回転検知装置、回転駆動装置、モータ装置及び回転検知方法に関する。

ブラシレスモータ等において回転子の回転位置を制御する場合、回転子の回転位相を検知し、その検知結果に基づいて制御を行う必要がある。回転子の回転位置を検知する方法として、回転子の回転に応じた磁束密度の変化に応じて連続的に変化するセンサ信号を複数の閾値と夫々比較し、その比較結果に応じて生成される矩形波に基づいて位相を検知する方法がある(例えば、特許文献1参照)。

回転子の回転位置を検知するための方法としては、光学式エンコーダーを用いる方法が一般的であったが、特許文献1に開示された方法によれば、光学式エンコーダーのための部品を削減可能である。他方、特許文献1の方法を用いる場合、センサの検知性能のバラつきや、回転子の磁束のバラつきなどにより、センサ信号の振幅にモータ毎の個体差が生じる。

このような振幅のバラつきにより、センサ信号の振幅が本来到達するはずの閾値に到達しない場合には、センサ信号が閾値を通過することによって発生する検知信号が発生しなくなる。その結果、センサ信号と閾値との比較結果に応じて生成される矩形波の矩形の数が、本来の数よりも少なくなり、回転子の位相の検知結果が不正確なものとなってしまう。

本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、回転子の回転によって生じる磁束密度の変化に応じた信号に基づいて回転子の回転位相を検知する際の検知精度を向上することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、回転体の回転に応じて出力され、回転体の回転周期に応じた周期の波形を有する検知信号に基づいて前記回転体の回転を検知する回転検知装置であって、前記検知信号に基づき、前記回転体の回転に応じて信号状態が変化する複数の信号であって互いに位相の異なる一次位相信号を生成する一次位相信号生成部と、複数の前記一次位相信号の信号状態が変化するタイミングを検知する信号状態変化タイミング検知部と、検知された前記一次位相信号の信号状態が変化するタイミングにおける他の一次位相信号の信号状態に基づき、前記他の一次位相信号の信号状態のエラーを判断するエラー判断部と、前記他の一次位相信号の信号状態のエラーが判断された場合に、複数の前記一次位相信号の信号状態を補正して、前記回転体の回転を検知するための位相信号として出力する位相信号補正部とを含むことを特徴とする。

本発明によれば、回転子の回転によって生じる磁束密度の変化に応じた信号に基づいて回転子の回転位相を検知する際の検知精度を向上することが可能となる。

本発明の実施形態に係る回転検知装置を含む回転駆動装置の全体構成を示すブロック図である。

本発明の実施形態に係る第2の位相検知部における論理を示す図である。

本発明位の実施形態に係る増幅信号と選択増幅信号との関係を示す図である。

本発明の実施形態に係る回転駆動装置に含まれるデジタル演算部の機能構成を示すブロック図である。

本発明の実施形態に係る回転検知装置において処理される信号を示すタイミングチャートである。

本発明の実施形態に係る回転検知装置において解決されるエラーの態様を示すタイミングチャートである。

本発明の実施形態に係る回転検知装置におけるエラー検知の原理を示す図である。

本発明の実施形態に係る回転検知装置におけるエラー検知の原理を示す図である。

本発明の実施形態に係る回転検知装置におけるエラー態様を示す図である。

本発明の実施形態に係る回転検知装置におけるエラーの補正態様を示す図である。

本発明の実施形態に係る回転検知装置における信号状態が正常な場合を示すタイミングチャートである。

本発明の実施形態に係る回転検知装置における信号状態にエラーが発生した場合に補正が行われた状態を示すタイミングチャートである。

本発明の実施形態に係るモータ制御回路の機能構成を示すブロック図である。

本発明の実施形態に係るモータ制御回路における信号状態を示すタイミングチャートである。

本発明の実施形態に係るモータ駆動部の構成を示すブロック図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。本実施形態においては、3相のブラシレスモータを回転駆動装置の例とし、回転子であるローターの回転位置を検知する回転検知装置を内部に含む場合を例として説明する。本実施形態に係る回転検知装置は、回転に応じて出力されるセンサ信号の振幅のバラつきに基づく検知エラーを補正するための構成に特徴を有する。

