特開 2023-151234 モータ駆動制御装置、アクチュエータ、モータ制御回路、及びモータ駆動制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023151234

(43)【公開日】2023-10-16

(54)【発明の名称】モータ駆動制御装置、アクチュエータ、モータ制御回路、及びモータ駆動制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02P 8/38 20060101AFI20231005BHJP

【ＦＩ】

H02P8/38

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022060732

(22)【出願日】2022-03-31

(71)【出願人】

【識別番号】000114215

【氏名又は名称】ミネベアミツミ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】藤井 順平

(72)【発明者】

【氏名】宇野 寿一

【テーマコード（参考）】

5H580

【Ｆターム（参考）】

5H580AA08

5H580BB02

5H580CA02

5H580EE03

5H580FA02

5H580FA14

5H580FA22

5H580HH22

5H580HH24

5H580HH39

(57)【要約】

【課題】ステッピングモータの逆起電圧を計測する際に生じる駆動音を抑制する。
【解決手段】モータ制御回路は、駆動電流が目標電流値に近づくように駆動制御信号Ｓｄを生成する駆動制御信号生成部１３２と、ステッピングモータの複数相のコイルのうち、コイルに誘起される逆起電圧を計測するタイミングを特定する計測タイミング特定部１３８と、特定されたタイミングでステッピングモータのコイルへの励磁が継続された状態で逆起電圧を計測する逆起電圧計測部１２６と、逆起電圧計測部１２６の計測値に基づいてステッピングモータに脱調が発生しているか否かを判定する脱調判定部１３６と、を有する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ステッピングモータの回転を制御するための駆動制御信号を生成するモータ制御回路と、
前記駆動制御信号に基づいて前記ステッピングモータに通電する制御を行うモータ駆動回路と、を備え、
前記モータ制御回路は、
駆動電流が目標電流値に近づくように前記駆動制御信号を生成する駆動制御信号生成部と、
前記ステッピングモータの複数相のコイルのうち、コイルに誘起される逆起電圧を計測するタイミングを特定する計測タイミング特定部と、
特定された前記タイミングで前記ステッピングモータの前記コイルへの励磁が継続された状態で前記逆起電圧を計測する逆起電圧計測部と、
前記逆起電圧計測部の計測値に基づいて前記ステッピングモータに脱調が発生しているか否かを判定する脱調判定部と、を有する、
モータ駆動制御装置。

【請求項2】

前記計測タイミング特定部は、前記駆動電流がゼロクロスするタイミングに応じて前記タイミングを特定する、
請求項１に記載のモータ駆動制御装置。

【請求項3】

前記駆動制御信号生成部は、前記駆動制御信号としてＰＷＭ信号を生成し、
前記計測タイミング特定部は、前記ＰＷＭ信号の１変調周期において当該変調周期が開始されてから所定の時間経過したタイミングを前記タイミングとして特定する、
請求項１または２に記載のモータ駆動制御装置。

【請求項4】

前記駆動制御信号生成部は、前記ステッピングモータの電気角に応じて前記ＰＷＭ信号を生成し、
前記計測タイミング特定部は、前記電気角に応じて前記ＰＷＭ信号がオフである状態を前記タイミングとして特定する、
請求項３に記載のモータ駆動制御装置。

【請求項5】

ステッピングモータと、
前記ステッピングモータの回転力を駆動対象に伝達する動力伝達機構と、
前記ステッピングモータの回転を制御するための駆動制御信号を生成するモータ制御回路と、
前記駆動制御信号に基づいて前記ステッピングモータに通電する制御を行うモータ駆動回路と、を備えるアクチュエータであり、
前記モータ制御回路は、
駆動電流が目標電流値に近づくように前記駆動制御信号を生成する駆動制御信号生成部と、
前記ステッピングモータの複数相のコイルのうち、コイルに誘起される逆起電圧を計測するタイミングを特定する計測タイミング特定部と、
特定された前記タイミングで前記ステッピングモータの前記コイルへの励磁が継続された状態で前記逆起電圧を計測する逆起電圧計測部と、
前記逆起電圧計測部の計測値に基づいて前記ステッピングモータに脱調が発生しているか否かを判定する脱調判定部と、を有する、
アクチュエータ。

【請求項6】

ステッピングモータの回転を制御するための駆動制御信号を生成するモータ制御回路であり、
駆動電流が目標電流値に近づくように前記駆動制御信号を生成する駆動制御信号生成部と、
前記ステッピングモータの複数相のコイルのうち、コイルに誘起される逆起電圧を計測するタイミングを特定する計測タイミング特定部と、
特定された前記タイミングで前記ステッピングモータの前記コイルへの励磁が継続された状態で前記逆起電圧を計測する逆起電圧計測部と、
前記逆起電圧計測部の計測値に基づいて前記ステッピングモータに脱調が発生しているか否かを判定する脱調判定部と、を有する、
モータ制御回路。

【請求項7】

駆動制御信号に基づいてステッピングモータに通電する制御を、コンピュータに実行させるモータ制御プログラムであり、
駆動電流が目標電流値に近づくように前記駆動制御信号を生成するステップと、
前記ステッピングモータの複数相のコイルのうち、コイルに誘起される逆起電圧を計測するタイミングを特定するステップと、
特定された前記タイミングで前記ステッピングモータの前記コイルへの励磁が継続された状態で前記逆起電圧を計測するステップと、
前記逆起電圧の計測値に基づいて前記ステッピングモータに脱調が発生しているか否かを判定するステップと、を前記コンピュータに実行させる、
モータ制御プログラム。

【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、アクチュエータ、モータ制御回路、及びモータ駆動制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

車載用途の空調ユニットとして、ＨＶＡＣ（Ｈｅａｔｉｎｇ Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ａｉｒ－Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ）が知られている。ＨＶＡＣは、空間内を快適に保つために、熱交換器で除湿、冷房、暖房等された空気をファンやモータで送風する空調ユニットである。一般に車載用途のＨＶＡＣシステムは、１台のマスタとしてのＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）と複数のスレイブとがバスラインを介して互いに接続された通信ネットワークを構成している。

【0003】

ＨＶＡＣシステムにおけるスレイブは、例えば、ダンパアクチュエータ等のＨＶＡＣシステムで使用可能なアクチュエータである。アクチュエータは、例えばステッピングモータと、ステッピングモータの駆動を制御するモータ駆動制御装置と、ステッピングモータの回転力を駆動対象に伝達する動力伝達機構とを含む。動力伝達機構は、ＨＶＡＣシステムにおける空調装置の可動部に連結されており、ステッピングモータの回転力を空調装置の可動部に伝達することにより、当該可動部を駆動する。

