JP4015368B2 - ブラシレスモータの制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数相のステータ巻線に接続されたスイッチング素子のオン／オフを切り換えてこれらステータ巻線を流れる駆動電流の方向を切り換えることでロータの回転制御を行うブラシレスモータの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば車両用空調装置における送風ファンを駆動するためのモータとして、整流機構を磁極センサとスイッチング素子とで置き換えたブラシレスモータが知られている。この種のブラシレスモータは、ロータの回転を制御するための制御装置を備えており、電源回路から駆動電源が供給されるとともに、制御装置によりスイッチング素子の切り換えタイミングが制御されることで、ロータに接続された送風ファンを所定の回転数で安定的に回転させるようになっている。
【０００３】
詳述すると、この種のブラシレスモータでは、例えば３相のステータ巻線がブリッジ形態で相互に接続され、この３相ブリッジ形態のステータ巻線の巻線端子がそれぞれスイッチング素子を介してバッテリ電源に接続されるようになっている。そして、制御装置が、磁極センサからのセンサ信号とロータの回転数を指示する回転指示信号とに基づいてスイッチング素子の切り換えタイミングを制御するための制御信号を出力し、この制御信号に応じて各スイッチング素子のオン／オフが切り換えられることで、３相ブリッジ形態のステータ巻線に流れるバッテリ電源からの駆動電流の方向が切り換えられて、ロータの回転が制御されることになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したブラシレスモータでは、制御装置からの制御信号に応じてオンとなったスイッチング素子の組み合わせで、３相ブリッジ形態のステータ巻線に流れる駆動電流の方向が切り換えられることになるが、制御装置に外乱ノイズが混入するといったような特殊な事情が生じた場合には、この制御装置に誤動作が生じて、各巻線端子に接続された全てのスイッチング素子を同時にオンとする制御信号が出力される場合がある。
【０００５】
このような制御信号が出力された場合、各スイッチング素子がこの制御信号に応じて同時にオンとなると、３相のステータ巻線がそれぞれ電気的に短絡することになり、いわゆる回生ブレーキが働くことになる。そして、このような各スイッチング素子を同時にオンとする信号と正常な制御信号とがスイッチング素子に交互に繰り返して供給されると、スイッチング素子に回生ブレーキによる電流と起動電流とが繰り返し供給されて、スイッチング素子の負担が過剰となり、スイッチング素子の破損を招いてしまう場合がある。
【０００６】
そこで、本発明は、外乱ノイズの混入等によって誤作動が生じた場合に、駆動電流の方向を切り換えるスイッチング素子に過剰な負担がかかることを有効に防止し、スイッチング素子の破損等を未然に回避することができるブラシレスモータの制御装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、ブリッジ形態で接続された複数相のステータ巻線を流れる駆動電流の方向を前記複数相のステータ巻線に対応した複数のスイッチング素子を用いて切り換えることで、ロータの回転制御を行うブラシレスモータの制御装置において、前記ロータの回転数を指示する回転指示信号に基づいて、前記ロータの回転数の目標値を示す目標回転数信号を算出する目標値算出手段と、磁極センサからのセンサ信号に基づいて、前記ロータの現在の回転数を示す回転数信号を算出する回転数算出手段と、前記目標値算出手段により算出された目標回転数信号と、前記回転数算出手段により算出された回転数信号とに基づいて、前記ロータの回転数が前記回転指示信号により指示された回転数となるように前記複数のスイッチング素子のオン／オフの切り換えタイミングを制御するための制御信号を算出する制御信号算出手段と、前記制御信号算出手段により算出された制御信号をモニタリングして、この制御信号が前記複数相のステータ巻線に対応した複数のスイッチング素子を同時にオンさせるものとなったときに、前記複数のスイッチング素子に対する制御信号の供給を停止させる回路保護手段と、前記ロータの回転数が異常値を示した場合に当該ブラシレスモータの制御装置の動作を停止させてその停止状態を維持するロック保護制御手段とを備え、前記回路保護手段は、前記制御信号算出手段により算出された制御信号が前記複数相のステータ巻線に対応した複数のスイッチング素子を同時にオンさせるものとなったときに、この制御信号の前記複数のスイッチング素子に対する供給を停止させると共に、この制御信号の供給を停止している間、前記ロック保護制御手段を機能させない制御を行うことを特徴としている。
【０００８】
この請求項１に記載のブラシレスモータの制御装置では、目標値算出手段が、ロータの回転数を指示する回転指示信号に基づいて、ロータの回転数の目標値を示す目標回転数信号を算出する。また、回転数算出手段が、磁極センサからのセンサ信号に基づいて、ロータの現在の回転数を示す回転数信号を算出する。そして、制御信号算出手段が、これら目標回転数信号と回転数信号とに基づいて、ブリッジ形態で接続された複数相のステータ巻線に供給する駆動電流の方向を切り換えるスイッチング素子のオン／オフの切り換えタイミングを制御するための制御信号を算出する。また、ロータの回転数が異常値を示した場合には、ロック保護制御手段が、当該ブラシレスモータの制御装置の動作を停止させてその停止状態を維持する制御を行う。このとき、制御信号算出手段により算出された制御信号が複数相のステータ巻線に対応した複数のスイッチング素子を同時にオンさせるものとなった場合には、回路保護手段が、複数のスイッチング素子への制御信号の供給を停止させると共に、この制御信号の供給を停止している間、ロック保護制御手段を機能させない制御を行う。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のブラシレスモータの制御装置において、前記回路保護手段が、前記制御信号算出手段により算出された制御信号が前記複数相のステータ巻線に対応した複数のスイッチング素子を同時にオンさせるものとなったときに、この制御信号の前記制御信号算出手段からの出力を遮断することを特徴としている。
【００１０】
この請求項２に記載のブラシレスモータの制御装置では、制御信号算出手段により算出された制御信号が複数相のステータ巻線に対応した複数のスイッチング素子を同時にオンさせるものとなった場合には、回路保護手段が、この制御信号の制御信号算出手段からの出力を遮断する。これにより、複数のスイッチング素子に対する制御信号の供給が停止することになる。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のブラシレスモータの制御装置において、前記回路保護手段が、前記制御信号算出手段により算出された制御信号が前記複数相のステータ巻線に対応した複数のスイッチング素子を同時にオンさせるものとなったときに、前記目標値算出手段に対する回転指示信号の供給を遮断することを特徴としている。
【００１２】
この請求項３に記載のブラシレスモータの制御装置では、制御信号算出手段により算出された制御信号が複数相のステータ巻線に対応した複数のスイッチング素子を同時にオンさせるものとなった場合には、回路保護手段が、目標値算出手段に対する回転指示信号の供給を遮断する。これにより、複数のスイッチング素子に対する制御信号の供給が停止することになる。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載のブラシレスモータの制御装置において、所定の条件下で当該ブラシレスモータの制御装置の動作をリセットさせるリセット手段を更に備え、前記回路保護手段が、前記制御信号算出手段により算出された制御信号が前記複数相のステータ巻線に対応した複数のスイッチング素子を同時にオンさせるものとなったときに、前記リセット手段を機能させることを特徴としている。
【００１４】
この請求項４に記載のブラシレスモータの制御装置では、例えば、電源投入直後や電源電圧が所定の値に満たない状態が一定時間経過した場合等、所定の条件下では、リセット手段が当該ブラシレスモータの制御装置の動作をリセットさせて、当該ブラシレスモータの異常動作を防止する。また、制御信号算出手段により算出された制御信号が複数相のステータ巻線に対応した複数のスイッチング素子を同時にオンさせるものとなった場合も、回路保護手段がリセット手段を機能させて、当該ブラシレスモータの制御装置の動作をリセットさせる。これにより、複数のスイッチング素子に対する制御信号の供給が停止することになる。
【００１７】
【発明の効果】
請求項１乃至４に記載の発明によれば、外乱ノイズの混入等により誤作動が生じて、制御信号算出手段により算出された制御信号が複数相のステータ巻線に対応した複数のスイッチング素子を同時にオンさせるものとなった場合に、回路保護手段が複数のスイッチング素子への制御信号の供給を停止させるようにしているので、スイッチング素子に回生ブレーキによる電流と起動電流とが繰り返し供給されてこれらスイッチング素子に過剰な負担がかかるといった不都合を有効に防止して、スイッチング素子の破損等を未然に回避することができる。
【００１８】
また、請求項１乃至４に記載の発明によれば、制御信号算出手段により算出された制御信号が複数相のステータ巻線に対応した複数のスイッチング素子を同時にオンさせるものとなった場合に、回路保護手段が複数のスイッチング素子への制御信号の供給を停止させると共に、この制御信号の供給を停止している間、ロック保護制御手段を機能させない制御を行うようにしているので、制御信号の供給が停止するたびにロック保護制御が働いて、その都度復帰動作を行わなければならないといった煩雑な処理を不要としながら、スイッチング素子を適切に保護することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
本発明は、例えば図１に示すように構成されたブラシレスモータに適用される。
【００２１】
この図１に示すブラシレスモータは、いわゆる３相全波整流方式のブラシレスモータであり、図示しない永久磁石を有するロータと、ブリッジ形態で相互に接続された３相のステータ巻線１ａ，１ｂ，１ｃを有するステータとの間における磁界の作用によって、ロータが回転駆動されるようになっている。
【００２２】
ブリッジ形態で接続された３相のステータ巻線１ａ，１ｂ，１ｃは、６つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６を介してバッテリ電源に接続されており、バッテリ電源からの駆動電流がこれらステータ巻線１ａ，１ｂ，１ｃに供給されることで、ステータに磁界を発生させてロータを回転駆動させる。
【００２３】
６つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６は、例えばＭＯＳ型の電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）よりなり、Ｈｉサイドの３つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３とＬｏサイドの３つのスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６とが、ステータ巻線１ａ，１ｂ，１ｃの巻線端子にそれぞれ接続されている。
【００２４】
これらスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６は、それぞれのオン／オフの切り替えタイミングがモータ制御装置１０によって制御されるようになっている。モータ制御装置１０には、ロータの回転数を指示する回転指示信号と、磁極センサからのセンサ信号が供給されるようになっており、モータ制御装置１０は、これら回転指示信号とセンサ信号とに基づいて、６つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６のオン／オフの切り替えタイミングを制御するための制御信号を出力する。そして、６つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６のオン／オフの切り替えタイミングがこの制御信号に応じて制御されることで、３相のステータ巻線１ａ，１ｂ，１ｃに流れる駆動電流の方向が切り替えられ、ステータから発生する磁界が制御されて、ロータの回転が制御されることになる。
【００２５】
磁極センサは、センサマグネット２と、このセンサマグネット２からの磁界の方向を検出するための３つのホールＩＣ３ａ，３ｂ，３ｃと、これら３つのホールＩＣ３ａ，３ｂ，３ｃからの出力をもとにセンサ信号を生成するセンサ信号検出回路４とから構成される。
【００２６】
センサマグネット２は、ロータの回転位置を示すためのものであり、ロータの回転中心に対し、Ｎ極とＳ極の対が２対均等角度に配置され、ロータと一体に回転するシャフトに取り付けられている。そして、このセンサマグネット２から所定間隔を存して離間した位置に、このセンサマグネット２の周囲に亘って、３つのホールＩＣ３ａ，３ｂ，３ｃが１２０度間隔で均等配置されている。
【００２７】
３つのホールＩＣ３ａ，３ｂ，３ｃからの出力は、センサ信号検出回路４に供給される。センサ信号検出回路４は、センサマグネット２の磁界方向の変化による検出信号が各ホールＩＣ３ａ，３ｂ，３ｃから入力されると、これら各ホールＩＣ３ａ，３ｂ，３ｃからの検出信号をもとに反転信号を生成し、これら反転信号を非反転信号とともに、６本のセンサ信号としてモータ制御装置１０に供給する。