図1は、本実施形態に係るモータ装置である3相のブラシレスモータの全体構成を示すブロック図である。図1に示すように、本実施形態に係るブラシレスモータは、回転子1、U相センサ2、V相センサ3、W相センサ4、第1の位相検知部5、信号増幅部6、信号選択部7、第2の位相検知部8、閾値判断部9、パルス幅調整部10、モータ制御コントローラ11、モータ駆動部12及びデジタル演算部100を含む。

U相センサ2、V相センサ3、W相センサ4は、夫々回転体である回転子1の回転位置に応じて差動センサ信号U1+、U1−、V1+、V1−、W1+、W1−を出力する。これにより、回転体の回転周期に応じた信号が出力される。各差動センサ信号は、第1の位相検知部5及び信号増幅部6に夫々入力される。第1の位相検知部5は、U相、V相、W相夫々の差動信号毎に比較器を備え、各比較器は夫々、差動信号の比較結果信号COMP_U、COMP_V、COMP_Wを出力する。

信号増幅部6は、U相、V相、W相夫々の差動信号毎に増幅器を備えている。これにより、信号増幅部6は、U相、V相、W相夫々の差動信号を増幅し且つシングルエンド信号に変換して増幅信号U2、V2、W2を出力する。増幅信号U2、V2、W2は、信号選択部7、第2の位相検知部8に夫々入力される。

信号選択部7は、デジタル演算部100から入力される選択信号SELに基づき、増幅信号U2、V2、W2のいずれかを選択して、選択増幅信号Xとして出力する。選択増幅信号Xは、閾値判断部9に入力される。

第2の位相検知部8は、U2とV2、V2とW2、W2とU2の組合せ毎に比較器を備え、正弦波状に変化する各信号のその時点での信号強度の大小関係の比較結果に応じた比較信号UV、VW、WUを出力する。図2は、第2の位相検知部8におけるU2、V2、W2の信号状態に応じた論理を示す図である。図2に示すように、例えば“U2>V2”の場合には、“UV=High”となる。比較信号UV、VW、WUは、デジタル演算部100に入力される。

デジタル演算部100は、図2に示すような論理に従って出力される比較信号UV、VW、WUに基づき、選択信号SELを出力する。図3は、正弦波であるU2、V2、W2の信号状態と、信号選択部7が選択して出力する選択増幅信号Xを示す図である。図3においては、U2が細い実線で、V2が破線で、W2が一点鎖線で、Xが太い実線で示されている。

デジタル演算部100は、信号選択部7によるU2、V2、W2の選択結果が図3の通りになるように、比較信号UV、VW、WUに基づいて選択信号SELを出力する。

閾値判断部9は、図3に示すような選択増幅信号Xを複数の閾値と比較し、複数の閾値夫々との比較結果を示す閾値信号THRを出力する。閾値信号THRはデジタル演算部100に入力される。閾値判断部9及び閾値信号THRについては後に詳述する。

デジタル演算部100は、上述した選択信号SELの出力機能の他、閾値信号THRに基づく位相信号PHSの生成機能等、各種デジタル信号の処理機能を含む。デジタル演算部100に含まれる機能のうち、閾値信号THRに基づいて位相信号PHSを生成する際の位相検知エラーの補正機能が本実施形態に係る要旨の1つである。

パルス幅調整部10は、デジタル演算部100によって出力されるパルス信号のパルス幅を調整してデジタル演算部100に返す。詳細については後述する。

モータ制御コントローラ11は、デジタル演算部100から出力される位相信号PHSに基づき、回転子1を回転させるためのPWM信号を生成して出力する。PWM信号はデジタル演算部100に入力され、デジタル演算部100によってスイッチ信号UH、UL、VH、VL、WH、WLに変換されて出力され、モータ駆動部12に入力される。