【0004】

一般に、ステッピングモータは、急激な速度変化時や過負荷時（トルク不足時）に脱調し易いことが知られている。ステッピングモータが脱調した場合、アクチュエータはＨＶＡＣに駆動エネルギーを伝達できず、誤動作の原因となる。このため、ＨＶＡＣでは、ステッピングモータの脱調を検出及び抑制することが求められている。

【0005】

例えば、特許文献１、及び、特許文献２に、ステッピングモータの脱調を検出及び抑制するために、モータの逆起電圧を検出するための技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０２２－００２４４８号公報

【特許文献2】特表２００９－５４２１８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、従来の技術では、逆起電圧を計測する際に、モータへの励磁が一時的に停止される。このため、従来の技術では、逆起電圧を計測するタイミングにおいて電流変曲点が生じる。電流変曲点が生じることで、駆動音が大きくなる場合がある。従って、従来の技術では、逆起電圧を計測する際に生じる駆動音を抑制することについて、改善の余地がある。

【0008】

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、ステッピングモータの逆起電圧を計測する際に生じる駆動音を抑制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、ステッピングモータの回転を制御するための駆動制御信号を生成するモータ制御回路と、前記駆動制御信号に基づいて前記ステッピングモータに通電する制御を行うモータ駆動回路と、を備え、前記モータ制御回路は、前記駆動電流が目標電流値に近づくように前記駆動制御信号を生成する駆動制御信号生成部と、前記ステッピングモータの複数相のコイルのうち、コイルに誘起される逆起電圧を計測するタイミングを特定する計測タイミング特定部と、特定された前記タイミングで前記ステッピングモータの前記コイルへの励磁が継続された状態で前記逆起電圧を計測する逆起電圧計測部と、前記逆起電圧計測部の計測値に基づいて前記ステッピングモータに脱調が発生しているか否かを判定する脱調判定部と、を有する。

【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、ステッピングモータの逆起電圧を計測する際に生じる駆動音を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本実施の形態に係るモータ駆動制御装置を搭載したアクチュエータの構造の一例を示す分解斜視図である。

【図2】モータの構成を模式的に示す図である。

【図3】実施の形態に係るモータ駆動制御装置の構成を示すブロック図である。

【図4】実施の形態に係るモータ駆動制御装置における制御回路の機能ブロック構成を示す図である。

【図5A】チャージモードを説明するための図である。

【図5B】低速減衰モードを説明するための図である。

【図5C】第１の高速減衰モードを説明するための図である。

【図5D】第２の高速減衰モードを説明するための図である。

【図6】モータのコイルの電流と駆動制御信号の時間的な変化を示すタイミングチャートの一例である。

【図7】図６における期間ＴＤの一部を拡大した図である。

【図8】実施の形態に係るモータ駆動制御装置による脱調検出処理の流れを示すフローチャートである。

【図9】比較例としての従来のモータ駆動制御装置によってモータを駆動したときのコイルの電流の実測結果を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

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。

【0013】

図１は、本実施の形態に係るモータ駆動制御装置を搭載したアクチュエータの構造の一例を示す分解斜視図である。

【0014】

アクチュエータ１は、例えば、車載用途の空調ユニットとしてのＨＶＡＣ（Ｈｅａｔｉｎｇ Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ａｉｒ－Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ）システムにおける空調装置を駆動するための装置である。アクチュエータ１としては、ダンパアクチュエータ、弁アクチュエータ、ファンアクチュエータ、ポンプアクチュエータ等のＨＶＡＣシステムで使用可能な各種のアクチュエータを例示することができる。

【0015】

ＨＶＡＣシステムにおいて、アクチュエータ１は、例えば、他のアクチュエータとともに、上位装置としてのＥＣＵ（不図示）とバスを介して互いに接続され、ＬＩＮ（Ｌｏｃａｌ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信ネットワークを構成している。

【0016】

図１に示されるように、アクチュエータ１は、ケース５１とカバー５２とで覆われている。アクチュエータ１の内部には、モータ２０と、モータ２０の駆動を制御するモータ駆動制御装置１０と、モータ２０の回転力を駆動対象に伝達する動力伝達機構としての２次ギヤ３１、３次ギヤ３２、および出力ギヤ３３とが収納されている。

【0017】

モータ２０は、アクチュエータ１の駆動力を発生させる。モータ２０は、例えばステッピングモータである。本実施の形態では、モータ２０が、Ａ相のコイルおよびＢ相のコイルを有する２相ステッピングモータであるとして説明する。モータ２０は、後述するように、モータ駆動制御装置１０から各相のコイルに駆動電力が供給されて動作する。

【0018】

図２は、モータ２０の構成を模式的に示す図である。

【0019】

上述したように、モータ２０は、２相ステッピングモータである。図２に示されるように、モータ２０は、Ａ相のコイル２１ａと、Ｂ相のコイル２１ｂと、ロータ２２と、２相のステータヨーク（図示せず）とを有している。

【0020】

コイル２１ａ，２１ｂは、それぞれ、ステータヨーク（不図示）を励磁するコイルである。コイル２１ａは、モータ端子２９（図１参照）として、正極端子ＡＰと負極端子ＡＮを有する。コイル２１ｂは、モータ端子２９として、正極端子ＢＰと負極端子ＢＮとを有する。コイル２１ａの正極端子ＡＰおよび負極端子ＡＮと、コイル２１ｂの正極端子ＢＰおよび負極端子ＢＮとは、モータ駆動部１４２を構成するインバータ回路（例えば、Ｈブリッジ回路）１４３ａ，１４３ｂに接続されている。インバータ回路１４３ａ，１４３ｂの詳細については後述する。

【0021】

コイル２１ａ，２１ｂは、インバータ回路１４３ａ，１４３ｂによって駆動される。これにより、コイル２１ａ，２１ｂには、互いに位相が異なる電流Ｉａ，Ｉｂが流れる。例えば、コイル２１ａ，２１ｂには、互いに位相が９０度ずれた電流Ｉａ，Ｉｂが流れる。

【0022】

なお、以下の説明において、コイル２１ａとコイル２１ｂとを区別しない場合には、単に、「コイル２１」と表記する。

【0023】

ロータ２２は、円周方向に沿って、Ｓ極２２ｓとＮ極２２ｎとが交互に反転するように、多極着磁された永久磁石を備えている。なお、図２では、一例として、ロータ２２が２極である場合が示されている。

