特開 2024-142847 モータ駆動制御装置、アクチュエータ、およ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】P2024142847

(43)【公開日】2024-10-11

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

(51)【国際特許分類】

   H02P 8/22 20060101AFI20241003BHJP

【ＦＩ】

H02P8/22

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023055202

(22)【出願日】2023-03-30

(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】中澤 一瑛

(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

5H580CA02

5H580CA16

5H580EE03

5H580FA02

5H580FA14

5H580FA22

5H580FB01

5H580HH22

5H580KK03

(57)【要約】

【課題】モータのコイル電流を適切に制御する。
【解決手段】モータ駆動制御装置１０は、ＰＷＭ周期毎に、コイル２１の電流の測定値Ｓｉと電流基準値Ｓｉｓとを比較し、電流の測定値Ｓｉが電流基準値Ｓｉｓに到達していない場合にコイル２１の励磁モードとしてチャージモードを指定し、電流の測定値Ｓｉが電流基準値Ｓｉｓに到達した場合にコイル２１の励磁モードとして減衰モードを指定する。モータ駆動制御装置１０は、低速減衰モードおよび高速減衰モードを組み合わせてコイル電流を回生させる混合減衰モードによってコイル電流を減衰させるとき、コイル電流が電流基準値に到達していることを検出した場合に、ＰＷＭ周期内の減衰期間における高速減衰モードの期間の割合をその前のＰＷＭ周期内の減衰期間における高速減衰モードの期間の割合よりも大きくする増加処理を行う。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータの駆動を制御するための駆動制御信号を生成する制御回路と、
前記駆動制御信号に基づいて、前記モータのコイルを励磁する駆動回路と、を備え、
前記制御回路は、
前記コイルに流れる電流であるコイル電流の測定値を取得する電流値取得部と、
前記コイルが指定された励磁モードに応じた状態となるようにＰＷＭ信号を生成し、前記駆動制御信号として出力する駆動制御信号生成部と、
前記コイルに流れる電流が正弦波状に変化するように、前記ＰＷＭ信号のＰＷＭ周期毎に、前記コイル電流の基準となる電流基準値を設定する電流基準値設定部と、
前記ＰＷＭ周期毎に、前記電流値取得部によって測定された前記コイル電流の測定値が前記電流基準値より低い場合に、前記コイル電流を増加させるチャージモードを前記励磁モードとして指定し、前記コイル電流の測定値が前記電流基準値以上である場合に、前記コイル電流を低下させる減衰モードを前記励磁モードとして指定する励磁モード指定部と、を有し、
前記減衰モードは、前記コイル電流を回生させる低速減衰モードと、前記低速減衰モードよりも高速に前記コイル電流を回生させる高速減衰モードと、前記低速減衰モードおよび前記高速減衰モードを組み合わせて前記コイル電流を回生させる混合減衰モードと、を含み、
前記励磁モード指定部は、前記混合減衰モードによって前記コイル電流を減衰させる場合に、一つの前記ＰＷＭ周期内の前記コイル電流を減衰させる減衰期間において、最初に前記低速減衰モードおよび前記高速減衰モードの一方を指定し、次に前記低速減衰モードおよび前記高速減衰モードの他方を指定し、
前記励磁モード指定部は、前記混合減衰モードにおいて前記コイル電流が前記電流基準値に到達していることを検出した場合に、前記ＰＷＭ周期内の前記減衰期間における前記高速減衰モードの期間の割合をその前の前記ＰＷＭ周期内の前記減衰期間における前記高速減衰モードの期間の割合よりも大きくする増加処理を行う
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ＰＷＭ周期における前記チャージモードの期間の長さの最小値を指定する最小時間を記憶する記憶部を更に有し、
前記励磁モード指定部は、前記ＰＷＭ周期における前記チャージモードの期間が前記最小時間であることを検出した場合に、前記増加処理を行う
モータ駆動制御装置。

【請求項3】

請求項２に記載のモータ駆動制御装置において、
前記励磁モード指定部は、前記ＰＷＭ周期毎に前記増加処理を行い、
前記記憶部は、前記高速減衰モードの期間の増加量を指定する単位増加時間を記憶し、
前記励磁モード指定部は、前記増加処理において、前記ＰＷＭ周期内の前記減衰期間における前記高速減衰モードの期間を前記単位増加時間だけ増加させる
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、
前記記憶部は、前記高速減衰モードの期間の長さの上限値を示す上限時間を記憶し、
前記励磁モード指定部は、前記コイル電流が前記電流基準値に到達していることを検出する毎に、前記ＰＷＭ周期内の前記減衰期間における前記高速減衰モードの期間を前記単位増加時間ずつ前記上限時間まで増加させる
モータ駆動制御装置。