モータ駆動部12は、U相、V相、W相夫々に対応するスイッチ素子を含む。このスイッチ素子は、デジタル演算部100から入力されるスイッチ信号UH、UL、VH、VL、WH、WLに基づいてオンオフが切り替えられ、その切り替え状態に応じて回転子1を回転駆動するためのコイルに電流が供給される。

次に、本実施形態に係るデジタル演算部100の機能について図4を参照して説明する。図4に示すように、本実施形態に係るデジタル演算部100は、選択信号生成回路101、一次位相信号生成回路102、エッジ判断回路103、エラー判断回路104、論理和回路105、位相信号補正回路106、排他的論理和回路107及びモータ制御回路108を含む。

選択信号生成回路101は、上述した比較信号UV、VW、WUに基づき、信号選択部7において図3に示すような信号の選択が実現されるように選択信号SELを出力する。

一次位相信号生成回路102は、上述した閾値信号THRに基づき、一次位相信号PHS_A及びPHS_Bを生成して出力する。即ち、一次位相信号生成回路102が一次位相信号生成部として機能する。一次位相信号PHS_A及びPHS_Bは、エッジ判断回路103、エラー判断回路104及び位相信号補正回路106に夫々入力される。一次位相信号PHS_A、PHS_Bの詳細や生成態様については後述する。

エッジ判断回路103は、一次位相信号生成回路102から出力された一次位相信号PHS_A、PHS_Bの信号レベルの立ち上がり及び立ち下りを判断してエッジ検知信号EDG_1、EDG_2、EDG_3、EDG_4を出力する。即ち、エッジ判断回路103が、一次位相信号の信号状態の変化タイミングを検知する信号状態変化タイミング検知部として機能する。そして、エッジ検知信号EDG_1、EDG_2、EDG_3、EDG_4が、信号状態変化タイミングパルス信号として用いられる。エッジ検知信号EDG_1、EDG_2、EDG_3、EDG_4は、エラー判断回路104に入力される。

エラー判断回路104は、一次位相信号PHS_A、PHS_Bの信号状態のエラーを判断する。即ち、エラー判断回路104が、エラー判断部として機能する。そのため、エラー判断回路104は、エッジ検知信号EDG_1、EDG_2、EDG_3、EDG_4に基づいて一次位相信号PHS_A、PHS_Bの立ち上がりタイミング及び立ち下がりタイミングを認識する。そして、認識したタイミングにおける一次位相信号PHS_A、PHS_Bの信号状態を参照し、信号状態が正常であるか否か判断する。その結果、エラー判断回路104は、エラー検知信号ERR_1、ERR_2、ERR_3、ERR_4を出力する。

論理和回路105は、エラー検知信号ERR_1、ERR_2、ERR_3、ERR_4の論理和を合成エラー検知信号ERRとして出力する。合成エラー検知信号ERRは、位相信号補正回路106及び図1に示すパルス幅調整部10に入力される。

パルス幅調整部10は、合成エラー検知信号ERRのパルス幅を調整し、パルス幅調整信号ERR´として出力する。これにより、デジタル演算部100の位相信号補正回路106に、合成エラー検知信号ERRのパルス幅が調整されたパルス幅調整信号ERR´が入力される。

位相信号補正回路106は、一次位相信号PHS_A、PHS_Bを、合成エラー検知信号ERR及びパルス幅調整信号ERR´に基づいて補正し、補正後位相信号PHS_A´、PHS_B´として出力する。補正後位相信号PHS_A´、PHS_B´は、排他的論理和回路107に入力される。

排他的論理和回路107は、補正後位相信号PHS_A´、PHS_B´の排他的論理和を位相信号PHSとして出力する。この位相信号PHSが、回転子1の回転位置を検知するための信号として用いられる。即ち、位相信号補正回路106及び排他的論理和回路107が連動して、位相信号補正部として機能する。また、デジタル演算部100に含まれる機能のうち、位相信号PHSを生成するための機能が回転検知装置として機能する。また、モータ制御コントローラ11からモータ駆動部12まで含む構成により回転駆動装置が構成される。