【0024】

ステータヨークは、ロータ２２の周囲に、ロータ２２の外周部に近接して配置されている。ロータ２２は、コイル２１ａ，２１ｂのそれぞれに流れるコイル電流の位相が周期的に切り替えられることにより、回転する。ロータ２２には、出力軸２５が接続されており、ロータ２２の回転力により、出力軸２５が駆動される。

【0025】

モータ２０の出力軸２５には、１次ギヤ２６が取り付けられている。図１に示すように、モータ２０の１次ギヤ２６は、２次ギヤ３１と噛み合う。２次ギヤ３１は、３次ギヤ３２と噛み合う。３次ギヤ３２は、出力ギヤ３３と噛み合う。ケース５１の底面には、出力ギヤ３３に設けられている外部出力ギヤ（不図示）が露出し、この外部出力ギヤが駆動対象に連結されている。

【0026】

モータ駆動制御装置１０は、モータ２０を駆動させるための装置である。モータ駆動制御装置１０は、例えば，バスを介して上位装置（ＥＣＵ）との間で通信を行う。モータ駆動制御装置１０は、上位装置から受信した制御フレームである駆動指令Ｓｃに基づいて、モータ２０の各相のコイル２１ａ，２１ｂの通電状態を制御することにより、モータ２０の回転および停止を制御して、アクチュエータ１全体の動作を制御する。モータ駆動制御装置１０がモータ２０を駆動することにより、モータ２０の出力軸２５に接続された１次ギヤ２６が回転する。１次ギヤ２６の回転による駆動力が２次ギヤ３１、３次ギヤ３２、出力ギヤ３３、外部出力ギヤと順に伝達され、外部出力ギヤが駆動対象である空調装置の可動部を駆動する。

【0027】

図１に示すように、モータ駆動制御装置１０は、ハードウェア資源として、例えば、プリント基板４２と、プリント基板４２とモータ２０のモータ端子２９とを接続するフレキシブルプリント基板４３とを有している。プリント基板４２には、制御回路１２、駆動回路１４、および複数の外部接続端子４１が設けられている。

【0028】

なお、ケース５１及びカバー５２の内部に収納される回路は、駆動回路１４だけであってもよい。例えば、モータ駆動制御装置１０は、ケース５１およびカバー５２の内部に設けられた駆動回路１４と、ケース５１およびカバー５２の外部に設けられた制御回路１２とによって構成されるようにしてもよい。

【0029】

図３は、実施の形態に係るモータ駆動制御装置１０の構成を示すブロック図である。

【0030】

図３に示すように、モータ駆動制御装置１０は、制御回路１２および駆動回路１４を備えている。

【0031】

制御回路１２は、モータ制御回路に対応し、上位装置（ＥＣＵ）からの駆動指令Ｓｃに基づいて、モータ２０の回転を制御するための駆動制御信号Ｓｄを生成して駆動回路１４を制御することにより、モータ２０の回転を制御する。

【0032】

駆動指令Ｓｃは、モータ２０の目標とする状態を指示する信号である。駆動指令Ｓｃは、例えば、モータ２０の回転速度を指定する情報、およびモータ２０の目標となる回転角度（目標回転位置）を指定する情報等を含む。
なお、制御回路１２の詳細については後述する。

【0033】

駆動回路１４は、モータ駆動回路に対応し、制御回路１２から出力された駆動制御信号Ｓｄに基づいて、モータ２０のコイル２１を通電する制御を行う。駆動回路１４は、モータ駆動部１４２と電流センサ１４４とを有する。

【0034】

モータ駆動部１４２は、駆動制御信号Ｓｄに基づいて、モータ２０に駆動電力を供給する。

【0035】

図２に示すように、モータ駆動部１４２は、例えば、駆動対象のコイル２１ａ，２１ｂ毎に対応したインバータ回路１４３ａ，１４３ｂを有している。インバータ回路１４３ａ，１４３ｂは、例えば、Ｈブリッジ回路である。以下、インバータ回路１４３ａとインバータ回路１４３ｂとを区別しない場合には、「インバータ回路１４３」と表記する。

【0036】

図２に示すように、インバータ回路１４３ａは、Ａ相のコイル２１ａの正極端子ＡＰとコイル２１ａの負極端子ＡＮとに接続されている。インバータ回路１４３ｂは、Ｂ相のコイル２１ｂの正極端子ＢＰとコイル２１ｂの負極端子ＢＮとに接続されている。

【0037】

インバータ回路１４３ａは、端子ＡＰと端子ＡＮとの間に電圧Ｖａを印加することにより、コイル２１ａに電流Ｉａを流す。インバータ回路１４３ｂは、端子ＢＰと端子ＢＮとの間に電圧Ｖｂを印加することにより、コイル２１ｂに電流Ｉｂを流す。

【0038】

例えば、Ａ相のコイル２１ａを正側に励磁する場合、すなわち、コイル２１ａの正極端子ＡＰから負極端子ＡＮに電流Ｉａ（＋）を流す場合、負極端子ＡＮに対する正極端子ＡＰの電圧Ｖａを“正”にする。一方、Ａ相のコイル２１ａを負側に励磁する場合、すなわち、コイル２１ａの負極端子ＡＮから正極端子ＡＰに電流Ｉａ（－）を流す場合、負極端子ＡＮに対する正極端子ＡＰの電圧Ｖａを“負”にする。Ｂ相のコイル２１ｂを励磁する場合も同様である。

【0039】

電流センサ１４４は、モータ２０の各相のコイル２１に流れる電流（コイル電流）を検出する。電流センサ１４４は、例えば、コイル２１に流れる電流を電圧に変換するシャント抵抗を含む。詳細は後述するが、シャント抵抗は、各相のコイル２１ａ，２１ｂ毎に設けられ、インバータ回路１４３ａ，１４３ｂのグラウンド電位ＧＮＤ側または電源電圧ＶＤＤにインバータ回路１４３ａ，１４３ｂと直列に接続されている。電流センサ１４４は、シャント抵抗の両端の電圧を各相のコイル２１ａ，２１ｂの電流Ｉａ，Ｉｂの検出結果として出力し、制御回路１２に与える。

【0040】

図２に示すように、制御回路１２は、例えば、制御部１２２、電流計測部１２４、および逆起電圧計測部１２６を含む。

【0041】

電流計測部１２４は、モータ２０の各相のコイル２１ａ，２１ｂの電流Ｉａ，Ｉｂを計測する。電流計測部１２４は、電流センサ１４４（シャント抵抗）から出力される、各相のコイル２１ａ，２１ｂの電流Ｉａ，Ｉｂに応じた電圧を受け付ける。電流計測部１２４は、入力された電圧に基づいて、各相のコイル２１ａ，２１ｂの電流Ｉａ，Ｉｂの計測値を算出する。例えば、電流計測部１２４は、Ａ／Ｄ変換回路を含んで構成されている。