【００２８】
モータ制御装置１０は、目標値算出部１１と、回転数算出部１２と、制御信号算出部１３と、回路保護部１４とを備えている。
【００２９】
目標値算出部１１は、図示しない外部回路に接続されており、この外部回路からロータの回転数を指示する回転指示信号が供給されるようになっている。回転指示信号は、そのデューティ（Ｄｕｔｙ）比によって、所定の回転数を特定している。すなわち、回転指示信号は、Ｈレベルの信号時間とＬレベルの信号時間との比率（デューティ比）がロータの回転数に一対一で対応しており、このデューティ比を変化させることで、ロータの回転数を指示するようになっている。具体的には、回転指示信号は、例えば、ロータを高回転数で駆動させるときには高いデューティ比の信号となり、ロータを低回転数で駆動させるときには低いデューティ比の信号となる。目標値算出部１１は、外部回路からこのような回転指示信号が供給されると、そのデューティ比を検出して、ロータの回転数の目標値を示す目標回転数信号を算出する。
【００３０】
回転数算出部１２は、センサ信号検出回路４に接続されており、このセンサ信号検出回路４から６本のセンサ信号が供給されるようになっている。回転数算出部１２は、センサ信号検出回路４からセンサ信号が供給されると、このセンサ信号をもとにしてロータの現在の回転数を検出し、ロータの現在の回転数を示す回転数信号を算出する。
【００３１】
制御信号算出部１３は、目標値算出部１１と回転数算出部１２とに接続されており、目標値算出部１１により算出された目標回転数信号と、回転数算出部１２により算出された回転数信号とが供給されるようになっている。制御信号算出部１３は、目標値算出部１１からの目標回転数信号と、回転数算出部１２からの回転数信号とが供給されると、これら目標回転数信号と回転数信号とに基づいて、ロータの回転数が回転指示信号により指示された回転数となるように、６つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６のオン／オフの切り替えタイミングを制御するための制御信号を算出する。
【００３２】
回路保護部１４は、制御信号算出部１３により算出された制御信号、すなわち、３相のステータ巻線１ａ，１ｂ，１ｃに接続された６つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に供給されることになる制御信号をモニタリングするようになっている。そして、回路保護部１４は、例えば、モータ制御装置１０に外乱ノイズが混入するといったような何らかの要因で誤作動が生じ、制御信号算出部１３により算出された制御信号がＨｉサイドの３つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を同時にオンさせるものとなったとき、或いはＬｏサイドの３つのスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６を同時にオンさせるものとなったときは、これらスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に対する制御信号の供給を停止させる。
【００３３】
制御信号算出部１３からＨｉサイドの３つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を同時にオンさせる制御信号、或いはＬｏサイドの３つのスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６を同時にオンさせる制御信号が出力された場合、Ｈｉサイドの３つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３、或いはＬｏサイドの３つのスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６がこの制御信号に応じて同時にオンとなると、３相のステータ巻線１ａ，１ｂ，１ｃがそれぞれ電気的に短絡することになり、いわゆる回生ブレーキが働くことになる。そして、このような異常な制御信号と正常な制御信号とが交互に繰り返して供給されると、各スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に回生ブレーキによる電流と起動電流とが繰り返し供給されて、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６の負担が過剰となり、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６の破損を招いてしまう場合がある。
【００３４】
しかしながら、モータ制御装置１０では、回路保護部１４が、制御信号算出部１３により算出された制御信号をモニタリングして、この制御信号がＨｉサイドの３つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を同時にオンさせるものとなったとき、或いはＬｏサイドの３つのスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６を同時にオンさせるものとなったときは、これらスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に対する制御信号の供給を停止させるようにしているので、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に回生ブレーキによる電流と起動電流とが繰り返し供給されてこれらスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に過剰な負担がかかるといった不都合を有効に防止して、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６の破損等を未然に回避することができる。
【００３５】
次に、モータ制御装置１０の詳細な構成について、具体的な一例を挙げて説明する。図２は、一体のＩＣ（Integrated Circuit）として構成されたモータ制御装置１０の一構成例を示すブロック図である。
【００３６】
この図２に示すモータ制御装置１０は、車両用空調装置における送風ファンを駆動するブラシレスモータを制御するためのものであり、図示しない車両電源回路から電源が供給されると、第１フィルタ回路２１に電源電圧が入力される。第１フィルタ回路２１は、入力された電源電圧に対してフィルタ処理を施して、ＡＣＣ電圧算出回路２２に供給する。ＡＣＣ電圧算出回路２２は、供給された電源電圧を分圧して、分圧した電圧値を８ビットのデータＤaccとして電圧補正値算出回路２３に出力する。
【００３７】
また、モータ制御装置１０では、図示しない空調制御回路からアナログ方式の回転指示信号が入力されたときには、第２フィルタ回路２４によりこの回転指示信号に対してフィルタ処理が施される。第２フィルタ回路２４によりフィルタ処理が施された回転指示信号は、ＡＣＣ電圧算出回路２２に供給され、このＡＣＣ電圧算出回路２２によりディジタル方式の回転指示信号に変換されてファン速目標値算出回路２５に供給される。
【００３８】
一方、図示しない空調制御回路からディジタル方式の回転指示信号が入力されたときには、ディジタルフィルタ回路２６によりこの回転指示信号に対してフィルタ処理が施される。ディジタルフィルタ回路２６によりフィルタ処理が施された回転指示信号は、デューティ比検出回路２７に供給される。デューティ比検出回路２７は、図３に示すように、回転指示信号のパルス周期Ｔinと、前パルスの立ち下がりから次パルスの立ち上がりまでの時間、すなわちＯＮ電圧レベル区間Ｔinonとを検出し、これらパルス周期ＴinとＯＮ電圧レベル区間Ｔinonとの比率（Ｔin／Ｔinon）であるデューティ比Ｄdutyを算出する。デューティ比検出回路２７で算出されたデューティ比Ｄdutyは、８ビットのデータとされ、ファン速目標値算出回路２５に供給される。
【００３９】
ファン速目標値算出回路２５は、図４に示すように、デューティ比Ｄdutyを送風ファンの回転数（ロータの回転数）に変換するためのテーブルを有しており、デューティ比Ｄdutyが供給されると、この変換テーブルを参照して送風ファンの回転数（ロータの回転数）を示すファン速目標値Ｄfanを算出する。このファン速目標値算出回路２５により算出されたファン速目標値Ｄfanは、８ビットのデータとされ、ソフトスタート目標値算出回路２８及び急スタート切替回路２９、後述する出力ＯＦＦ→ＯＮタイマー回路３９にそれぞれ供給される。
【００４０】
ソフトスタート目標値算出回路２８は、ファン速目標値Ｄfanまでに達するときのビット数と時間との関係を示したテーブルを有している。このソフトスタート目標値算出回路２８は、テーブルを参照して時間に対するソフトスタート目標値Ｄsfanを算出して、ソフトスタート目標値Ｄsfanを急スタート切替回路２９に供給する。このソフトスタート目標値算出回路２８は、オフ（０％）から立ち上がったときに、ファン速目標値Ｄfanまでファン速を上昇させるように勾配遅延を設定してソフトスタート制御をするためのものである。
【００４１】
急スタート切替回路２９は、ファン速目標値Ｄfan及びソフトスタート目標値Ｄsfanが入力されると共に、外部からの急スタート入力ポートからＨｉ信号又はＬｏ信号が入力される。急スタート切替回路２９は、急スタート入力ポートからＨｉ信号が入力されたときには、ファン速目標値算出回路２５からのファン速目標値Ｄfanをそのまま目標値Ｄfan’として電圧補正値算出回路２３に供給する。一方、急スタート切替回路２９は、急スタート入力ポートからＬｏ信号が入力されたときには、ソフトスタート目標値算出回路２８からのソフトスタート目標値Ｄsfanを目標値Ｄfan'として電圧補正値算出回路２３に供給する。
【００４２】
電圧補正値算出回路２３には、基準データ作成回路３０が接続されている。この基準データ作成回路３０は、ブラシレスモータ自体の電源電圧の中心電圧の大きさが８ビットデータで表現された基準データＤrefを生成して、この基準データＤrefを電圧補正値算出回路２３に供給する。
【００４３】
電圧補正値算出回路２３は、基準データ作成回路３１から供給される基準データＤrefとＡＣＣ電圧算出回路２２から供給される電圧入力データＤaccとの比率を検出し、この検出した比率に基づいて、急スタート切替回路２９から供給された目標値Ｄfan'を補正して、８ビットデータで表現された補正値Ｄfan''を生成する。すなわち、電圧補正値算出回路２３は、
（Ｄref／Ｄacc）・Ｄfan'＝Ｄfan''
で表現される演算をして補正値Ｄfan''を算出する。この電圧補正値算出回路２３により算出された補正値Ｄfan''は、ＰＷＭ出力回路３１及び後述する出力判定回路３８に供給される。
【００４４】
ＰＭＷ出力回路３１は、図５に示すように、ＰＷＭ基準クロックに応じたＰＷＭ周期Ｔpwmと電圧補正値算出回路２３から供給される補正値Ｄfan''とに基づいて、８ビットデータで表現された目標回転数信号ＰＷＭを生成する。このＰＷＭ出力回路３１により生成された目標回転数信号ＰＷＭは、制御信号算出部１３を構成するＬｏサイド出力回路５２に供給される。また、このＰＷＭ出力回路３１により生成された目標回転数信号ＰＷＭは、検査用予備出力として、モータ制御回路１０の外部にモニター出力される。
【００４５】
モータ制御装置１０では、以上説明した第１フィルタ回路２１、第２フィルタ回路２４、ディジタルフィルタ回路２６からＰＷＭ出力回路３１までの各回路により目標値算出部１１が構成されている。
【００４６】
また、このモータ制御装置１０では、センサ信号検出回路４から６本のセンサ信号が供給されると、これらセンサ信号が波形変換回路３２に入力される。
【００４７】
波形変換回路３２は、センサ信号検出回路４からのセンサ信号を波形変換して、センサ信号SAH、SAL、SBH、SBL、SCH、SCLを生成する。この波形変換回路３２により波形変換されたセンサ信号のうちＨｉサイドのセンサ信号SAH、SBH、SCHは、制御信号算出部１３を構成するＨｉサイド出力回路５１に供給され、Ｌｏサイドのセンサ信号SAL、SBL、SCLはＬｏサイド出力回路５２に供給される。またＨｉサイドのセンサ信号SAHは、回転数検出回路３３にも供給される。
【００４８】
回転数検出回路３３は、波形変換回路３２から供給されたセンサ信号SAHに基づいて、ロータ回転数の回転周期Ｔｒを検出する。ここでは、上述したセンサマグネット２の極数が４極であり、１つのホールＩＣ３ａからの出力でみると２周期分がロータの１周期となるため、回転数検出回路３３は、波形変換回路３２から供給されたセンサ信号SAHを２周期毎にカウントをして、ロータ回転数の回転周期Ｔｒを検出する。この回転数検出回路３３により検出されたロータの回転周期Ｔｒは、オーバーラップ算出回路３４及び進角量算出回路３５にそれぞれ供給される。
【００４９】
オーバーラップ算出回路３４は、回転数検出回路３３から供給された回転周期Ｔｒに基づいて、オーバーラップ量Ｔｏを算出する。このオーバーラップ算出回路３４は、回転周期Ｔｒとオーバーラップ量Ｔｏとを対応づけたテーブルを有しており、このテーブルを参照することで回転数検出回路３３から供給された回転周期Ｔｒに対応したオーバーラップ量Ｔｏを算出する。このオーバーラップ算出回路３６により算出されたオーバーラップ量Ｔｏは、Ｈｉサイド出力回路５１及びＬｏサイド出力回路５２にそれぞれ供給される。
【００５０】