位相信号PHSは上述したようにモータ制御コントローラ11に入力され、モータ制御コントローラ11によってPWM信号がデジタル演算部100のモータ制御回路108に入力される。モータ制御回路108は、入力されたPWM信号に基づいて上述したようにスイッチ信号UH、UL、VH、VL、WH、WLを生成して出力する。

次に、本実施形態に係る位相信号PHSの生成原理について説明する。図5は、位相信号が正常である場合の増幅信号U2、V2、W2、選択増幅信号X、一次位相信号PHS_A、PHS_Bを示すタイミングチャートである。図5に示すように、増幅信号U2、V2、W2は、互いに120°の位相差で信号選択部7に入力される。

これに対して、図3において説明したように、選択信号SELに基づく信号選択部7の切り替え動作により、太い実線で示す選択増幅信号Xが出力されて閾値判断部9に入力される。図5においては、一次位相信号PHS_Aの立ち上がり、立ち下がりの判断のための閾値が点線で、一次位相信号PHS_Bの立ち上がり、立ち下がりの判断のための閾値が破線で、夫々複数描画されている。

閾値判断部9においては、夫々の閾値に対応した比較器が、選択増幅信号Xのその時点での信号強度を示す電圧と閾値に対応した電圧との比較結果に基づくHigh/Low信号である閾値信号THRを、夫々の閾値毎に出力する。閾値信号THRは、デジタル演算部100の一次位相信号生成回路102に入力される。

一次位相信号生成回路102は、閾値信号THRに含まれる夫々のHigh/Low信号に基づき、図5に示すように一次位相信号PHS_A、PHS_Bを生成して出力する。一次位相信号PHS_A、PHS_Bは、図5に示すように、半周期毎にHigh/Lowの信号状態が変化する矩形波である。そして、一次位相信号PHS_A、PHS_Bとは、1/4周期ずれて出力される。換言すると、閾値判断部9における各閾値は、選択増幅信号Xに基づいて図5に示すような一次位相信号PHS_A、PHS_Bが生成されるように設定される。

本実施形態に係るデジタル演算部100は、原則として、図5に示すような一次位相信号PHS_A、PHS_Bの排他的論理和を取って出力することにより、位相信号PHSを生成する。これにより、位相信号PHSは、図5において“XOR”として示すように、一次位相信号PHS_A、PHS_Bの設計通りの周期の半分の周期でHigh/Lowの信号状態が変化する矩形波となる。この位相信号PHSの立ち上がり、立ち下がりの回数がカウントされることにより、回転子1の回転位置が検知される。

図6は、図5の正常な状態に対して、増幅信号U2、V2、W2の振幅が設計通りの電圧に到達せずに、エラーが発生する場合の例を示す図である。増幅信号U2、V2、W2の振幅が設計通りの電圧に到達しない場合、図6に示すように、選択増幅信号Xが、閾値判断部9において設定されている閾値に到達しない状態が生じる。その結果、回転子1の所定角度の回転に応じて本来発生する一次位相信号PHS_A、PHS_Bの立ち上がり及び立ち下がり、即ちエッジの数が少なくなる。

一次位相信号PHS_A、PHS_Bのエッジの数が設計よりも少ない場合、その排他的論理和である位相信号PHSのエッジの数も少なくなり、位相の検知結果に誤差が生じることとなる。図6の例においては、増幅信号V2の振幅が設計よりも小さい場合を例としており、それにより、閾値判断部9における最も高い閾値を選択増幅信号Xが超えない状態が発生している。

結果的に、図6においてエラー区間として示す位置において本来であれば発生する一次位相信号PHS_Bのエッジが発生せず、排他的論理和である位相信号PHSのエッジの数が本来よりも少なくなっている。このような状態に対応し、位相信号PHSのエッジの数の減少を補正することが本実施形態に係る要旨の1つである。