【0042】

例えば、電流計測部１２４は、Ａ相の電流センサ１４４（シャント抵抗）の電圧をデジタル値に変換し、Ａ相のコイル２１ａの電流の計測値Ｓｉａとして出力する。電流計測部１２４は、Ｂ相の電流センサ１４４（シャント抵抗）の電圧をデジタル値に変換し、Ｂ相のコイル２１ｂの電流の計測値Ｓｉｂとして出力する。

【0043】

逆起電圧計測部１２６は、モータ２０の複数相のコイル２１のうち、通電が停止しているコイル２１に誘起される逆起電圧を計測する。本実施の形態において、逆起電圧計測部１２６は、駆動回路１４とモータ２０とを接続する４つのライン（各相のコイル２１の正極端子ＡＰ，ＢＰおよび負極端子ＢＰ，ＢＮ）の夫々に接続されている。逆起電圧計測部１２６は、逆起電圧の計測値Ｓｂｅｆを、制御部１２２に出力する。逆起電圧計測部１２６は、例えば、抵抗分圧回路と、分圧した電圧をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路とを含んで構成されている。

【0044】

制御部１２２は、制御回路１２の統括的な制御を行うための回路である。
制御部１２２は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のプロセッサ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の各種メモリ、タイマ、カウンタ、Ａ／Ｄ変換回路、入出力Ｉ／Ｆ回路、およびクロック生成回路等のハードウェア要素を有し、各構成要素がバスや専用線を介して互いに接続されたプログラム処理装置（例えば、マイクロコントローラ：ＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）などのコンピュータ）である。制御部１２２は、メモリとして、例えば、フラッシュメモリやＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の書き換え可能な不揮発性の記憶装置を有している。

【0045】

なお、上述した電流計測部１２４および逆起電圧計測部１２６の一部または全部は、制御部１２２を構成するＭＣＵ内のＡ／Ｄ変換回路等を用いて実現されていてもよいし、ＭＣＵとは別に設けられた別個のＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）によって実現されていてもよい。

【0046】

制御部１２２は、主として、モータ２０が駆動指令Ｓｃによって指定された状態となるように、モータ２０の通電を制御する機能を有する。具体的には、制御部１２２は、所定の励磁方式に基づく所定のタイミングでＡ相のコイル２１ａとＢ相のコイル２１ｂを励磁するように、駆動制御信号Ｓｄを生成してインバータ回路１４３を駆動することにより、モータ２０を駆動指令Ｓｃによって指定された目標回転位置まで移動（回転）させる。

【0047】

ここで、所定の励磁方式とは、例えば、公知の、１相励磁方式、２相励磁方式、１－２相励磁方式、およびマイクロステップ方式の何れかである。本実施の形態では、所定の励磁方式が２相マイクロステップ方式である場合を例にとり、説明する。

【0048】

制御部１２２は、２相マイクロステップ方式によって駆動制御信号Ｓｄを生成する。具体的には、制御部１２２は、モータ２０を構成する各相のコイル２１ａ，２１ｂの電流Ｉａ，Ｉｂが正弦波状になるように、電流の指令である電流基準値Ｓｉｓを階段状に変化させるとともに、コイルの電流Ｉａ，Ｉｂを監視し、コイルの電流Ｉａ，Ｉｂの計測値Ｓｉａ，Ｓｉｂが電流基準値Ｓｉｓを超えないように、各相のコイル２１ａ，２１ｂの励磁状態を切り替える。

【0049】

図４は、実施の形態に係るモータ駆動制御装置における制御部１２２の機能ブロック構成を示す図である。

【0050】

図４に示すように、制御部１２２は、上述した機能を実現するための機能ブロックとして、例えば、駆動指令取得部１３１、駆動制御信号生成部１３２、電流値取得部１３３、電流基準値設定部１３４、励磁モード指定部１３５、脱調判定部１３６、計測タイミング特定部１３８、および記憶部１３７を有している。これらの機能ブロックは、上述したＭＣＵ内のプロセッサが、メモリに記憶されているモータ制御プログラムに従って各種演算を実行するとともに、タイマおよびカウンタ、Ａ／Ｄ変換回路および入出力Ｉ／Ｆ回路等の周辺回路を制御することによって、実現される。

【0051】

駆動制御信号生成部１３２は、駆動制御信号Ｓｄを生成する機能部である。駆動制御信号生成部１３２の詳細については、後述する。

【0052】

記憶部１３７は、モータ２０の駆動制御に必要な各種データを記憶するための機能部である。例えば、記憶部１３７には、モータ２０における脱調の発生の有無を判定するための基準となる脱調判定閾値２０１と、後述する、モータ２０の駆動制御における電気角θと電流基準値Ｓｉｓとの関係を示す電流基準値情報２０２と、が記憶されている。記憶部１３７の一部は、例えば、制御部１２２の電源供給が停止してもデータを保持する不揮発性の記憶装置の記憶領域を利用して実現されている。

【0053】

脱調判定部１３６は、脱調判定閾値と逆起電圧計測部１２６によって計測された逆起電圧の計測値Ｓｂｅｆとに基づいて、モータ２０において脱調が発生したか否かを判定する（脱調判定）ための機能部である。脱調判定部１３６は、脱調が発生していると判定した場合に、脱調が発生していることを示すエラーＳｅを上位装置に出力する。脱調判定部１３６は、計測タイミング特定部１３８が特定したタイミングでモータ２０のコイル２１への励磁が継続された状態で逆起電圧を計測する。

【0054】

本実施の形態において、逆起電圧は、例えば次のようにして計測される。例えば、後述する駆動制御信号生成部１３２が、計測タイミング特定部１３８が特定した、Ａ相及びＢ相のうちいずれか１つの相のコイル２１ａ，２１ｂに流れるコイル電流Ｉａ，Ｉｂの向きが切り替わる際（コイル電流Ｉａ，Ｉｂがゼロクロスする付近）のタイミングで、コイル２１ａ，２１ｂへの電圧の印加を継続しつつ、つまりコイル２１ａ，２１ｂへの電圧の印加を停止させることなく、駆動制御信号Ｓｄを生成する。そして、逆起電圧計測部１２６は、コイル電流Ｉａ，Ｉｂがゼロクロスする期間に、コイル２１ａ，２１ｂに誘起される逆起電圧を、個別に（相毎に、又はコイル毎に）計測する。具体的なタイミングは、計測タイミング特定部１３８の説明において後述する。