また、進角量算出回路３５は、回転数検出回路３３から供給された回転周期Ｔｒに基づいて、進角制御をするための進角時間Ｔｆを算出する。この進角量算出回路３５は、回転周期Ｔｒと進角時間Ｔｆとを対応づけたテーブルを有しており、このテーブルを参照することで回転数検出回路３３から供給された回転周期Ｔｒに対応した進角時間Ｔｆを算出する。この進角量算出回路３５により算出された進角時間Ｔｆは、Ｈｉサイド出力回路５１及びＬｏサイド出力回路５２にそれぞれ供給されると共に、モータ制御装置１０の外部の進角量切替入力端子に供給される。
【００５１】
モータ制御装置１０では、以上説明した波形変換回路３２、回転数検出回路３３、オーバーラップ算出回路３４及び進角量算出回路３５の各回路により回転数算出部１２が構成されている。
【００５２】
また、このモータ制御装置１０では、回転数検出回路３３により検出されたロータの回転周期Ｔｒがロック判定回路３６にも供給されるようになっている。ロック判定回路３６は、回転数検出回路３３から供給された回転周期Ｔｒが予め設定された所定時間以上となっているか否かを判定する。そして、ロック判定回路３６は、回転数検出回路３３から供給された回転周期Ｔｒが予め設定された所定時間以上となっている場合には、ロック判定信号としてＨｉ信号をロック保護制御回路３７に供給し、所定時間以下の場合にはＬｏ信号を供給する。
【００５３】
ロック保護制御回路３７は、ロータの回転数が異常値を示した場合にモータ制御装置１０の動作を停止させて、その停止状態を維持するためのものであり、ロック判定回路３６の他に、上述した出力判定回路３８及び出力ＯＦＦ→ＯＮタイマー回路３９が接続されている。
【００５４】
出力判定回路３８は、上述した電圧補正値算出回路２３から目標値Ｄfan''が供給されるようになっており、電圧補正値算出回路２３から供給された目標値Ｄfan''が「０」以外であるときには、出力判定信号としてＨｉ信号をロック保護制御回路３７に供給し、目標値Ｄfan''が「０」であるときにはＬｏ信号を供給する。
【００５５】
また、出力ＯＦＦ→ＯＮタイマー回路３９は、上述したファン速目標値算出回路２５からファン速目標値Ｄfanが供給されるようになっており、ファン速目標値算出回路２５から供給されたファン速目標値Ｄfanが「０」から立ち上がったらカウントを開始して所定時間以上経過した場合に、出力ＯＦＦ→ＯＮタイマー信号としてＨｉ信号をロック保護制御回路３７に供給し、ファン速目標値Ｄfanが「０」となったらＬｏ信号を供給する。
【００５６】
ロック保護制御回路３７は、ＡＮＤ回路で構成されており、ロック判定回路３６から供給されたロック判定信号、出力判定回路３８から供給された出力判定信号及び出力ＯＦＦ→ＯＮタイマー回路３９から供給された出力ＯＦＦ→ＯＮタイマー信号回路３９が全てＨｉ信号であるときには、出力を停止することを示すＨｉ信号のロック保護制御信号を生成する。一方、ロック保護制御回路３７は、各信号のうちいずれかの信号がＬｏ信号であるときには、出力動作を示すＬｏ信号のロック保護制御信号を生成する。そして、ロック保護制御回路３７により生成されたロック保護制御信号は、Ｈｉサイド出力回路５１及びＬｏサイド出力回路５２にそれぞれ供給されると共に、モータ制御装置１０の外部にロック検知信号出力として出力される。
【００５７】
また、このモータ制御装置１０は、図示しない車両電源回路から電源が供給される起動回路４０と、電源投入直後や電源電圧が所定の値に満たない状態が一定時間経過した場合等の所定の条件下で当該モータ制御装置１０の動作をリセットさせるリセット回路４１とを備えている。
【００５８】
リセット回路４１は、電源投入時、外部コンデンサに定電流を流し込んでリセット端子が所定の電圧値になるまでの間、モータ制御装置１０の動作をリセットし、電源投入直後の発振不安定状態によるモータ制御装置１０の異常動作を防止する。この電源投入時におけるリセット時間は、外部コンデンサに応じて設定されることになる。また、リセット回路４１は低電圧監視も行っており、起動回路４０に供給される電源電圧が所定の電圧値に満たない状態が一定時間以上経過した場合には、モータ制御装置１０の動作をリセットし、所定の電圧値以上となった場合にモータ制御装置１０の動作を復帰させる。
【００５９】
制御信号算出部１３を構成するＨｉサイド出力回路５１及びＬｏサイド出力回路５２は、ＰＷＭ出力回路３１から供給される目標回転数信号ＰＷＭと、波形変換回路２４から供給されるセンサ信号SAH、SAL、SBH、SBL、SCH、SCL、オーバーラップ算出回路３４から供給されるオーバーラップ量Ｔｏ、進角量算出回路３５から供給される進角時間Ｔｆとに基づいて、３層のステータ巻線１ａ，１ｂ，１ｃの巻線端子にそれぞれ接続されたスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６のオン／オフの切り替えタイミングを制御するための制御信号を算出する。
【００６０】
具体的には、Ｈｉサイド出力回路５１及びＬｏサイド出力回路５２は、例えば、ロータの回転数が予め設定された所定の値以下の場合には、非進角制御を行って、図６のタイミングチャートで示すように制御信号を算出する。すなわち、Ｈｉサイド出力回路５１及びＬｏサイド出力回路５２は、センサ信号SAH、SAL、SBH、SBL、SCH、SCLの立ち下がりで出力を切り換え、出力の立ち下がりはオーバーラップ量Ｔｏ分だけＯＦＦを遅らせるようにしている。また、Ｌｏサイドの出力は、目標回転数信号ＰＷＭとの論理積で決定するようにし、図６に示すような制御信号を算出する。
【００６１】
また、ロータの回転数が予め設定された所定の値を超える場合には、進角量算出回路３５からの進角時間Ｔｆに基づいて進角制御が行われた上で、同様のアルゴリズムで制御信号が算出されることになる。
【００６２】
モータ制御装置１０では、以上のようにＨｉサイド出力回路５１及びＬｏサイド出力回路５２により算出された制御信号、すなわち３層のステータ巻線１ａ，１ｂ，１ｃの巻線端子にそれぞれ接続されたスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６のオン／オフの切り替えタイミングを制御するための制御信号を、回路保護部１４を構成する保護回路６０によりモニタリングするようにしている。
【００６３】
モータ制御装置１０では、Ｈｉサイド出力回路５１及びＬｏサイド出力回路５２により算出された制御信号に応じてオンとなったスイッチング素子の組み合わせで、３相ブリッジ形態のステータ巻線１ａ，１ｂ，１ｃに流れる駆動電流の方向が切り換えられることになるが、例えば当該モータ制御装置１に外乱ノイズが混入するといったような特殊な事情が生じた場合には、モータ制御装置１０に誤動作が生じて、Ｈｉサイドのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を全て同時にオンさせる異常な制御信号、或いは図７に例示するように、Ｌｏサイドのスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６を全て同時にオンさせる異常な制御信号が算出される場合がある。このような異常な制御信号は、上述したように、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６の損傷を招く要因となるので、モータ制御装置１０では、Ｈｉサイド出力回路５１及びＬｏサイド出力回路５２により算出された制御信号を保護回路６０によりモニタリングして、Ｈｉサイドのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を全て同時にオンさせる異常な制御信号、或いはＬｏサイドのスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６を全て同時にオンさせる異常な制御信号が算出された場合には、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に対する制御信号の供給を停止させるようにしている。
【００６４】
保護回路６０は、例えば図８に示すように、ＮＡＮＤ回路を用いて構成されている。この図８に示す保護回路６０では、Ｈｉサイド出力回路５１から出力された制御信号がＨｉサイドのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を全て同時にオンさせるものであるとき、すなわち、制御信号ＡＨ，ＢＨ，ＣＨが全てＨｉ信号であるときは、ＮＡＮＤ回路の出力端がＬｏとなって、Ｈｉサイド出力回路５１からの出力が遮断される。これにより、Ｈｉサイドのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３に対する制御信号の供給が停止することになる。
【００６５】
また、この図８に示す保護回路６０では、Ｌｏサイド出力回路５２から出力された制御信号がＬｏサイドのスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６を全て同時にオンさせるものであるとき、すなわち、制御信号ＡＬ，ＢＬ，ＣＬが全てＨｉ信号であるときは、ＮＡＮＤ回路の出力端がＬｏとなって、Ｌｏサイド出力回路５２からの出力が遮断される。これにより、Ｌｏサイドのスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に対する制御信号の供給が停止することになる。
【００６６】
また、保護回路６０は、例えば図９に示すように、ＮＡＮＤ回路とＡＮＤ回路とを用いて構成するようにしてもよい。この図９に示す保護回路６０では、Ｈｉサイド出力回路５１から出力された制御信号がＨｉサイドのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を全て同時にオンさせるものであるとき、すなわち、制御信号ＡＨ，ＢＨ，ＣＨが全てＨｉ信号であるときは、ＮＡＮＤ回路の出力端からＬｏ信号が出力される。そして、このＮＡＮＤ回路から出力されたＬｏ信号が、各スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３に対応したＡＮＤ回路にそれぞれ入力され、これらＡＮＤ回路からの出力がＬｏとなって、Ｈｉサイド出力回路５１からの出力が遮断されることになる。これにより、Ｈｉサイドのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３に対する制御信号の供給が停止することになる。
【００６７】
また、この図９に示す保護回路６０では、Ｌｏサイド出力回路５２から出力された制御信号がＬｏサイドのスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６を全て同時にオンさせるものであるとき、すなわち、制御信号ＡＬ，ＢＬ，ＣＬが全てＨｉ信号であるときは、ＮＡＮＤ回路の出力端からＬｏ信号が出力される。そして、このＮＡＮＤ回路から出力されたＬｏ信号が、各スイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に対応したＡＮＤ回路にそれぞれ入力され、これらＡＮＤ回路からの出力がＬｏとなって、Ｌｏサイド出力回路５２からの出力が遮断されることになる。これにより、Ｌｏサイドのスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に対する制御信号の供給が停止することになる。
【００６８】
なお、以上の例では、Ｈｉサイド出力回路５１から出力された制御信号がＨｉサイドのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を全て同時にオンさせるものであるときは、Ｈｉサイドの全ての制御信号ＡＨ，ＢＨ，ＣＨの供給を停止し、Ｌｏサイド出力回路５２から出力された制御信号がＬｏサイドのスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６を全て同時にオンさせるものであるときは、Ｌｏサイドの全ての制御信号ＡＬ，ＢＬ，ＣＬの供給を遮断するようにしているが、保護回路６０は、Ｈｉサイド出力回路５１から出力された制御信号がＨｉサイドのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を全て同時にオンさせるものであるときに、Ｈｉサイドの制御信号ＡＨ，ＢＨ，ＣＨのいずれかの供給を遮断し、Ｌｏサイド出力回路５２から出力された制御信号がＬｏサイドのスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６を全て同時にオンさせるものであるときに、Ｌｏサイドの制御信号ＡＬ，ＢＬ，ＣＬのいずれかの供給を遮断するように構成されていても、同様の効果が得られる。
【００６９】
具体的には、保護回路６０は、例えば図１０や図１１に示すように構成されていてもよい。この図１０、図１１に示す保護回路６０では、Ｈｉサイド出力回路５１から出力された制御信号がＨｉサイドのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を全て同時にオンさせるものであるとき、すなわち、制御信号ＡＨ，ＢＨ，ＣＨが全てＨｉ信号であるときは、制御信号ＡＨの出力が遮断されて、Ｈｉサイドのスイッチング素子Ｑ１に対する制御信号ＡＨの供給が停止することになる。また、この図１０、図１１に示す保護回路６０では、Ｌｏサイド出力回路５２から出力された制御信号がＬｏサイドのスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６を全て同時にオンさせるものであるとき、すなわち、制御信号ＡＬ，ＢＬ，ＣＬが全てＨｉ信号であるときは、制御信号ＡＬの出力が遮断されて、Ｌｏサイドのスイッチング素子Ｑ４に対する制御信号ＡＬの供給が停止することになる。
【００７０】