図7は、一次位相信号PHS_A、PHS_Bの状態に応じたエラー判断の原理を示す図である。デジタル演算部100においては、エッジ判断回路103が図7に丸印で示すように一次位相信号PHS_A、PHS_Bのエッジを判断し、エッジ検知信号EDG_1、EDG_2、EDG_3、EDG_4を出力する。エッジ検知信号EDG_1、EDG_2、EDG_3、EDG_4(以降、総じて「エッジ検知信号EDG」とする)は、夫々一次位相信号PHS_A、PHS_Bの立ち上がり、立ち下がりのいずれかに対応している。

エラー判断回路104は、エッジ検知信号EDGに基づいて認識される一次位相信号PHS_A若しくはPHS_Bのエッジタイミングにおける、他方の一次位相信号のHigh/Low状態に基づいてエラーを判断する。例えば、図7の例の場合、一次位相信号PHS_Aの立ち下がりタイミングにおいて、一次位相信号PHS_Bの信号状態は“Low”が正常な状態である。

図8は、一次位相信号PHS_Aと一次位相信号PHS_Bとの位相のずれ方向が図7とは逆の場合の例を示す図である。図8の場合、一次位相信号PHS_Aの立ち下がりタイミングにおいて、一次位相信号PHS_Bの信号状態は“High”が正常な状態である。

図9は、図7の場合において、図6において説明したエラーにより、一次位相信号PHS_Aの矩形が1つ減少した場合の例を示す図である。この場合、図9において“XOR”で示すように、排他的論理和の信号におけるエッジも減少することとなる。

図7の例の場合、一次位相信号PHS_Bの立ち上がりタイミングにおける一次位相信号PHS_Aの状態は“Low”が正常な状態である。これに対して、図9に示すように、エラーが発生することによって、一次位相信号PHS_Bの立ち上がりタイミングにおける一次位相信号PHS_Aの状態が“High”となっている。エラー判断回路104は、このように信号状態が設計とは異なる状態であることに基づいて、増幅信号U2、V2、W2の振幅の低下に基づく位相検知エラーを判断する。

図10は、図9に示すようなエラーが発生した場合において、一次位相信号PHS_A、PHS_Bが夫々補正された状態を示すタイミングチャートである。図10においては、補正前の信号状態が破線で示され、一次位相信号PHS_Aの補正後の信号は位相信号PHS_A´、一次位相信号PHS_Bの補正後の信号は位相信号PHS_B´である。

補正後の位相信号PHS_A´は、原則として一次位相信号PHS_Aと同一であり、PHS_B´も同様に一次位相信号PHS_Bと同一である。そして、一次位相信号PHS_A、PHS_Bのエッジにおいてエラーが検知されると、他方の一次位相信号の“High/Low”が切り替えられると共に、判断対象となったエッジのエッジタイミングが遅延される。

図10の場合、一次位相信号PHS_Bの立ち上がりタイミングにおいてエラーが検知されるため、一次位相信号PHS_Aが“High”であることに対して、位相信号PHS_A´は、“Low”に切り替えられる。また、位相信号PHS_Bは、一次位相信号PHS_Bのエッジタイミングよりも遅らせられる。これにより、図10に“XOR”で示すように、排他的論理和の矩形の数が本来の数と同一の数となる。

次に、本実施形態に係るエッジ判断回路103、エラー判断回路104、論理和回路105、位相信号補正回路106、排他的論理和回路107の機能について図11を参照して説明する。図11は、図7の場合におけるエッジ検知信号EDG、エラー検知信号ERR_1、ERR_2、ERR_3、ERR_4、合成エラー検知信号ERRを示すタイミングチャートである。

図11に示すように、エッジ判断回路103は、入力される一次位相信号PHS_A、PHS_Bのエッジに基づき、エッジ検知信号EDG_1、EDG_2、EDG_3、EDG_4を生成して出力する。図11の例においては、エッジ検知信号EDG_1は一次位相信号PHS_Aの立ち下がりに対応している。エッジ検知信号EDG_2は、一次位相信号PHS_Bの立ち上がりに対応している。エッジ検知信号EDG_3は、一次位相信号PHS_Aの立ち上がりに対応している。エッジ検知信号EDG_4は、一次位相信号PHS_Bの立ち下がりに対応している。