【0055】

脱調判定部１３６は、逆起電圧計測部１２６によって計測された逆起電圧の計測値Ｓｂｅｆと、記憶部１３７に記憶されている脱調判定閾値とを比較する。例えば、脱調判定部１３６は、逆起電圧の計測値Ｓｂｅｆが脱調判定閾値より低い場合に、モータ２０において脱調が発生していると判定し、逆起電圧の計測値Ｓｂｅｆが脱調判定閾値以上である場合に、モータ２０において脱調が発生していないと判定する。

【0056】

駆動制御信号生成部１３２は、脱調判定部１３６による脱調判定の結果に応じて、駆動制御信号Ｓｄを生成する。例えば、駆動制御信号生成部１３２は、モータ２０において脱調が発生したと判定された場合には、モータ駆動部１４２に対してモータ２０の駆動を停止させる。

【0057】

駆動指令取得部１３１は、例えば、上位装置（ＥＣＵ）から入力された駆動指令Ｓｃを取得する。上述したように、駆動指令Ｓｃは、例えば、モータ２０の目標となる回転位置（目標回転位置）を指定する情報を含む。駆動指令取得部１３１は、例えば、駆動指令Ｓｃを解析することにより、モータ２０の目標回転位置の情報を取得して出力する。

【0058】

駆動制御信号生成部１３２は、モータ２０のコイル２１が指定された励磁モードに応じた励磁状態となるようにＰＷＭ信号を生成し、駆動制御信号Ｓｄとして出力する。

【0059】

例えば、駆動制御信号生成部１３２は、駆動指令取得部１３１から出力された目標回転位置の情報を取得する。駆動制御信号生成部１３２は、モータ２０が目標回転位置まで移動するように、相毎に、励磁モード指定部１３５によって指定された励磁モードにしたがってＰＷＭ信号を生成し、駆動制御信号Ｓｄとして出力する。以下、ＰＷＭ信号の１周期、すなわち、ＰＷＭ信号が生成される周期を「ＰＷＭ周期」と称する。

【0060】

励磁モード指定部１３５は、励磁モードを指定して、駆動制御信号生成部１３２に駆動制御信号Ｓｄの生成を指示する機能部である。

【0061】

ここで、励磁モードについて説明する。励磁モードとは、コイル２１の励磁状態を示す情報である。

【0062】

本実施の形態に係るモータ駆動制御装置１０は、励磁モードとして、チャージモードと減衰モードとを有している。

【0063】

先ず、チャージモードについて説明する。
チャージモードは、コイル２１の電流を増加させる励磁モードである。

【0064】

図５Ａは、チャージモードを説明するための図である。
図５Ａに示すように、モータ２０の各相のコイル２１は、モータ駆動部１４２を構成するインバータ回路１４３（Ｈブリッジ回路）に接続されている。図５Ａに示すように、インバータ回路１４３は、例えば、スイッチとしてのトランジスタＱ１～Ｑ４と、ダイオードＤ１～Ｄ４とを有している。

【0065】

トランジスタＱ１とトランジスタＱ２とは電源電圧ＶＤＤとグラウンド電位との間に、電流センサ１４４としてのシャント抵抗を介して直列に接続されている。同様に、トランジスタＱ３とトランジスタＱ４とは電源電圧ＶＤＤとグラウンド電位との間に、電流センサ１４４としてのシャント抵抗を介して直列に接続されている。トランジスタＱ１とトランジスタＱ２とが共通に接続されるノードには、コイル２１の負極端子（ＡＮまたはＢＮ）が接続され、トランジスタＱ３とトランジスタＱ４とが共通に接続されるノードには、コイル２１の正極端子（ＡＰまたはＢＰ）が接続されている。

【0066】

ダイオードＤ１のアノードは、トランジスタＱ１とトランジスタＱ２とが共通に接続されるノードに接続され、ダイオードＤ１のカソードは、電源電圧ＶＤＤに接続されている。ダイオードＤ２のアノードは、グラウンド電位ＧＮＤに接続され、ダイオードＤ２のカソードは、トランジスタＱ１とトランジスタＱ２とが共通に接続されるノードに接続されている。

【0067】

ダイオードＤ３のアノードは、トランジスタＱ３とトランジスタＱ４とが共通に接続されるノードに接続され、ダイオードＤ３のカソードは、電源電圧ＶＤＤに接続されている。ダイオードＤ４のアノードは、グラウンド電位ＧＮＤに接続され、ダイオードＤ４のカソードは、トランジスタＱ３とトランジスタＱ４とが共通に接続されるノードに接続されている。

【0068】

ダイオードＤ１～Ｄ４は、例えば、トランジスタＱ１～Ｑ４の寄生ダイオードであってもよいし、トランジスタＱ１～Ｑ４とは別個に設けた電子部品によって実現してもよい。

【0069】

チャージモードにおいて、コイル２１は、電源電圧ＶＤＤとグラウンド電位ＧＮＤとの間に接続され、正または負の方向に励磁される。

【0070】

例えば、図５Ａに示すように、トランジスタＱ１，Ｑ４をオフし、トランジスタＱ２，Ｑ３をオンすることにより、コイル２１の正極端子（ＡＰ／ＢＰ）側からコイル２１の負極端子（ＡＮ／ＢＮ）側に電流が流れ、コイル２１が正の方向に励磁される。一方、トランジスタＱ２，Ｑ３をオフし、トランジスタＱ１，Ｑ４をオンすることにより、コイル２１の負極端子（ＡＮ／ＢＮ）側からコイル２１の正極端子（ＡＰ／ＢＰ）側に電流が流れ、コイル２１が負の方向に励磁される。

【0071】

次に、減衰モードについて説明する。
減衰モードは、コイル２１の電流を減衰させるモードである。本実施の形態において、減衰モードは、コイル２１の電流を回生させる低速減衰モードと、低速減衰モードよりも高速にコイル２１の電流を回生させる第１の高速減衰モードと、第２の高速減衰モードと、を含む。

【0072】

図５Ｂは、低速減衰モードを説明するための図である。
例えば、チャージモードによって正の方向に励磁されていたコイル２１の電流を減衰させる場合（図５Ａ参照）、低速減衰モードによって、インバータ回路１４３におけるトランジスタＱ１，Ｑ３をオフし、トランジスタＱ２，Ｑ４をオンする。これにより、図５Ｂに示すように、コイル２１の電流をグラウンド電位ＧＮＤ側に回生させて減衰させることができる。負の方向に励磁されていたコイル２１の電流を減衰させる場合も同様に、低速減衰モードによってトランジスタＱ１，Ｑ３をオフし、トランジスタＱ２，Ｑ４をオンすることにより、コイル２１の電流をグラウンド電位ＧＮＤ側に回生させて減衰させることができる。