ところで、以上のように保護回路６０がスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に対する制御信号の供給を停止させた場合には、ロータの回転数が低下して、上述したロック保護制御回路３７により出力を停止することを示すロック保護制御信号が生成されることになる。そして、この出力を停止することを示すロック保護制御信号がＨｉサイド出力回路５１及びＬｏサイド出力回路５２にそれぞれ供給されると、ロック保護制御が働いて、外乱ノイズ等の異常な制御信号の発生要因が解消された後でも、例えば、ファンスイッチを押下したり、電源を再投入したりといったような復帰動作を行わないと、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に対する制御信号の供給が停止した状態が維持されることになる。
【００７１】
以上のように保護回路６０がスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に対する制御信号の供給を停止させた場合に、その都度ロック保護制御が働いて復帰動作が要求されるのでは、操作が非常に煩雑なものとなってしまう。そこで、モータ制御装置１では、保護回路６０がスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に対する制御信号の供給を停止させた場合には、制御信号の供給を停止している間、例えば、ロック保護制御回路３７からのロック保護制御信号の出力を遮断するようにして、ロック保護制御を機能させないようにすることが望ましい。このように保護回路６０がスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に対する制御信号の供給を停止させた場合に、制御信号の供給を停止している間、ロック保護制御を機能させないようにすれば、不要なロック保護制御を行わずに煩雑な操作を不要としながら、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６を適切に保護することができる。
【００７２】
なお、以上は、モータ制御装置１０を一体のＩＣとして構成し、回路保護部１４を構成する保護回路６０をこのＩＣの内部に設けるようにした例について説明したが、回路保護部１４を構成する保護回路６０は、目標値算出部１１や回転数算出部１２、制御信号算出部１３が設けられたＩＣの外部に、これら各部と別体の回路として設けられていてもよい。なお、保護回路６０をＩＣの外部に設けるようにした場合にも、保護回路６０がスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に対する制御信号の供給を停止させた場合には、制御信号の供給を停止している間、ロック保護制御を機能させないようにすることが望ましい。
【００７３】
保護回路６０をＩＣの外部に設けるようにした場合には、この保護回路６０は、例えば図１２に示すように構成される。
【００７４】
この図１２に示す保護回路６０は、ＡＮＤ回路を用いて構成されており、その出力端が、目標値算出部１１や回転数算出部１２、制御信号算出部１３が設けられたＩＣ７０におけるディジタル方式の回転指示信号の入力端子に接続されている。また、このＩＣ７０におけるディジタル方式の回転指示信号の入力端子には、ノイズ低減用のフィルタ回路８０を介して空調制御回路が接続されている。
【００７５】
この図１２に示す保護回路６０では、ＩＣ７０内部に設けられた制御信号算出部１３のＨｉサイド出力回路５１から出力された制御信号がＨｉサイドのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を全て同時にオンさせるものであるとき、すなわち、制御信号ＡＨ，ＢＨ，ＣＨが全てＨｉ信号であるときは、ＡＮＤ回路からＨｉ信号が出力される。これにより、空調制御回路からノイズ低減用のフィルタ回路８０を介してＩＣ７０内部の回転数算出部１２に供給されていたディジタル方式の回転指示信号が遮断され、Ｈｉサイドのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３に対する制御信号ＡＨ，ＢＨ，ＣＨの供給が停止することになる。
【００７６】
また、この図１２に示す保護回路６０では、ＩＣ７０内部に設けられた制御信号算出部１３のＬｏサイド出力回路５２から出力された制御信号がＬｏサイドのスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６を全て同時にオンさせるものであるとき、すなわち、制御信号ＡＬ，ＢＬ，ＣＬが全てＨｉ信号であるときは、ＡＮＤ回路からＨｉ信号が出力される。これにより、空調制御回路からノイズ低減用のフィルタ回路８０を介してＩＣ７０内部の回転数算出部１２に供給されていたディジタル方式の回転指示信号が遮断され、Ｌｏサイドのスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に対する制御信号ＡＬ，ＢＬ，ＣＬの供給が停止することになる。
【００７７】
また、保護回路６０は、図１３に示すように、ＮＡＮＤ回路を用いて構成され、その出力端が、目標値算出部１１や回転数算出部１２、制御信号算出部１３が設けられたＩＣ７０におけるアナログ方式の回転指示信号の入力端子に接続されていてもよい。
【００７８】
この図１３に示す保護回路６０では、ＩＣ７０内部に設けられた制御信号算出部１３のＨｉサイド出力回路５１から出力された制御信号がＨｉサイドのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を全て同時にオンさせるものであるとき、すなわち、制御信号ＡＨ，ＢＨ，ＣＨが全てＨｉ信号であるときは、ＮＡＮＤ回路からＬｏ信号が出力される。これにより、ＩＣ７０内部の回転数算出部１２に供給されていたアナログ方式の回転指示信号が遮断され、Ｈｉサイドのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３に対する制御信号ＡＨ，ＢＨ，ＣＨの供給が停止することになる。
【００７９】
また、この図１３に示す保護回路６０では、ＩＣ７０内部に設けられた制御信号算出部１３のＬｏサイド出力回路５２から出力された制御信号がＬｏサイドのスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６を全て同時にオンさせるものであるとき、すなわち、制御信号ＡＬ，ＢＬ，ＣＬが全てＨｉ信号であるときは、ＮＡＮＤ回路からＬｏ信号が出力される。これにより、ＩＣ７０内部の回転数算出部１２に供給されていたアナログ方式の回転指示信号が遮断され、Ｌｏサイドのスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に対する制御信号ＡＬ，ＢＬ，ＣＬの供給が停止することになる。
【００８０】
また、保護回路６０は、図１４に示すように、ＮＡＮＤ回路を用いて構成され、その出力端が、リセット回路４１が設けられたＩＣ７０におけるリセット端子に接続されていてもよい。
【００８１】
この図１４に示す保護回路６０では、ＩＣ７０内部に設けられた制御信号算出部１３のＨｉサイド出力回路５１から出力された制御信号がＨｉサイドのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を全て同時にオンさせるものであるとき、すなわち、制御信号ＡＨ，ＢＨ，ＣＨが全てＨｉ信号であるときは、ＮＡＮＤ回路からＬｏ信号が出力される。これにより、ＩＣ７０のリセット端子からリセット回路４１にリセット信号が供給されて、モータ制御装置１０の動作がリセットされ、Ｈｉサイドのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３に対する制御信号ＡＨ，ＢＨ，ＣＨの供給が停止することになる。
【００８２】
また、この図１４に示す保護回路６０では、ＩＣ７０内部に設けられた制御信号算出部１３のＬｏサイド出力回路５２から出力された制御信号がＬｏサイドのスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６を全て同時にオンさせるものであるとき、すなわち、制御信号ＡＬ，ＢＬ，ＣＬが全てＨｉ信号であるときは、ＮＡＮＤ回路からＬｏ信号が出力される。これにより、ＩＣ７０のリセット端子からリセット回路４１にリセット信号が供給されて、モータ制御装置１０の動作がリセットされ、Ｌｏサイドのスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に対する制御信号ＡＬ，ＢＬ，ＣＬの供給が停止することになる。
【００８３】
以上詳細に説明したように、モータ制御装置１０では、回路保護部１４を構成する保護回路６０が、制御信号算出部１３を構成するＨｉサイド出力回路５１及びＬｏサイド出力回路５２により算出された制御信号をモニタリングして、この制御信号がＨｉサイドの３つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を同時にオンさせるものとなったとき、或いはＬｏサイドの３つのスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６を同時にオンさせるものとなったときは、これらスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に対する制御信号の供給を停止させるようにしているので、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に回生ブレーキによる電流と起動電流とが繰り返し供給されてこれらスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に過剰な負担がかかるといった不都合を有効に防止して、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６の破損等を未然に回避することができる。
【００８４】
なお、以上は、本発明を、いわゆる３相全波整流方式のブラシレスモータを制御するためのモータ制御装置１０に適用した例について具体的に説明したが、本発明は以上の例に限定されるものではなく、複数相のステータ巻線を備えるブラシレスモータを制御するためのモータ制御装置にいずれも適用可能であり、また、全波整流方式のみならず、いわゆる半波整流方式のブラシレスモータを制御するための制御装置にも有効に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したブラシレスモータを示すブロック構成図である。
【図２】本発明に係るモータ制御装置の一例を示すブロック構成図である。
【図３】上記モータ制御装置が備えるデューティ比検出回路の処理について説明するための図である。
【図４】上記モータ制御装置が備えるファン速目標値算出回路の処理について説明するための図である。
【図５】上記モータ制御装置が備えるＰＷＭ出力回路の処理について説明するための図である。
【図６】上記モータ制御装置が備えるＨｉサイド出力回路及びＬｏサイド出力回路の処理について説明するための図であり、これらＨｉサイド出力回路及びＬｏサイド出力回路により算出される制御信号を示すタイミングチャートである。
【図７】Ｌｏサイドの３つのスイッチング素子を同時にオンさせる異常な制御信号を示す図である。
【図８】上記モータ制御装置が備える保護回路の一例を示す回路図である。
【図９】上記保護回路の他の例を示す回路図である。
【図１０】上記保護回路の更に他の例を示す回路図である。
【図１１】上記保護回路の更に他の例を示す回路図である。
【図１２】上記保護回路の更に他の例を示す回路図である。
【図１３】上記保護回路の更に他の例を示す回路図である。
【図１４】上記保護回路の更に他の例を示す回路図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ，１ｃ ステータ巻線
１０ モータ制御装置
１１ 目標値算出部
１２ 回転数算出部
１３ 制御信号算出部
１４ 回路保護部
３７ ロック保護制御回路
４１ リセット回路
５１ Ｈｉサイド出力回路
５２ Ｌｏサイド出力回路
６０ 保護回路
Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６ スイッチング素子
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数相のステータ巻線に接続されたスイッチング素子のオン／オフを切り換えてこれらステータ巻線を流れる駆動電流の方向を切り換えることでロータの回転制御を行うブラシレスモータの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば車両用空調装置における送風ファンを駆動するためのモータとして、整流機構を磁極センサとスイッチング素子とで置き換えたブラシレスモータが知られている。この種のブラシレスモータは、ロータの回転を制御するための制御装置を備えており、電源回路から駆動電源が供給されるとともに、制御装置によりスイッチング素子の切り換えタイミングが制御されることで、ロータに接続された送風ファンを所定の回転数で安定的に回転させるようになっている。
【０００３】