エラー判断回路104は、エッジ検知信号EDG_1、EDG_2、EDG_3、EDG_4と一次位相信号PHS_A、PHS_Bとに基づき、エラー検知信号ERR_1、ERR_2、ERR_3、ERR_4を生成して出力する。

図11の場合、エラー判断回路104は、一次位相信号PHS_Bとエッジ検知信号EDG_1との論理積としてエラー検知信号ERR_1を出力する。また、一次位相信号PHS_Aとエッジ検知信号EDG_2との論理積としてエラー検知信号ERR_2を出力する。また、一次位相信号PHS_Bの反転信号とエッジ検知信号EDG_3との論理積としてエラー検知信号ERR_3を出力する。また、一次位相信号PHS_Aの反転信号とエッジ検知信号EDG_4との論理積としてエラー検知信号ERR_4を出力する。これらの信号の組み合わせが、信号状態変化タイミングパルス信号であるエッジ検知信号と一次位相信号との関連付けである。

エラー検知信号ERR_1、ERR_2、ERR_3、ERR_4は、エッジ検知信号EDGの立ち上がりタイミングにおいて、他方の一次位相信号の“High/Low”の信号状態が設計道理でない場合に、“High”となる。換言すると、エラー判断回路104は、そのようにエラー検知信号ERR_1、ERR_2、ERR_3、ERR_4を生成して出力する。

図11の場合、一次位相信号PHS_A、PHS_Bの信号状態が設計通りの正常な状態であるため、エラー検知信号ERR_1、ERR_2、ERR_3、ERR_4はいずれも“Low”のままである。従って、それらの論理和を出力する論理和回路105の出力である合成エラー検知信号ERRも“Low”のままである。

次に、図12を参照して、図9、10の場合におけるエラー判断回路104、論理和回路105、位相信号補正回路106、排他的論理和回路107の機能について説明する。

図12に示すように、一次位相信号PHS_Aの矩形が1つ欠損することにより、エッジ検知信号EDG_1、EDG_3のパルスが夫々1つ欠損する。また、一次位相信号PHS_Bの立ち上がりタイミングにおいては、一次位相信号PHS_Aは“Low”であることが正常な状態であるが、“High”となるタイミングが発生する。

その結果、一次位相信号PHS_Aとエッジ検知信号EDG_2との論理積であるエラー検知信号ERR_2にパルスが発生する。そのパルスは、エラー検知信号ERR_1〜ERR_4の論理和である合成エラー検知信号ERRにおいても発生する。

合成エラー検知信号ERRは、デジタル演算部100とは別に設けられたパルス幅調整部10及び位相信号補正回路106に入力される。パルス幅調整部10は、図12に示すように、合成エラー検知信号ERRのパルス幅を延長してパルス幅調整信号ERR´を生成し、デジタル演算部100に入力する。

デジタル演算部100においては、位相信号補正回路106が、図12に示すように、エラー検知信号ERR_1〜ERR_4、合成エラー検知信号ERR及びパルス幅調整信号ERR´に基づいて位相信号PHS_A´、PHS_B´を生成して出力する。

位相信号補正回路106は、エラー検知信号ERR_1〜ERR_4に基づいて、エッジ検知の元となった一次位相信号のエッジを遅延させる。図12の場合、一次位相信号PHS_Bの立ち上がりタイミングが遅延されて位相信号PHS_B´となっている。エラー検知信号ERR_1、ERR_3であれば、一次位相信号PHS_Aのエッジタイミングが遅延される。他方、エラー検知信号ERR_2、ERR_4であれば、一次位相信号PHS_Bのエッジタイミングが遅延される。

また、位相信号補正回路106は、パルス幅調整信号ERR´に基づき、エッジ検知の元となった一次位相信号とは異なるもう一方の一次位相信号の“High/Low”状態を反転させる。図12の場合、一次位相信号PHS_Aの“High/Low”状態が反転させられ、パルス幅調整信号ERR´のパルスの間は“Low”となっている。