【0073】

図５Ｃは、第１の高速減衰モードを説明するための図である。
例えば、チャージモードによって正の方向に励磁されていたコイル２１の電流を減衰させる場合（図５Ａ参照）、高速減衰モードによって、インバータ回路１４３におけるトランジスタＱ２，Ｑ３をオフし、トランジスタＱ１，Ｑ４をオンする。これにより、図５Ｃに示すように、コイル２１の電流を電源電圧ＶＤＤ側に回生させることができる。このとき、コイル２１は直前の励磁方向（正）と逆方向（負）に励磁されるため、低速減衰モードよりも高速に、コイル２１の電流を減衰させることができる。

【0074】

負の方向に励磁されていたコイル２１の電流を減衰させる場合には、高速減衰モードによって、インバータ回路１４３におけるトランジスタＱ１，Ｑ４をオフし、トランジスタＱ２，Ｑ３をオンする。これにより、コイル２１の電流を電源電圧ＶＤＤ側に回生させることができる。このとき、コイル２１は直前の励磁方向（負）と逆方向（正）に励磁されるため、低速減衰モードよりも高速にコイル２１の電流を減衰させることができる。

【0075】

図５Ｄは、第２の高速減衰モードを説明するための図である。
例えば、チャージモードによって正の方向に励磁されていたコイル２１の電流を減衰させる場合（図５Ａ参照）、第２の高速減衰モードによって、インバータ回路１４３におけるトランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４をオフする。これにより、図５Ｄに示すように、ダイオードＤ１，Ｄ４を経由してコイル２１の電流を電源電圧ＶＤＤ側に回生させることができる。このとき、コイル２１は、図５Ｃに示した第１の高速減衰モードと同様に、直前の励磁方向（正）と逆方向（負）に励磁されるため、低速減衰モードよりも高速に、コイル２１の電流を減衰させることができる。第２の高速減衰モードは、トランジスタＱ１～Ｑ４がオフ状態となることにより、逆起電圧の計測が可能となる。逆起電圧を計測するタイミングについては、計測タイミング特定部１３８の説明において後述する。

【0076】

駆動制御信号生成部１３２は、励磁モード指定部１３５によって指定された励磁モードに基づいて、駆動制御信号Ｓｄを生成する。

【0077】

例えば、コイル２１を正方向に励磁するチャージモードが指定された場合には、駆動制御信号生成部１３２は、図５Ａに示すように、トランジスタＱ２，Ｑ３をオンし、トランジスタＱ１，Ｑ４をオフさせる駆動制御信号Ｓｄを生成する。また、コイル２１を負方向に励磁するチャージモードが指定された場合には、駆動制御信号生成部１３２は、トランジスタＱ２，Ｑ３をオフし、トランジスタＱ１，Ｑ４をオンさせる駆動制御信号Ｓｄを生成する。

【0078】

一方、コイル２１を正方向に励磁した後に低速減衰モードが指定された場合には、駆動制御信号生成部１３２は、図５Ｂに示すように、トランジスタＱ２，Ｑ４をオンし、トランジスタＱ１，Ｑ３をオフさせる駆動制御信号Ｓｄを生成する。また、コイル２１を正方向に励磁した後に第１の高速減衰モードが指定された場合には、駆動制御信号生成部１３２は、図５Ｃに示すように、トランジスタＱ１，Ｑ４をオンし、トランジスタＱ２，Ｑ３をオフさせる駆動制御信号Ｓｄを生成する。また、第２の高速減衰モードが指定された場合には、駆動制御信号生成部１３２は、図５Ｄに示すように、トランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４をオフさせる駆動制御信号Ｓｄを生成する。

【0079】

電流値取得部１３３は、モータ２０のコイル２１ａ，２１ｂに流れる電流の計測値を取得する機能部である。電流値取得部１３３は、電流計測部１２４によって計測されたＡ相のコイル２１ａの電流の計測値Ｓｉａと、電流計測部１２４によって計測されたＢ相のコイル２１ｂの電流の計測値Ｓｉｂと、をそれぞれ取得する。例えば、電流値取得部１３３は、後述するＰＷＭ周期毎に、電流の計測値Ｓｉａ，Ｓｉｂを取得する。以下、電流の計測値Ｓｉａと電流の計測値Ｓｉｂとを区別しない場合には、「電流の計測値Ｓｉ」と表記する。

【0080】

電流基準値設定部１３４は、コイル２１の電流の基準となる電流基準値Ｓｉｓを設定する機能部である。

【0081】

電流基準値設定部１３４は、コイル２１に流れる電流Ｉａ，Ｉｂが正弦波状に変化するように、ＰＷＭ信号（駆動制御信号Ｓｄ）のＰＷＭ周期毎に、電流Ｉａ，Ｉｂの基準となる電流基準値Ｓｉｓを設定する。例えば、電流基準値設定部１３４は、Ａ相のコイル２１ａの電流ＩａおよびＢ相のコイル２１ｂのＩｂが正弦波状となり、且つ電流Ｉａの位相と電流Ｉｂの位相とが互いに９０度相違するように、電流基準値Ｓｉｓを階段状に変化させる。

【0082】

例えば、記憶部１３７には、電気角θと電流基準値Ｓｉｓとの対応関係を示す電流基準値情報２０２が記憶されている。ここで、電流基準値情報２０２は、例えば、電気角θ＝０～３６０°の範囲において電流基準値Ｓｉｓが正弦波状になるように、電気角θ毎に電流基準値Ｓｉｓが対応付けられた情報（例えば、関数またはテーブル）である。

【0083】

電流基準値設定部１３４は、ＰＷＭ周期毎に、そのときの電気角θに応じた電流基準値Ｓｉｓを電流基準値情報２０２から読み出して逐次出力する。

【0084】

励磁モード指定部１３５は、電流値取得部１３３によって取得したコイル２１の電流の計測値と電流基準値設定部１３４によって設定された電流基準値Ｓｉｓとを比較し、その比較結果に基づいて励磁モードを決定する。

【0085】

励磁モード指定部１３５は、ＰＷＭ周期毎に、電流値取得部１３３によって取得したコイル２１の電流の計測値Ｓｉと電流基準値Ｓｉｓとを比較する。例えば、１つのＰＷＭ周期が開始されたタイミングにおいて、電流の計測値Ｓｉと電流基準値Ｓｉｓとを比較して、励磁モードを決定する。