詳述すると、この種のブラシレスモータでは、例えば３相のステータ巻線がブリッジ形態で相互に接続され、この３相ブリッジ形態のステータ巻線の巻線端子がそれぞれスイッチング素子を介してバッテリ電源に接続されるようになっている。そして、制御装置が、磁極センサからのセンサ信号とロータの回転数を指示する回転指示信号とに基づいてスイッチング素子の切り換えタイミングを制御するための制御信号を出力し、この制御信号に応じて各スイッチング素子のオン／オフが切り換えられることで、３相ブリッジ形態のステータ巻線に流れるバッテリ電源からの駆動電流の方向が切り換えられて、ロータの回転が制御されることになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したブラシレスモータでは、制御装置からの制御信号に応じてオンとなったスイッチング素子の組み合わせで、３相ブリッジ形態のステータ巻線に流れる駆動電流の方向が切り換えられることになるが、制御装置に外乱ノイズが混入するといったような特殊な事情が生じた場合には、この制御装置に誤動作が生じて、各巻線端子に接続された全てのスイッチング素子を同時にオンとする制御信号が出力される場合がある。
【０００５】
このような制御信号が出力された場合、各スイッチング素子がこの制御信号に応じて同時にオンとなると、３相のステータ巻線がそれぞれ電気的に短絡することになり、いわゆる回生ブレーキが働くことになる。そして、このような各スイッチング素子を同時にオンとする信号と正常な制御信号とがスイッチング素子に交互に繰り返して供給されると、スイッチング素子に回生ブレーキによる電流と起動電流とが繰り返し供給されて、スイッチング素子の負担が過剰となり、スイッチング素子の破損を招いてしまう場合がある。
【０００６】
そこで、本発明は、外乱ノイズの混入等によって誤作動が生じた場合に、駆動電流の方向を切り換えるスイッチング素子に過剰な負担がかかることを有効に防止し、スイッチング素子の破損等を未然に回避することができるブラシレスモータの制御装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、ブリッジ形態で接続された複数相のステータ巻線を流れる駆動電流の方向を前記複数相のステータ巻線に対応した複数のスイッチング素子を用いて切り換えることで、ロータの回転制御を行うブラシレスモータの制御装置において、前記ロータの回転数を指示する回転指示信号に基づいて、前記ロータの回転数の目標値を示す目標回転数信号を算出する目標値算出手段と、磁極センサからのセンサ信号に基づいて、前記ロータの現在の回転数を示す回転数信号を算出する回転数算出手段と、前記目標値算出手段により算出された目標回転数信号と、前記回転数算出手段により算出された回転数信号とに基づいて、前記ロータの回転数が前記回転指示信号により指示された回転数となるように前記複数のスイッチング素子のオン／オフの切り換えタイミングを制御するための制御信号を算出する制御信号算出手段と、前記制御信号算出手段により算出された制御信号をモニタリングして、この制御信号が前記複数相のステータ巻線に対応した複数のスイッチング素子を同時にオンさせるものとなったときに、前記複数のスイッチング素子に対する制御信号の供給を停止させる回路保護手段と、前記ロータの回転数が異常値を示した場合に当該ブラシレスモータの制御装置の動作を停止させてその停止状態を維持するロック保護制御手段とを備え、前記回路保護手段は、前記制御信号算出手段により算出された制御信号が前記複数相のステータ巻線に対応した複数のスイッチング素子を同時にオンさせるものとなったときに、この制御信号の前記複数のスイッチング素子に対する供給を停止させると共に、この制御信号の供給を停止している間、前記ロック保護制御手段を機能させない制御を行うことを特徴としている。
【０００８】
この請求項１に記載のブラシレスモータの制御装置では、目標値算出手段が、ロータの回転数を指示する回転指示信号に基づいて、ロータの回転数の目標値を示す目標回転数信号を算出する。また、回転数算出手段が、磁極センサからのセンサ信号に基づいて、ロータの現在の回転数を示す回転数信号を算出する。そして、制御信号算出手段が、これら目標回転数信号と回転数信号とに基づいて、ブリッジ形態で接続された複数相のステータ巻線に供給する駆動電流の方向を切り換えるスイッチング素子のオン／オフの切り換えタイミングを制御するための制御信号を算出する。また、ロータの回転数が異常値を示した場合には、ロック保護制御手段が、当該ブラシレスモータの制御装置の動作を停止させてその停止状態を維持する制御を行う。このとき、制御信号算出手段により算出された制御信号が複数相のステータ巻線に対応した複数のスイッチング素子を同時にオンさせるものとなった場合には、回路保護手段が、複数のスイッチング素子への制御信号の供給を停止させると共に、この制御信号の供給を停止している間、ロック保護制御手段を機能させない制御を行う。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のブラシレスモータの制御装置において、前記回路保護手段が、前記制御信号算出手段により算出された制御信号が前記複数相のステータ巻線に対応した複数のスイッチング素子を同時にオンさせるものとなったときに、この制御信号の前記制御信号算出手段からの出力を遮断することを特徴としている。
【００１０】
この請求項２に記載のブラシレスモータの制御装置では、制御信号算出手段により算出された制御信号が複数相のステータ巻線に対応した複数のスイッチング素子を同時にオンさせるものとなった場合には、回路保護手段が、この制御信号の制御信号算出手段からの出力を遮断する。これにより、複数のスイッチング素子に対する制御信号の供給が停止することになる。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のブラシレスモータの制御装置において、前記回路保護手段が、前記制御信号算出手段により算出された制御信号が前記複数相のステータ巻線に対応した複数のスイッチング素子を同時にオンさせるものとなったときに、前記目標値算出手段に対する回転指示信号の供給を遮断することを特徴としている。
【００１２】
この請求項３に記載のブラシレスモータの制御装置では、制御信号算出手段により算出された制御信号が複数相のステータ巻線に対応した複数のスイッチング素子を同時にオンさせるものとなった場合には、回路保護手段が、目標値算出手段に対する回転指示信号の供給を遮断する。これにより、複数のスイッチング素子に対する制御信号の供給が停止することになる。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載のブラシレスモータの制御装置において、所定の条件下で当該ブラシレスモータの制御装置の動作をリセットさせるリセット手段を更に備え、前記回路保護手段が、前記制御信号算出手段により算出された制御信号が前記複数相のステータ巻線に対応した複数のスイッチング素子を同時にオンさせるものとなったときに、前記リセット手段を機能させることを特徴としている。
【００１４】
この請求項４に記載のブラシレスモータの制御装置では、例えば、電源投入直後や電源電圧が所定の値に満たない状態が一定時間経過した場合等、所定の条件下では、リセット手段が当該ブラシレスモータの制御装置の動作をリセットさせて、当該ブラシレスモータの異常動作を防止する。また、制御信号算出手段により算出された制御信号が複数相のステータ巻線に対応した複数のスイッチング素子を同時にオンさせるものとなった場合も、回路保護手段がリセット手段を機能させて、当該ブラシレスモータの制御装置の動作をリセットさせる。これにより、複数のスイッチング素子に対する制御信号の供給が停止することになる。
【００１７】
【発明の効果】
請求項１乃至４に記載の発明によれば、外乱ノイズの混入等により誤作動が生じて、制御信号算出手段により算出された制御信号が複数相のステータ巻線に対応した複数のスイッチング素子を同時にオンさせるものとなった場合に、回路保護手段が複数のスイッチング素子への制御信号の供給を停止させるようにしているので、スイッチング素子に回生ブレーキによる電流と起動電流とが繰り返し供給されてこれらスイッチング素子に過剰な負担がかかるといった不都合を有効に防止して、スイッチング素子の破損等を未然に回避することができる。
【００１８】
また、請求項１乃至４に記載の発明によれば、制御信号算出手段により算出された制御信号が複数相のステータ巻線に対応した複数のスイッチング素子を同時にオンさせるものとなった場合に、回路保護手段が複数のスイッチング素子への制御信号の供給を停止させると共に、この制御信号の供給を停止している間、ロック保護制御手段を機能させない制御を行うようにしているので、制御信号の供給が停止するたびにロック保護制御が働いて、その都度復帰動作を行わなければならないといった煩雑な処理を不要としながら、スイッチング素子を適切に保護することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
本発明は、例えば図１に示すように構成されたブラシレスモータに適用される。
【００２１】
この図１に示すブラシレスモータは、いわゆる３相全波整流方式のブラシレスモータであり、図示しない永久磁石を有するロータと、ブリッジ形態で相互に接続された３相のステータ巻線１ａ，１ｂ，１ｃを有するステータとの間における磁界の作用によって、ロータが回転駆動されるようになっている。
【００２２】
ブリッジ形態で接続された３相のステータ巻線１ａ，１ｂ，１ｃは、６つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６を介してバッテリ電源に接続されており、バッテリ電源からの駆動電流がこれらステータ巻線１ａ，１ｂ，１ｃに供給されることで、ステータに磁界を発生させてロータを回転駆動させる。
【００２３】
６つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６は、例えばＭＯＳ型の電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）よりなり、Ｈｉサイドの３つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３とＬｏサイドの３つのスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６とが、ステータ巻線１ａ，１ｂ，１ｃの巻線端子にそれぞれ接続されている。
【００２４】
これらスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６は、それぞれのオン／オフの切り替えタイミングがモータ制御装置１０によって制御されるようになっている。モータ制御装置１０には、ロータの回転数を指示する回転指示信号と、磁極センサからのセンサ信号が供給されるようになっており、モータ制御装置１０は、これら回転指示信号とセンサ信号とに基づいて、６つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６のオン／オフの切り替えタイミングを制御するための制御信号を出力する。そして、６つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６のオン／オフの切り替えタイミングがこの制御信号に応じて制御されることで、３相のステータ巻線１ａ，１ｂ，１ｃに流れる駆動電流の方向が切り替えられ、ステータから発生する磁界が制御されて、ロータの回転が制御されることになる。
【００２５】
磁極センサは、センサマグネット２と、このセンサマグネット２からの磁界の方向を検出するための３つのホールＩＣ３ａ，３ｂ，３ｃと、これら３つのホールＩＣ３ａ，３ｂ，３ｃからの出力をもとにセンサ信号を生成するセンサ信号検出回路４とから構成される。
【００２６】
センサマグネット２は、ロータの回転位置を示すためのものであり、ロータの回転中心に対し、Ｎ極とＳ極の対が２対均等角度に配置され、ロータと一体に回転するシャフトに取り付けられている。そして、このセンサマグネット２から所定間隔を存して離間した位置に、このセンサマグネット２の周囲に亘って、３つのホールＩＣ３ａ，３ｂ，３ｃが１２０度間隔で均等配置されている。
【００２７】
３つのホールＩＣ３ａ，３ｂ，３ｃからの出力は、センサ信号検出回路４に供給される。センサ信号検出回路４は、センサマグネット２の磁界方向の変化による検出信号が各ホールＩＣ３ａ，３ｂ，３ｃから入力されると、これら各ホールＩＣ３ａ，３ｂ，３ｃからの検出信号をもとに反転信号を生成し、これら反転信号を非反転信号とともに、６本のセンサ信号としてモータ制御装置１０に供給する。
【００２８】
モータ制御装置１０は、目標値算出部１１と、回転数算出部１２と、制御信号算出部１３と、回路保護部１４とを備えている。
【００２９】
目標値算出部１１は、図示しない外部回路に接続されており、この外部回路からロータの回転数を指示する回転指示信号が供給されるようになっている。回転指示信号は、そのデューティ（Ｄｕｔｙ）比によって、所定の回転数を特定している。すなわち、回転指示信号は、Ｈレベルの信号時間とＬレベルの信号時間との比率（デューティ比）がロータの回転数に一対一で対応しており、このデューティ比を変化させることで、ロータの回転数を指示するようになっている。具体的には、回転指示信号は、例えば、ロータを高回転数で駆動させるときには高いデューティ比の信号となり、ロータを低回転数で駆動させるときには低いデューティ比の信号となる。目標値算出部１１は、外部回路からこのような回転指示信号が供給されると、そのデューティ比を検出して、ロータの回転数の目標値を示す目標回転数信号を算出する。
【００３０】
回転数算出部１２は、センサ信号検出回路４に接続されており、このセンサ信号検出回路４から６本のセンサ信号が供給されるようになっている。回転数算出部１２は、センサ信号検出回路４からセンサ信号が供給されると、このセンサ信号をもとにしてロータの現在の回転数を検出し、ロータの現在の回転数を示す回転数信号を算出する。
【００３１】
