機能は、回路によって実現されるが、プログラムを実行することにより実現されても構わない。

本発明の実施形態及び変形例を説明したが、実施形態及び変形例は、例として示したものであり、本発明の範囲を限定することは意図していない。新規の実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ モータ駆動装置、１ａ モータ制御装置、２ マイコン、１１、１１ａ 制御部、１２、１２ａ 補正信号出力部、１３、１３ａ 加算回路、１４ 信号調整回路、１５ 回転位置信号補正部、１６ 補正情報記憶処理部、２１ 記憶部、３１ 駆動部、３２ ゲート駆動部、３２ａ ３相カウンタ、３２ｂｕ、３２ｂｖ、３２ｂｗ 変調回路、３２ｃｕ、３２ｃｖ、３２ｃｗ キャリア波生成回路、３２ｄｕ、３２ｄｖ、３２ｄｗ コンパレータ、３２ｅｕ、３２ｅｖ、３２ｅｗ 反転回路、３３ 駆動信号生成部、３３Ｕｈ、３３Ｕｌ、３３Ｖｈ、３３Ｖｌ、３３Ｗｈ、３３Ｗｌ トランジスタ、３３ａ カソード側接点、３３ｂ ソース側接点、４１ 位置センサ、４１ａ 一方の端子、４１ｂ 他方の端子、５１ 電流検出部、５２ コンパレータ、５２ａ 非反転入力端子、５２ｂ 反転入力端子、６１ 回転位置検出部、６２ コンパレータ、６２ａ 非反転入力端子、６２ｂ 反転入力端子、７１ 位相差算出部、７２ａ、７２ｂ エッジ検出部、７３ エッジ間カウンタ、７４ 周波数カウンタ、７５ 演算部、Ａ 補正部、Ｄ 還流ダイオード、Ｄｙ 時刻差、Ｅｕ Ｕ相誘起電圧、Ｈｕｐ、Ｈｕｐｄ 位置センサ出力信号、Ｉｄ モータ電流値信号、Ｉｄｕ Ｕ相ダイオード電流、Ｌ ３相のコイル、Ｍ モータ、ＰＧＮＤ 接地端子、Ｐａ 位相補正信号、Ｐｉ 位相差信号、Ｐｔ 所定の目標位相差、Ｒ 内部抵抗、Ｓｄ デューティ指令信号、Ｓｈ 回転位置信号、Ｓｈａ 補正回転位置信号、Ｔｐ 周期、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４ 時刻、ＵＨ、ＵＬ、ＶＨ、ＶＬ、ＷＨ、ＷＬ ゲート

Claims (6)

1. モータの少なくとも１つのコイルに流れるモータ電流を検出する電流検出部と、
   前記モータに設けられたロータの回転位置を検出する回転位置検出部と、
   前記モータの回転数が所定回転数以下であるときにおける前記モータ電流と前記回転位置の位相差である第１の位相差情報と、前記モータの回転数が所定回転数を超えるときにおける前記モータ電流と前記回転位置の位相差である第２の位相差情報と、を算出する位相差算出部と、
   前記第１の位相差情報から所定の目標位相差を減算して算出された位相補正情報を記憶する記憶部と、
   前記位相補正情報と、前記位相差算出部から入力された前記第２の位相差情報とに基づいて、前記モータへの印加電圧の進角信号に応じて前記回転位置の検出信号の周期をずらすことによって生成された補正回転位置信号を出力する補正部と、
   前記補正回転位置信号に基づいて前記モータに出力する駆動信号を生成する駆動部と、
   を有するモータ制御装置。
2. 前記電流検出部は、前記モータ電流の位相のゼロクロスのタイミングを検出してモータ電流値信号を出力し、
   前記回転位置検出部は、前記ロータの回転位置の位相のゼロクロスのタイミングを検出して回転位置信号を出力する、
   請求項１に記載のモータ制御装置。
3. 前記回転位置検出部は、前記モータのステータの所定の取付け位置に取り付けられた位置センサから入力される位置センサ出力信号に応じて前記回転位置信号を出力する、請求項２に記載のモータ制御装置。
4. 前記位相差算出部は、前記モータ電流値信号と前記回転位置信号の各々のエッジを検出し、前記第１の位相差情報及び前記第２の位相差情報を算出する、請求項２に記載のモータ制御装置。
5. 前記第１の位相差情報は、前記駆動信号の出力を停止して前記モータを空転させたときの位相差情報であり、
   前記第２の位相差情報は、前記駆動信号を出力して前記モータを駆動させたときの位相差情報である、
   請求項１に記載のモータ制御装置。
6. モータと、
   制御装置と、
   を有し、
   前記制御装置は、
   前記モータの少なくとも１つのコイルに流れるモータ電流を検出する電流検出部と、
   前記モータに設けられたロータの回転位置を検出する回転位置検出部と、
   前記モータの回転数が所定回転数以下であるときにおける前記モータ電流と前記回転位置の位相差である第１の位相差情報と、前記モータの回転数が所定回転数を超えたときにおける前記モータ電流と前記回転位置検出部により検出された前記回転位置の位相差である第２の位相差情報と、を算出する位相差算出部と、
   前記第１の位相差情報から所定の目標位相差を減算して算出された位相補正情報を記憶する記憶部と、
   前記位相補正情報と、前記位相差算出部から入力された前記第２の位相差情報とに基づいて、前記モータへの印加電圧の進角信号に応じて前記回転位置の検出信号の周期をずらすことによって生成された補正回転位置信号を出力する補正部と、
   前記補正回転位置信号に基づいて前記モータに出力する駆動信号を生成する駆動部と、
   を有するモータ駆動装置。

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