【0086】

電流の計測値Ｓｉが電流基準値Ｓｉｓに到達していない場合、励磁モード指定部１３５は、励磁モードとして、チャージモードを指定する。一方、電流の計測値Ｓｉが電流基準値Ｓｉｓに到達した場合、励磁モード指定部１３５は、励磁モードとして減衰モードを指定する。

【0087】

電流の計測値Ｓｉと電流基準値Ｓｉｓとの比較および励磁モードの決定は、相毎に行われる。すなわち、励磁モード指定部１３５は、ＰＷＭ周期毎に、Ａ相のコイル２１ａの電流の計測値Ｓｉａと電流基準値Ｓｉｓとを比較してＡ相のコイル２１の励磁モードを決定するとともに、Ｂ相のコイル２１ｂの電流の計測値Ｓｉｂと電流基準値Ｓｉｓとを比較してＢ相のコイル２１ｂの励磁モードを決定する。駆動制御信号生成部１３２は、励磁モード指定部１３５によって指定された励磁モードに対応したトランジスタＱ１～Ｑ４のオン／オフのパターンを指示する駆動制御信号Ｓｄを出力する。

【0088】

図６は、モータのコイルの電流と駆動制御信号の時間的な変化を示すタイミングチャートの一例である。図６の紙面上側から下側に向かって、Ａ相のコイル２１ａの電流Ｉａ、コイル２１ａを駆動するための駆動制御信号（ＰＷＭ信号）Ｓｄ、の各波形が示されている。

【0089】

本実施の形態に係るモータ駆動制御装置１０では、電流基準値設定部１３４が、駆動対象のコイル２１ａ，２１ｂ毎（相毎）に、電流基準値Ｓｉｓが正または負の方向に増加する期間と、電流基準値Ｓｉｓがゼロに向かって変化する期間（電流減衰期間）とを交互に繰り返す。そして、励磁モード指定部１３５が、電流の計測値Ｓｉが電流基準値Ｓｉｓを超えないように励磁モードを指定し、駆動制御信号生成部１３２が指定された励磁モードに対応する駆動制御信号Ｓｄを生成する。これにより、図６に示すように、各相のコイル２１の電流が正弦波状になるように制御される。

【0090】

なお、図６には、一例として、Ａ相のコイル２１ａの電流Ｉａの位相が示されている。モータ２０が２相ステッピングモータである場合、Ｂ相のコイル２１ｂの電流Ｉｂの位相が電流Ｉａの位相（不図示）に９０度ずれて励磁される。

【0091】

具体的に、励磁モード指定部１３５は、電流増加期間および電流減衰期間において、ＰＷＭ周期毎に、電流の計測値Ｓｉと電流基準値Ｓｉｓとを比較して励磁モードを切り替える。

【0092】

例えば、１つのＰＷＭ周期が開始されたタイミングにおいて、電流の計測値Ｓｉと電流基準値Ｓｉｓとを比較し、電流の計測値Ｓｉが電流基準値Ｓｉｓに到達してない場合（Ｓｉ＜Ｓｉｓ）、励磁モード指定部１３５は、励磁モードとして“チャージモード”を指定する。そして、そのＰＷＭ周期内に、電流の計測値Ｓｉが電流基準値Ｓｉｓに到達した場合、励磁モード指定部１３５は、励磁モードを“チャージモード”から“減衰モード”に切り替えて、そのＰＷＭ周期が終了するまで減衰モードを維持する。

【0093】

また、１つのＰＷＭ周期が開始されたタイミングにおいて、電流の計測値Ｓｉが電流基準値Ｓｉｓに到達していた場合（Ｓｉ≧Ｓｉｓ）、励磁モード指定部１３５は、励磁モードとして“減衰モード”を指定し、そのＰＷＭ周期が終了するまで減衰モードを維持する。

【0094】

このように、励磁モード指定部１３５は、電流増加期間および電流減衰期間のいずれの期間においても、ＰＷＭ周期毎に、電流の計測値Ｓｉと電流基準値Ｓｉｓとの比較結果に基づいて励磁モードを切り替える。

【0095】

図７は、図６における電流減衰期間の一部、具体的には電流減衰期間のうち、図６に示す期間ＴＤにおいて、Ａ相のコイルの電流及び電圧の部分を拡大した図である。図７は、コイル２１の電流（電流基準値Ｓｉｓ）がゼロに向かって変化する、すなわち、コイル２１の電流（電流基準値Ｓｉｓ）がゼロクロスする前後の期間である期間ＴＤにおいて、Ａ相のコイルの電流及び電圧の変化を示している。

【0096】

期間ＴＤにおいて、励磁モード指定部１３５は、期間Ａ、期間Ｂ、及び期間Ｃの３つの期間で異なる励磁モードに切り替える。期間Ａにおいて、励磁モード指定部１３５は、減衰モードとして“第１の高速減衰モード”を選択する。期間Ｂにおいて、励磁モード指定部１３５は、減衰モードとして、“第２の高速減衰モード”を選択する。期間Ｃにおいて、励磁モード指定部１３５は、減衰モードとして、“低速減衰モード”を選択する。

【0097】

計測タイミング特定部１３８は、電気角θが図６に示す期間ＴＤである場合に、Ａ相またはＢ相のコイルの駆動電流が負の値から正の値に切り替わる、あるいは、正の値から負の値に切り替わるタイミング、すなわち、Ａ相またはＢ相のコイルの駆動電流がゼロクロスするタイミングに応じて、逆起電圧の計測タイミングＭＴを特定する。計測タイミングＭＴを特定する際に、計測タイミング特定部１３８は、記憶部１３７に記憶されている電流基準値情報２０２を用いて、計測タイミングＭＴであるか否かを判定する。

【0098】

具体的には、計測タイミング特定部１３８は、電流基準値情報２０２に記憶されているモータ２０の駆動制御における電気角θと電流基準値Ｓｉｓとの関係に基づいて、チャージモードと第２の高速減衰モードとを繰り返す期間Ｂであることを特定する。図７に示すように、計測タイミングＭＴは、期間Ｂにおいて、コイルの電圧の１変調周期において当該変調周期が開始されてから所定の時間経過したときに第２の高速減衰モードによりトランジスタＱ１～Ｑ４がオフ状態を示すタイミングである。つまり、計測タイミングＭＴは、チャージモードによりモータ２０のコイル２１への励磁を継続しつつ、第２の高速減衰モードによりトランジスタＱ１～Ｑ４がオフ状態となることにより、逆起電圧の計測が可能なタイミングである。つまり、計測タイミング特定部１３８が計測タイミングＭＴを特定することにより、モータ２０のコイル２１への励磁を継続した状態でありながら、逆起電圧計測部１２６は、逆起電圧を取得することができる。