制御信号算出部１３は、目標値算出部１１と回転数算出部１２とに接続されており、目標値算出部１１により算出された目標回転数信号と、回転数算出部１２により算出された回転数信号とが供給されるようになっている。制御信号算出部１３は、目標値算出部１１からの目標回転数信号と、回転数算出部１２からの回転数信号とが供給されると、これら目標回転数信号と回転数信号とに基づいて、ロータの回転数が回転指示信号により指示された回転数となるように、６つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６のオン／オフの切り替えタイミングを制御するための制御信号を算出する。
【００３２】
回路保護部１４は、制御信号算出部１３により算出された制御信号、すなわち、３相のステータ巻線１ａ，１ｂ，１ｃに接続された６つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に供給されることになる制御信号をモニタリングするようになっている。そして、回路保護部１４は、例えば、モータ制御装置１０に外乱ノイズが混入するといったような何らかの要因で誤作動が生じ、制御信号算出部１３により算出された制御信号がＨｉサイドの３つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を同時にオンさせるものとなったとき、或いはＬｏサイドの３つのスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６を同時にオンさせるものとなったときは、これらスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に対する制御信号の供給を停止させる。
【００３３】
制御信号算出部１３からＨｉサイドの３つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を同時にオンさせる制御信号、或いはＬｏサイドの３つのスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６を同時にオンさせる制御信号が出力された場合、Ｈｉサイドの３つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３、或いはＬｏサイドの３つのスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６がこの制御信号に応じて同時にオンとなると、３相のステータ巻線１ａ，１ｂ，１ｃがそれぞれ電気的に短絡することになり、いわゆる回生ブレーキが働くことになる。そして、このような異常な制御信号と正常な制御信号とが交互に繰り返して供給されると、各スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に回生ブレーキによる電流と起動電流とが繰り返し供給されて、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６の負担が過剰となり、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６の破損を招いてしまう場合がある。
【００３４】
しかしながら、モータ制御装置１０では、回路保護部１４が、制御信号算出部１３により算出された制御信号をモニタリングして、この制御信号がＨｉサイドの３つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を同時にオンさせるものとなったとき、或いはＬｏサイドの３つのスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６を同時にオンさせるものとなったときは、これらスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に対する制御信号の供給を停止させるようにしているので、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に回生ブレーキによる電流と起動電流とが繰り返し供給されてこれらスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に過剰な負担がかかるといった不都合を有効に防止して、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６の破損等を未然に回避することができる。
【００３５】
次に、モータ制御装置１０の詳細な構成について、具体的な一例を挙げて説明する。図２は、一体のＩＣ（Integrated Circuit）として構成されたモータ制御装置１０の一構成例を示すブロック図である。
【００３６】
この図２に示すモータ制御装置１０は、車両用空調装置における送風ファンを駆動するブラシレスモータを制御するためのものであり、図示しない車両電源回路から電源が供給されると、第１フィルタ回路２１に電源電圧が入力される。第１フィルタ回路２１は、入力された電源電圧に対してフィルタ処理を施して、ＡＣＣ電圧算出回路２２に供給する。ＡＣＣ電圧算出回路２２は、供給された電源電圧を分圧して、分圧した電圧値を８ビットのデータＤaccとして電圧補正値算出回路２３に出力する。
【００３７】
また、モータ制御装置１０では、図示しない空調制御回路からアナログ方式の回転指示信号が入力されたときには、第２フィルタ回路２４によりこの回転指示信号に対してフィルタ処理が施される。第２フィルタ回路２４によりフィルタ処理が施された回転指示信号は、ＡＣＣ電圧算出回路２２に供給され、このＡＣＣ電圧算出回路２２によりディジタル方式の回転指示信号に変換されてファン速目標値算出回路２５に供給される。
【００３８】
一方、図示しない空調制御回路からディジタル方式の回転指示信号が入力されたときには、ディジタルフィルタ回路２６によりこの回転指示信号に対してフィルタ処理が施される。ディジタルフィルタ回路２６によりフィルタ処理が施された回転指示信号は、デューティ比検出回路２７に供給される。デューティ比検出回路２７は、図３に示すように、回転指示信号のパルス周期Ｔinと、前パルスの立ち下がりから次パルスの立ち上がりまでの時間、すなわちＯＮ電圧レベル区間Ｔinonとを検出し、これらパルス周期ＴinとＯＮ電圧レベル区間Ｔinonとの比率（Ｔin／Ｔinon）であるデューティ比Ｄdutyを算出する。デューティ比検出回路２７で算出されたデューティ比Ｄdutyは、８ビットのデータとされ、ファン速目標値算出回路２５に供給される。
【００３９】
ファン速目標値算出回路２５は、図４に示すように、デューティ比Ｄdutyを送風ファンの回転数（ロータの回転数）に変換するためのテーブルを有しており、デューティ比Ｄdutyが供給されると、この変換テーブルを参照して送風ファンの回転数（ロータの回転数）を示すファン速目標値Ｄfanを算出する。このファン速目標値算出回路２５により算出されたファン速目標値Ｄfanは、８ビットのデータとされ、ソフトスタート目標値算出回路２８及び急スタート切替回路２９、後述する出力ＯＦＦ→ＯＮタイマー回路３９にそれぞれ供給される。
【００４０】
ソフトスタート目標値算出回路２８は、ファン速目標値Ｄfanまでに達するときのビット数と時間との関係を示したテーブルを有している。このソフトスタート目標値算出回路２８は、テーブルを参照して時間に対するソフトスタート目標値Ｄsfanを算出して、ソフトスタート目標値Ｄsfanを急スタート切替回路２９に供給する。このソフトスタート目標値算出回路２８は、オフ（０％）から立ち上がったときに、ファン速目標値Ｄfanまでファン速を上昇させるように勾配遅延を設定してソフトスタート制御をするためのものである。
【００４１】
急スタート切替回路２９は、ファン速目標値Ｄfan及びソフトスタート目標値Ｄsfanが入力されると共に、外部からの急スタート入力ポートからＨｉ信号又はＬｏ信号が入力される。急スタート切替回路２９は、急スタート入力ポートからＨｉ信号が入力されたときには、ファン速目標値算出回路２５からのファン速目標値Ｄfanをそのまま目標値Ｄfan’として電圧補正値算出回路２３に供給する。一方、急スタート切替回路２９は、急スタート入力ポートからＬｏ信号が入力されたときには、ソフトスタート目標値算出回路２８からのソフトスタート目標値Ｄsfanを目標値Ｄfan'として電圧補正値算出回路２３に供給する。
【００４２】
電圧補正値算出回路２３には、基準データ作成回路３０が接続されている。この基準データ作成回路３０は、ブラシレスモータ自体の電源電圧の中心電圧の大きさが８ビットデータで表現された基準データＤrefを生成して、この基準データＤrefを電圧補正値算出回路２３に供給する。
【００４３】
電圧補正値算出回路２３は、基準データ作成回路３１から供給される基準データＤrefとＡＣＣ電圧算出回路２２から供給される電圧入力データＤaccとの比率を検出し、この検出した比率に基づいて、急スタート切替回路２９から供給された目標値Ｄfan'を補正して、８ビットデータで表現された補正値Ｄfan''を生成する。すなわち、電圧補正値算出回路２３は、
（Ｄref／Ｄacc）・Ｄfan'＝Ｄfan''
で表現される演算をして補正値Ｄfan''を算出する。この電圧補正値算出回路２３により算出された補正値Ｄfan''は、ＰＷＭ出力回路３１及び後述する出力判定回路３８に供給される。
【００４４】
ＰＭＷ出力回路３１は、図５に示すように、ＰＷＭ基準クロックに応じたＰＷＭ周期Ｔpwmと電圧補正値算出回路２３から供給される補正値Ｄfan''とに基づいて、８ビットデータで表現された目標回転数信号ＰＷＭを生成する。このＰＷＭ出力回路３１により生成された目標回転数信号ＰＷＭは、制御信号算出部１３を構成するＬｏサイド出力回路５２に供給される。また、このＰＷＭ出力回路３１により生成された目標回転数信号ＰＷＭは、検査用予備出力として、モータ制御回路１０の外部にモニター出力される。
【００４５】
モータ制御装置１０では、以上説明した第１フィルタ回路２１、第２フィルタ回路２４、ディジタルフィルタ回路２６からＰＷＭ出力回路３１までの各回路により目標値算出部１１が構成されている。
【００４６】
また、このモータ制御装置１０では、センサ信号検出回路４から６本のセンサ信号が供給されると、これらセンサ信号が波形変換回路３２に入力される。
【００４７】
波形変換回路３２は、センサ信号検出回路４からのセンサ信号を波形変換して、センサ信号SAH、SAL、SBH、SBL、SCH、SCLを生成する。この波形変換回路３２により波形変換されたセンサ信号のうちＨｉサイドのセンサ信号SAH、SBH、SCHは、制御信号算出部１３を構成するＨｉサイド出力回路５１に供給され、Ｌｏサイドのセンサ信号SAL、SBL、SCLはＬｏサイド出力回路５２に供給される。またＨｉサイドのセンサ信号SAHは、回転数検出回路３３にも供給される。
【００４８】
回転数検出回路３３は、波形変換回路３２から供給されたセンサ信号SAHに基づいて、ロータ回転数の回転周期Ｔｒを検出する。ここでは、上述したセンサマグネット２の極数が４極であり、１つのホールＩＣ３ａからの出力でみると２周期分がロータの１周期となるため、回転数検出回路３３は、波形変換回路３２から供給されたセンサ信号SAHを２周期毎にカウントをして、ロータ回転数の回転周期Ｔｒを検出する。この回転数検出回路３３により検出されたロータの回転周期Ｔｒは、オーバーラップ算出回路３４及び進角量算出回路３５にそれぞれ供給される。
【００４９】
オーバーラップ算出回路３４は、回転数検出回路３３から供給された回転周期Ｔｒに基づいて、オーバーラップ量Ｔｏを算出する。このオーバーラップ算出回路３４は、回転周期Ｔｒとオーバーラップ量Ｔｏとを対応づけたテーブルを有しており、このテーブルを参照することで回転数検出回路３３から供給された回転周期Ｔｒに対応したオーバーラップ量Ｔｏを算出する。このオーバーラップ算出回路３６により算出されたオーバーラップ量Ｔｏは、Ｈｉサイド出力回路５１及びＬｏサイド出力回路５２にそれぞれ供給される。
【００５０】
また、進角量算出回路３５は、回転数検出回路３３から供給された回転周期Ｔｒに基づいて、進角制御をするための進角時間Ｔｆを算出する。この進角量算出回路３５は、回転周期Ｔｒと進角時間Ｔｆとを対応づけたテーブルを有しており、このテーブルを参照することで回転数検出回路３３から供給された回転周期Ｔｒに対応した進角時間Ｔｆを算出する。この進角量算出回路３５により算出された進角時間Ｔｆは、Ｈｉサイド出力回路５１及びＬｏサイド出力回路５２にそれぞれ供給されると共に、モータ制御装置１０の外部の進角量切替入力端子に供給される。
【００５１】
モータ制御装置１０では、以上説明した波形変換回路３２、回転数検出回路３３、オーバーラップ算出回路３４及び進角量算出回路３５の各回路により回転数算出部１２が構成されている。
【００５２】
また、このモータ制御装置１０では、回転数検出回路３３により検出されたロータの回転周期Ｔｒがロック判定回路３６にも供給されるようになっている。ロック判定回路３６は、回転数検出回路３３から供給された回転周期Ｔｒが予め設定された所定時間以上となっているか否かを判定する。そして、ロック判定回路３６は、回転数検出回路３３から供給された回転周期Ｔｒが予め設定された所定時間以上となっている場合には、ロック判定信号としてＨｉ信号をロック保護制御回路３７に供給し、所定時間以下の場合にはＬｏ信号を供給する。
【００５３】
ロック保護制御回路３７は、ロータの回転数が異常値を示した場合にモータ制御装置１０の動作を停止させて、その停止状態を維持するためのものであり、ロック判定回路３６の他に、上述した出力判定回路３８及び出力ＯＦＦ→ＯＮタイマー回路３９が接続されている。
【００５４】