このように位相信号補正回路106が一次位相信号PHS_A、PHS_Bを補正して位相信号PHS_A´、PHS_B´を生成して出力し、排他的論理和回路107に入力される。その結果、図12に示すように、位相信号PHSの矩形の数は図10において説明したように補完されることとなる。

このように、本実施形態に係るブラシレスモータは、増幅信号U2、V2、W2の振幅異常によって生じるエラーを補完し、モータ制御コントローラ11に入力される位相信号PHSのパルス数を、回転子1の回転に応じた正確な状態に保つことが出来る。

このような機能により、回転子1の回転に応じた正確なパルス数の位相信号PHSがモータ制御コントローラ11に入力されると、モータ制御コントローラ11は、回転子1の回転位置を正確に認識してPWM信号を出力する。PWM信号は、デジタル演算部100においてモータ制御回路108に入力される。

図13はモータ制御回路108の構成を示す図である。図14は、モータ制御回路108における信号状態を示すタイミングチャートである。図13に示すように、モータ制御回路108は、駆動相コントローラ201と3個の駆動増幅器202、203、204を備える。上述したスイッチ制御信号UH、UL、VH、VL、WH、WLは対をなしている。

駆動相コントローラ201は、PWMデューティサイクルで同期整流動作する相、ローサイドのみオンする相、ハイ/ロー共にオフする相のいずれかの状態に振り分けるために設けられる。そして、駆動相コントローラ201は、入力されたPWM信号のデューティサイクルに基づき、同期整流相を駆動する。

尚、駆動相コントローラ201は、第1の位相検知部5から入力される比較結果信号COMP_U、COMP_V、COMP_Wに基づいて上述した各相を判断する。これにより、図14に示すように、回転子1の回転に応じて変化する比較結果信号COMP_U、COMP_V、COMP_Wの状態に基づいて、U相、V相、W相夫々のコイルに電流を印加するためのスイッチ制御信号UH、UL、VH、VL、WH、WLが出力される。

図15は、モータ駆動部12及び回転子1の構成を示す図である。図15に示すように、回転子1を回転駆動するためのU相、V相、W相の3相コイルは、回転子1内でY結線され、他端はモータ駆動部12に接続されている。モータ駆動部12は、電源側に接続されたハイサイドスイッチ素子121、122、123と、接地側に接続されたローサイドスイッチ素子124、125、126とを含む。

上述したスイッチ制御信号UH、UL、VH、VL、WH、WLは、夫々のハイサイドスイッチ素子121〜123、ローサイドスイッチ素子124〜126を駆動するために用いられる。このハイサイドスイッチ素子121〜123、ローサイドスイッチ素子124〜126が図14に示すスイッチ制御信号UH、UL、VH、VL、WH、WLに基づいてスイッチングされ、回転子1が回転駆動される。

以上説明したように、本実施形態に係るブラシレスモータにおいては、回転子1の回転に応じて変化する信号に基づき、位相の異なる2つの信号である一次位相信号PHS_A、PHS_Bを生成する。そして、夫々の一次位相信号のエッジタイミングにおける他方の一次位相信号の信号状態に基づき、一次位相信号が正常であるか否かを判断し、判断結果に基づいて位相信号の矩形を補完する。これにより、回転子の回転によって生じる磁束密度の変化に応じた信号に基づいて回転子の回転位相を検知する際の検知精度を向上することができる。

1 回転子 2 U相センサ 3 V相センサ 4 W相センサ 5 第1の位相検知部 6 信号増幅部 7 信号選択部 8 第2の位相検知部 9 閾値判断部 10 パルス幅調整部 11 モータ制御コントローラ 12 モータ駆動部 100 デジタル演算部 101 選択信号生成回路 102 一次位相信号生成回路 103 エッジ判断回路 104 エラー判断回路 105 論理和回路 106 位相信号補正回路 107 排他的論理和回路 108 モータ制御回路 121、122、123 ハイサイドスイッチ素子 124、125、126 ローサイドスイッチ素子 201 駆動相コントローラ 202、203、204 駆動増幅器

特開2013−99023号公報