【0099】

図８は、実施の形態に係るモータ駆動制御装置１０による脱調検出処理の流れを示すフローチャートである。フローチャートを用いて、モータ駆動制御装置１０において制御回路１２に実行させるモータ制御プログラムの処理の流れを説明する。

【0100】

図８に示すように、モータ駆動制御装置１０において、制御回路１２は、上位装置（ＥＣＵ）からの駆動指令Ｓｃに基づいて、駆動電流が目標電流値に近づくように、モータ２０の回転を制御するための駆動制御信号Ｓｄを生成して駆動回路１４を制御することにより、モータ２０の回転を制御する（ステップＳ１）。

【0101】

モータ駆動制御装置１０において、制御回路１２の制御部１２２に実現される計測タイミング特定部１３８は、計測タイミング特定部１３８は、電気角θに基づいて、チャージモードと第２の高速減衰モードとを繰り返す期間Ｂ（図５Ａ、図５Ｄ、及び図７参照）であるか否かを判定する（ステップＳ２）。期間Ｂではない場合（Ｓ２：ＮＯ）に、計測タイミング特定部１３８は、Ｓ３の処理を繰り返す。

【0102】

期間Ｂである場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、計測タイミング特定部１３８は、計測タイミングＭＴを特定する（ステップＳ３）。

【0103】

逆起電圧計測部１２６は、計測タイミング特定部１３８が特定した計測タイミングＭＴにより、逆起電圧を計測する（ステップＳ４）。

【0104】

脱調判定部１３６は、逆起電圧計測部１２６が計測した逆起電圧の計測値と記憶部１３７に記憶されている脱調判定閾値２０１とに基づいて、脱調が発生しているか否かを判定する（ステップＳ５）。脱調が発生していない場合（Ｓ５：ＮＯ）、モータ駆動制御装置１０は処理を終了する。一方、脱調が発生している場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、モータ駆動制御装置１０の脱調判定部１３６は、脱調判定の結果を駆動制御信号生成部１３２に出力する。駆動制御信号生成部１３２は、脱調判定の結果に応じてモータ２０の動作を停止する（ステップＳ６）。脱調判定部１３６は、上位装置に脱調が発生していることを示すエラーＳｅを出力して（ステップＳ７）、処理を終了する。

【0105】

図９は、比較例としての従来のモータ駆動制御装置１０によってモータを駆動したときのコイルの電流の実測結果を示す図である。

【0106】

図９に示すように、比較例のモータ駆動制御装置では、モータが回転している際にモータのコイルへの励磁を一時的に停止して、コイルへの電流が抜けきったタイミングで逆起電圧を計測する。このため、比較例のモータ駆動制御装置では、逆起電圧を計測するタイミングにおいて電流変曲点３００が生じる。従って、比較例のモータ駆動制御装置では、電流変曲点３００が生じることで、駆動音が大きくなる場合がある。

【0107】

一方、本実施の形態におけるモータ駆動制御装置１０は、上述したように計測タイミング特定部１３８により特定された逆起電圧の計測タイミングＭＴで、逆起電圧計測部１２６が、モータ２０のコイル２１への励磁を継続しつつ逆起電圧を計測する。

【0108】

具体的には、モータ駆動制御装置１０では、駆動電流がゼロクロスする図７に示した期間Ｂのタイミングにおいて、図５Ａに示したチャージモードと図５Ｄに示した第２の高速減衰モードとを繰り返す制御を行う。モータ駆動制御装置１０では、ＰＷＭ信号の１変調周期において当該変調周期が開始されてから所定の時間経過したタイミングで、第２の高速減衰モードに入ることで、コイルの電圧が低下し、逆起電圧を計測することができる。また、モータ駆動制御装置１０では、第２の高速減衰モードとチャージモードとを繰り返すことで、モータ２０のコイル２１への励磁を継続することができる。このため、図６に示すように、モータ駆動制御装置１０では、逆起電圧を計測するタイミング３０１において、電流変曲点が生じていない。モータ駆動制御装置１０において、コイルの電流がゼロクロスするタイミングであることの判定は、記憶部１３７の電流基準値情報２０２に記憶されている電気角θと電流基準値Ｓｉｓとの関係に基づいて行われる。

【0109】

従って、モータ駆動制御装置１０によれば、モータ２０の逆起電圧を計測する際に生じる駆動音を抑制することができる。

【0110】

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。

【0111】

例えば、上記実施の形態では、計測タイミング特定部１３８は、記憶部１３７に記憶されている電流基準値情報２０２からコイルの駆動電流がゼロクロスするタイミングに応じて、逆起電圧の計測タイミングＭＴを特定していたが、計測タイミングＭＴの特定方法はこれに限定されない。計測タイミング特定部１３８が、励磁モード指定部１３５や電流基準値情報２０２から取得した情報に基づいて、励磁モードが期間ＴＤであるか否か、Ａ相またはＢ相のコイルの駆動電流がゼロクロスするタイミングであるか否かを判定して、逆起電圧の計測タイミングＭＴを特定してもよい。

【0112】

また、上記実施の形態におけるモータ２０の相数は、２相に限定されない。

【0113】

また、上記実施の形態におけるモータ２０は、ステッピングモータに限られない。例えば、モータ２０はブラシレスＤＣモータであってもよい。

【0114】

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】

【0115】

１…アクチュエータ、１０…モータ駆動制御装置、１１…駆動指令取得部、１２…制御回路、１４…駆動回路、２０…モータ（ステッピングモータ）、２１，２１ａ，２１ｂ…コイル、２２…ロータ、２２ｎ…Ｎ極、２２ｓ…Ｓ極、２５…出力軸、２６…１次ギヤ、２９…モータ端子、３１…２次ギヤ、３２…３次ギヤ、３３…出力ギヤ、４１…外部接続端子、４２…プリント基板、４３…フレキシブルプリント基板、５１…ケース、５２…カバー、１２２…制御部、１２４…電流計測部、１２５…入力電圧計測部、１２６…逆起電圧計測部、１３０…目標回転速度設定部、１３１…駆動指令取得部、１３２…駆動制御信号生成部、１３３…電流値取得部、１３４…電流基準値設定部、１３５…励磁モード指定部、１３６…脱調判定部、１３７…記憶部、１３８…計測タイミング特定部、１４２…モータ駆動部、１４３，１４３ａ，１４３ｂ…インバータ回路、１４４…電流センサ、２０１…脱調判定閾値、２０２…電流基準値情報、３００…電流変曲点、３０１…タイミング

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】