出力判定回路３８は、上述した電圧補正値算出回路２３から目標値Ｄfan''が供給されるようになっており、電圧補正値算出回路２３から供給された目標値Ｄfan''が「０」以外であるときには、出力判定信号としてＨｉ信号をロック保護制御回路３７に供給し、目標値Ｄfan''が「０」であるときにはＬｏ信号を供給する。
【００５５】
また、出力ＯＦＦ→ＯＮタイマー回路３９は、上述したファン速目標値算出回路２５からファン速目標値Ｄfanが供給されるようになっており、ファン速目標値算出回路２５から供給されたファン速目標値Ｄfanが「０」から立ち上がったらカウントを開始して所定時間以上経過した場合に、出力ＯＦＦ→ＯＮタイマー信号としてＨｉ信号をロック保護制御回路３７に供給し、ファン速目標値Ｄfanが「０」となったらＬｏ信号を供給する。
【００５６】
ロック保護制御回路３７は、ＡＮＤ回路で構成されており、ロック判定回路３６から供給されたロック判定信号、出力判定回路３８から供給された出力判定信号及び出力ＯＦＦ→ＯＮタイマー回路３９から供給された出力ＯＦＦ→ＯＮタイマー信号回路３９が全てＨｉ信号であるときには、出力を停止することを示すＨｉ信号のロック保護制御信号を生成する。一方、ロック保護制御回路３７は、各信号のうちいずれかの信号がＬｏ信号であるときには、出力動作を示すＬｏ信号のロック保護制御信号を生成する。そして、ロック保護制御回路３７により生成されたロック保護制御信号は、Ｈｉサイド出力回路５１及びＬｏサイド出力回路５２にそれぞれ供給されると共に、モータ制御装置１０の外部にロック検知信号出力として出力される。
【００５７】
また、このモータ制御装置１０は、図示しない車両電源回路から電源が供給される起動回路４０と、電源投入直後や電源電圧が所定の値に満たない状態が一定時間経過した場合等の所定の条件下で当該モータ制御装置１０の動作をリセットさせるリセット回路４１とを備えている。
【００５８】
リセット回路４１は、電源投入時、外部コンデンサに定電流を流し込んでリセット端子が所定の電圧値になるまでの間、モータ制御装置１０の動作をリセットし、電源投入直後の発振不安定状態によるモータ制御装置１０の異常動作を防止する。この電源投入時におけるリセット時間は、外部コンデンサに応じて設定されることになる。また、リセット回路４１は低電圧監視も行っており、起動回路４０に供給される電源電圧が所定の電圧値に満たない状態が一定時間以上経過した場合には、モータ制御装置１０の動作をリセットし、所定の電圧値以上となった場合にモータ制御装置１０の動作を復帰させる。
【００５９】
制御信号算出部１３を構成するＨｉサイド出力回路５１及びＬｏサイド出力回路５２は、ＰＷＭ出力回路３１から供給される目標回転数信号ＰＷＭと、波形変換回路２４から供給されるセンサ信号SAH、SAL、SBH、SBL、SCH、SCL、オーバーラップ算出回路３４から供給されるオーバーラップ量Ｔｏ、進角量算出回路３５から供給される進角時間Ｔｆとに基づいて、３層のステータ巻線１ａ，１ｂ，１ｃの巻線端子にそれぞれ接続されたスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６のオン／オフの切り替えタイミングを制御するための制御信号を算出する。
【００６０】
具体的には、Ｈｉサイド出力回路５１及びＬｏサイド出力回路５２は、例えば、ロータの回転数が予め設定された所定の値以下の場合には、非進角制御を行って、図６のタイミングチャートで示すように制御信号を算出する。すなわち、Ｈｉサイド出力回路５１及びＬｏサイド出力回路５２は、センサ信号SAH、SAL、SBH、SBL、SCH、SCLの立ち下がりで出力を切り換え、出力の立ち下がりはオーバーラップ量Ｔｏ分だけＯＦＦを遅らせるようにしている。また、Ｌｏサイドの出力は、目標回転数信号ＰＷＭとの論理積で決定するようにし、図６に示すような制御信号を算出する。
【００６１】
また、ロータの回転数が予め設定された所定の値を超える場合には、進角量算出回路３５からの進角時間Ｔｆに基づいて進角制御が行われた上で、同様のアルゴリズムで制御信号が算出されることになる。
【００６２】
モータ制御装置１０では、以上のようにＨｉサイド出力回路５１及びＬｏサイド出力回路５２により算出された制御信号、すなわち３層のステータ巻線１ａ，１ｂ，１ｃの巻線端子にそれぞれ接続されたスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６のオン／オフの切り替えタイミングを制御するための制御信号を、回路保護部１４を構成する保護回路６０によりモニタリングするようにしている。
【００６３】
モータ制御装置１０では、Ｈｉサイド出力回路５１及びＬｏサイド出力回路５２により算出された制御信号に応じてオンとなったスイッチング素子の組み合わせで、３相ブリッジ形態のステータ巻線１ａ，１ｂ，１ｃに流れる駆動電流の方向が切り換えられることになるが、例えば当該モータ制御装置１に外乱ノイズが混入するといったような特殊な事情が生じた場合には、モータ制御装置１０に誤動作が生じて、Ｈｉサイドのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を全て同時にオンさせる異常な制御信号、或いは図７に例示するように、Ｌｏサイドのスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６を全て同時にオンさせる異常な制御信号が算出される場合がある。このような異常な制御信号は、上述したように、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６の損傷を招く要因となるので、モータ制御装置１０では、Ｈｉサイド出力回路５１及びＬｏサイド出力回路５２により算出された制御信号を保護回路６０によりモニタリングして、Ｈｉサイドのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を全て同時にオンさせる異常な制御信号、或いはＬｏサイドのスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６を全て同時にオンさせる異常な制御信号が算出された場合には、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に対する制御信号の供給を停止させるようにしている。
【００６４】
保護回路６０は、例えば図８に示すように、ＮＡＮＤ回路を用いて構成されている。この図８に示す保護回路６０では、Ｈｉサイド出力回路５１から出力された制御信号がＨｉサイドのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を全て同時にオンさせるものであるとき、すなわち、制御信号ＡＨ，ＢＨ，ＣＨが全てＨｉ信号であるときは、ＮＡＮＤ回路の出力端がＬｏとなって、Ｈｉサイド出力回路５１からの出力が遮断される。これにより、Ｈｉサイドのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３に対する制御信号の供給が停止することになる。
【００６５】
また、この図８に示す保護回路６０では、Ｌｏサイド出力回路５２から出力された制御信号がＬｏサイドのスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６を全て同時にオンさせるものであるとき、すなわち、制御信号ＡＬ，ＢＬ，ＣＬが全てＨｉ信号であるときは、ＮＡＮＤ回路の出力端がＬｏとなって、Ｌｏサイド出力回路５２からの出力が遮断される。これにより、Ｌｏサイドのスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に対する制御信号の供給が停止することになる。
【００６６】
また、保護回路６０は、例えば図９に示すように、ＮＡＮＤ回路とＡＮＤ回路とを用いて構成するようにしてもよい。この図９に示す保護回路６０では、Ｈｉサイド出力回路５１から出力された制御信号がＨｉサイドのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を全て同時にオンさせるものであるとき、すなわち、制御信号ＡＨ，ＢＨ，ＣＨが全てＨｉ信号であるときは、ＮＡＮＤ回路の出力端からＬｏ信号が出力される。そして、このＮＡＮＤ回路から出力されたＬｏ信号が、各スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３に対応したＡＮＤ回路にそれぞれ入力され、これらＡＮＤ回路からの出力がＬｏとなって、Ｈｉサイド出力回路５１からの出力が遮断されることになる。これにより、Ｈｉサイドのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３に対する制御信号の供給が停止することになる。
【００６７】
また、この図９に示す保護回路６０では、Ｌｏサイド出力回路５２から出力された制御信号がＬｏサイドのスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６を全て同時にオンさせるものであるとき、すなわち、制御信号ＡＬ，ＢＬ，ＣＬが全てＨｉ信号であるときは、ＮＡＮＤ回路の出力端からＬｏ信号が出力される。そして、このＮＡＮＤ回路から出力されたＬｏ信号が、各スイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に対応したＡＮＤ回路にそれぞれ入力され、これらＡＮＤ回路からの出力がＬｏとなって、Ｌｏサイド出力回路５２からの出力が遮断されることになる。これにより、Ｌｏサイドのスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に対する制御信号の供給が停止することになる。
【００６８】
なお、以上の例では、Ｈｉサイド出力回路５１から出力された制御信号がＨｉサイドのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を全て同時にオンさせるものであるときは、Ｈｉサイドの全ての制御信号ＡＨ，ＢＨ，ＣＨの供給を停止し、Ｌｏサイド出力回路５２から出力された制御信号がＬｏサイドのスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６を全て同時にオンさせるものであるときは、Ｌｏサイドの全ての制御信号ＡＬ，ＢＬ，ＣＬの供給を遮断するようにしているが、保護回路６０は、Ｈｉサイド出力回路５１から出力された制御信号がＨｉサイドのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を全て同時にオンさせるものであるときに、Ｈｉサイドの制御信号ＡＨ，ＢＨ，ＣＨのいずれかの供給を遮断し、Ｌｏサイド出力回路５２から出力された制御信号がＬｏサイドのスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６を全て同時にオンさせるものであるときに、Ｌｏサイドの制御信号ＡＬ，ＢＬ，ＣＬのいずれかの供給を遮断するように構成されていても、同様の効果が得られる。
【００６９】
具体的には、保護回路６０は、例えば図１０や図１１に示すように構成されていてもよい。この図１０、図１１に示す保護回路６０では、Ｈｉサイド出力回路５１から出力された制御信号がＨｉサイドのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を全て同時にオンさせるものであるとき、すなわち、制御信号ＡＨ，ＢＨ，ＣＨが全てＨｉ信号であるときは、制御信号ＡＨの出力が遮断されて、Ｈｉサイドのスイッチング素子Ｑ１に対する制御信号ＡＨの供給が停止することになる。また、この図１０、図１１に示す保護回路６０では、Ｌｏサイド出力回路５２から出力された制御信号がＬｏサイドのスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６を全て同時にオンさせるものであるとき、すなわち、制御信号ＡＬ，ＢＬ，ＣＬが全てＨｉ信号であるときは、制御信号ＡＬの出力が遮断されて、Ｌｏサイドのスイッチング素子Ｑ４に対する制御信号ＡＬの供給が停止することになる。
【００７０】
ところで、以上のように保護回路６０がスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に対する制御信号の供給を停止させた場合には、ロータの回転数が低下して、上述したロック保護制御回路３７により出力を停止することを示すロック保護制御信号が生成されることになる。そして、この出力を停止することを示すロック保護制御信号がＨｉサイド出力回路５１及びＬｏサイド出力回路５２にそれぞれ供給されると、ロック保護制御が働いて、外乱ノイズ等の異常な制御信号の発生要因が解消された後でも、例えば、ファンスイッチを押下したり、電源を再投入したりといったような復帰動作を行わないと、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に対する制御信号の供給が停止した状態が維持されることになる。
【００７１】
以上のように保護回路６０がスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に対する制御信号の供給を停止させた場合に、その都度ロック保護制御が働いて復帰動作が要求されるのでは、操作が非常に煩雑なものとなってしまう。そこで、モータ制御装置１では、保護回路６０がスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に対する制御信号の供給を停止させた場合には、制御信号の供給を停止している間、例えば、ロック保護制御回路３７からのロック保護制御信号の出力を遮断するようにして、ロック保護制御を機能させないようにすることが望ましい。このように保護回路６０がスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に対する制御信号の供給を停止させた場合に、制御信号の供給を停止している間、ロック保護制御を機能させないようにすれば、不要なロック保護制御を行わずに煩雑な操作を不要としながら、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６を適切に保護することができる。
【００７２】
なお、以上は、モータ制御装置１０を一体のＩＣとして構成し、回路保護部１４を構成する保護回路６０をこのＩＣの内部に設けるようにした例について説明したが、回路保護部１４を構成する保護回路６０は、目標値算出部１１や回転数算出部１２、制御信号算出部１３が設けられたＩＣの外部に、これら各部と別体の回路として設けられていてもよい。なお、保護回路６０をＩＣの外部に設けるようにした場合にも、保護回路６０がスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に対する制御信号の供給を停止させた場合には、制御信号の供給を停止している間、ロック保護制御を機能させないようにすることが望ましい。
【００７３】
保護回路６０をＩＣの外部に設けるようにした場合には、この保護回路６０は、例えば図１２に示すように構成される。
【００７４】
この図１２に示す保護回路６０は、ＡＮＤ回路を用いて構成されており、その出力端が、目標値算出部１１や回転数算出部１２、制御信号算出部１３が設けられたＩＣ７０におけるディジタル方式の回転指示信号の入力端子に接続されている。また、このＩＣ７０におけるディジタル方式の回転指示信号の入力端子には、ノイズ低減用のフィルタ回路８０を介して空調制御回路が接続されている。
【００７５】
この図１２に示す保護回路６０では、ＩＣ７０内部に設けられた制御信号算出部１３のＨｉサイド出力回路５１から出力された制御信号がＨｉサイドのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を全て同時にオンさせるものであるとき、すなわち、制御信号ＡＨ，ＢＨ，ＣＨが全てＨｉ信号であるときは、ＡＮＤ回路からＨｉ信号が出力される。これにより、空調制御回路からノイズ低減用のフィルタ回路８０を介してＩＣ７０内部の回転数算出部１２に供給されていたディジタル方式の回転指示信号が遮断され、Ｈｉサイドのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３に対する制御信号ＡＨ，ＢＨ，ＣＨの供給が停止することになる。
【００７６】
また、この図１２に示す保護回路６０では、ＩＣ７０内部に設けられた制御信号算出部１３のＬｏサイド出力回路５２から出力された制御信号がＬｏサイドのスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６を全て同時にオンさせるものであるとき、すなわち、制御信号ＡＬ，ＢＬ，ＣＬが全てＨｉ信号であるときは、ＡＮＤ回路からＨｉ信号が出力される。これにより、空調制御回路からノイズ低減用のフィルタ回路８０を介してＩＣ７０内部の回転数算出部１２に供給されていたディジタル方式の回転指示信号が遮断され、Ｌｏサイドのスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に対する制御信号ＡＬ，ＢＬ，ＣＬの供給が停止することになる。
【００７７】
また、保護回路６０は、図１３に示すように、ＮＡＮＤ回路を用いて構成され、その出力端が、目標値算出部１１や回転数算出部１２、制御信号算出部１３が設けられたＩＣ７０におけるアナログ方式の回転指示信号の入力端子に接続されていてもよい。
【００７８】
この図１３に示す保護回路６０では、ＩＣ７０内部に設けられた制御信号算出部１３のＨｉサイド出力回路５１から出力された制御信号がＨｉサイドのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を全て同時にオンさせるものであるとき、すなわち、制御信号ＡＨ，ＢＨ，ＣＨが全てＨｉ信号であるときは、ＮＡＮＤ回路からＬｏ信号が出力される。これにより、ＩＣ７０内部の回転数算出部１２に供給されていたアナログ方式の回転指示信号が遮断され、Ｈｉサイドのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３に対する制御信号ＡＨ，ＢＨ，ＣＨの供給が停止することになる。
【００７９】
また、この図１３に示す保護回路６０では、ＩＣ７０内部に設けられた制御信号算出部１３のＬｏサイド出力回路５２から出力された制御信号がＬｏサイドのスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６を全て同時にオンさせるものであるとき、すなわち、制御信号ＡＬ，ＢＬ，ＣＬが全てＨｉ信号であるときは、ＮＡＮＤ回路からＬｏ信号が出力される。これにより、ＩＣ７０内部の回転数算出部１２に供給されていたアナログ方式の回転指示信号が遮断され、Ｌｏサイドのスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に対する制御信号ＡＬ，ＢＬ，ＣＬの供給が停止することになる。
【００８０】
また、保護回路６０は、図１４に示すように、ＮＡＮＤ回路を用いて構成され、その出力端が、リセット回路４１が設けられたＩＣ７０におけるリセット端子に接続されていてもよい。
【００８１】
この図１４に示す保護回路６０では、ＩＣ７０内部に設けられた制御信号算出部１３のＨｉサイド出力回路５１から出力された制御信号がＨｉサイドのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を全て同時にオンさせるものであるとき、すなわち、制御信号ＡＨ，ＢＨ，ＣＨが全てＨｉ信号であるときは、ＮＡＮＤ回路からＬｏ信号が出力される。これにより、ＩＣ７０のリセット端子からリセット回路４１にリセット信号が供給されて、モータ制御装置１０の動作がリセットされ、Ｈｉサイドのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３に対する制御信号ＡＨ，ＢＨ，ＣＨの供給が停止することになる。
【００８２】
また、この図１４に示す保護回路６０では、ＩＣ７０内部に設けられた制御信号算出部１３のＬｏサイド出力回路５２から出力された制御信号がＬｏサイドのスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６を全て同時にオンさせるものであるとき、すなわち、制御信号ＡＬ，ＢＬ，ＣＬが全てＨｉ信号であるときは、ＮＡＮＤ回路からＬｏ信号が出力される。これにより、ＩＣ７０のリセット端子からリセット回路４１にリセット信号が供給されて、モータ制御装置１０の動作がリセットされ、Ｌｏサイドのスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に対する制御信号ＡＬ，ＢＬ，ＣＬの供給が停止することになる。
【００８３】
以上詳細に説明したように、モータ制御装置１０では、回路保護部１４を構成する保護回路６０が、制御信号算出部１３を構成するＨｉサイド出力回路５１及びＬｏサイド出力回路５２により算出された制御信号をモニタリングして、この制御信号がＨｉサイドの３つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を同時にオンさせるものとなったとき、或いはＬｏサイドの３つのスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６を同時にオンさせるものとなったときは、これらスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に対する制御信号の供給を停止させるようにしているので、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に回生ブレーキによる電流と起動電流とが繰り返し供給されてこれらスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６に過剰な負担がかかるといった不都合を有効に防止して、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６の破損等を未然に回避することができる。
【００８４】
なお、以上は、本発明を、いわゆる３相全波整流方式のブラシレスモータを制御するためのモータ制御装置１０に適用した例について具体的に説明したが、本発明は以上の例に限定されるものではなく、複数相のステータ巻線を備えるブラシレスモータを制御するためのモータ制御装置にいずれも適用可能であり、また、全波整流方式のみならず、いわゆる半波整流方式のブラシレスモータを制御するための制御装置にも有効に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したブラシレスモータを示すブロック構成図である。
【図２】本発明に係るモータ制御装置の一例を示すブロック構成図である。
【図３】上記モータ制御装置が備えるデューティ比検出回路の処理について説明するための図である。
【図４】上記モータ制御装置が備えるファン速目標値算出回路の処理について説明するための図である。
【図５】上記モータ制御装置が備えるＰＷＭ出力回路の処理について説明するための図である。
【図６】上記モータ制御装置が備えるＨｉサイド出力回路及びＬｏサイド出力回路の処理について説明するための図であり、これらＨｉサイド出力回路及びＬｏサイド出力回路により算出される制御信号を示すタイミングチャートである。
【図７】Ｌｏサイドの３つのスイッチング素子を同時にオンさせる異常な制御信号を示す図である。
【図８】上記モータ制御装置が備える保護回路の一例を示す回路図である。
【図９】上記保護回路の他の例を示す回路図である。
【図１０】上記保護回路の更に他の例を示す回路図である。
【図１１】上記保護回路の更に他の例を示す回路図である。
【図１２】上記保護回路の更に他の例を示す回路図である。
【図１３】上記保護回路の更に他の例を示す回路図である。
【図１４】上記保護回路の更に他の例を示す回路図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ，１ｃ ステータ巻線
１０ モータ制御装置
１１ 目標値算出部
１２ 回転数算出部
１３ 制御信号算出部
１４ 回路保護部
３７ ロック保護制御回路
４１ リセット回路
５１ Ｈｉサイド出力回路
５２ Ｌｏサイド出力回路
６０ 保護回路
Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６ スイッチング素子
Claims (4)
- ブリッジ形態で接続された複数相のステータ巻線を流れる駆動電流の方向を前記複数相のステータ巻線に対応した複数のスイッチング素子を用いて切り換えることで、ロータの回転制御を行うブラシレスモータの制御装置において、
前記ロータの回転数を指示する回転指示信号に基づいて、前記ロータの回転数の目標値を示す目標回転数信号を算出する目標値算出手段と、
磁極センサからのセンサ信号に基づいて、前記ロータの現在の回転数を示す回転数信号を算出する回転数算出手段と、
前記目標値算出手段により算出された目標回転数信号と、前記回転数算出手段により算出された回転数信号とに基づいて、前記ロータの回転数が前記回転指示信号により指示された回転数となるように前記複数のスイッチング素子のオン／オフの切り換えタイミングを制御するための制御信号を算出する制御信号算出手段と、
前記制御信号算出手段により算出された制御信号をモニタリングして、この制御信号が前記複数相のステータ巻線に対応した複数のスイッチング素子を同時にオンさせるものとなったときに、前記複数のスイッチング素子に対する制御信号の供給を停止させる回路保護手段と、
前記ロータの回転数が異常値を示した場合に当該ブラシレスモータの制御装置の動作を停止させてその停止状態を維持するロック保護制御手段とを備え、
前記回路保護手段は、前記制御信号算出手段により算出された制御信号が前記複数相のステータ巻線に対応した複数のスイッチング素子を同時にオンさせるものとなったときに、この制御信号の前記複数のスイッチング素子に対する供給を停止させると共に、この制御信号の供給を停止している間、前記ロック保護制御手段を機能させない制御を行うことを特徴とするブラシレスモータの制御装置。 - 前記回路保護手段は、前記制御信号算出手段により算出された制御信号が前記複数相のステータ巻線に対応した複数のスイッチング素子を同時にオンさせるものとなったときに、この制御信号の前記制御信号算出手段からの出力を遮断することを特徴とする請求項１に記載のブラシレスモータの制御装置。
- 前記回路保護手段は、前記制御信号算出手段により算出された制御信号が前記複数相のステータ巻線に対応した複数のスイッチング素子を同時にオンさせるものとなったときに、前記目標値算出手段に対する回転指示信号の供給を遮断することを特徴とする請求項１に記載のブラシレスモータの制御装置。
- 所定の条件下で当該ブラシレスモータの制御装置の動作をリセットさせるリセット手段を更に備え、
前記回路保護手段は、前記制御信号算出手段により算出された制御信号が前記複数相のステータ巻線に対応した複数のスイッチング素子を同時にオンさせるものとなったときに、前記リセット手段を機能させることを特徴とする請求項１に記載のブラシレスモータの制御装置。
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