【請求項5】

請求項４に記載のモータ駆動制御装置において、
前記励磁モード指定部は、前記電流基準値がゼロに向かって変化する電流減衰期間における最初の期間である第１減衰期間の前記減衰モードとして前記低速減衰モードを指定し、前記電流減衰期間における前記第１減衰期間の後の残りの期間である第２減衰期間の前記減衰モードとして、前記混合減衰モードを指定する
モータ駆動制御装置。

【請求項6】

前記モータと、
請求項１乃至５の何れか一項に記載されたモータ駆動制御装置と、
前記モータの回転力を駆動対象に伝達する動力伝達機構と、を備えるアクチュエータ。

【請求項7】

モータ駆動制御装置によってモータの駆動を制御するためのモータ駆動制御方法であって、
前記モータ駆動制御装置が、前記モータのコイル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、前記ＰＷＭ信号に基づいて前記モータを駆動する第１ステップと、
前記モータ駆動制御装置が、前記コイルに流れる電流であるコイル電流が正弦波状になるように、前記ＰＷＭ信号のＰＷＭ周期毎に、前記コイル電流の基準となる電流基準値を設定する第２ステップと、
前記モータ駆動制御装置が、前記ＰＷＭ周期毎に、前記コイル電流の測定値が前記電流基準値より低い場合に、前記コイル電流を増加させるチャージモードを前記励磁モードとして指定し、前記コイル電流の測定値が前記電流基準値以上である場合に、前記コイル電流を低下させる減衰モードを前記励磁モードとして指定する第３ステップと、を含み、
前記減衰モードは、前記コイル電流を回生させる低速減衰モードと、前記低速減衰モードよりも高速に前記コイル電流を回生させる高速減衰モードと、前記低速減衰モードおよび前記高速減衰モードを組み合わせて前記コイル電流を回生させる混合減衰モードと、を含み、
前記第３ステップは、
前記モータ駆動制御装置が、前記混合減衰モードによって前記コイル電流を減衰させる場合に、一つの前記ＰＷＭ周期内の前記コイル電流を減衰させる減衰期間において、最初に前記低速減衰モードおよび前記高速減衰モードの一方を指定し、次に前記低速減衰モードおよび前記高速減衰モードの他方を指定する第４ステップと、
前記モータ駆動制御装置が、前記混合減衰モードにおいて前記コイル電流が前記電流基準値に到達していることを検出した場合に、前記ＰＷＭ周期内の前記減衰期間における前記高速減衰モードの期間の割合をその前の前記ＰＷＭ周期内の前記減衰期間における前記高速減衰モードの期間の割合よりも大きくする増加処理を行う第５ステップと、を含む、
モータ駆動制御方法。

【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、アクチュエータ、およびモータ駆動制御方法に関し、例えば、ステッピングモータを駆動するためのモータ駆動制御装置、当該モータ駆動制御装置を搭載したアクチュエータ、およびステッピングモータを駆動するためのモータ駆動制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ステッピングモータやブラシレスＤＣモータ等のモータの駆動制御方法として、モータのコイルに流れる電流であるコイル電流が正弦波状になるようにコイルを駆動する方法が知られている。

【0003】

例えば、ステッピングモータの駆動方式の一つであるマイクロステップ方式では、モータ駆動制御装置が、ステッピングモータを構成する各相のコイル電流が正弦波状になるように電流の基準値（指令値）を階段状に変化させるとともに、コイル電流を監視し、コイル電流の検出値が基準値を超えないように、各相のコイルの励磁状態を切り替える。

【0004】

一般に、マイクロステップ方式では、ステッピングモータの電気角θ（ロータの位置）に応じて、コイル電流を正または負の方向に増加させる期間と、コイル電流をゼロに向かって変化させる期間とが交互に繰り返されることにより、コイル電流が正弦波状になるように制御される。

【0005】

一般に、マイクロステップ方式によってステッピングモータの駆動を制御する場合に、電流を減衰させるための制御方式（励磁モード）として、コイル電流を回生させる低速減衰（Ｓｌｏｗ Ｄｅｃａｙ）モードと、低速減衰モードよりも高速に電流を回生させる高速減衰（Ｆａｓｔ Ｄｅｃａｙ）モードとが、知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００６－２５４５４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

従来のマイクロステップ方式によるステッピングモータの駆動方法では、コイル電流をゼロに向かって変化させる減衰期間における最初の所定の期間において、低速減衰モードによりコイル電流を徐々に低下させ、その後の期間において、高速減衰モードにより、コイル電流を急速に低下させることが一般的である。

【0008】

上述した従来の駆動方法では、減衰期間において低速減衰モードから高速減衰モードに切り替えたとき、コイル電流の減衰量が大きく変化する。このコイル電流の減衰量の変化により、コイル電流の波形に大きな歪み（リプル）が生じ、その歪みによってステッピングモータから大きな異音が発生する場合がある。

【0009】

一方、コイル電流のリプルを低減するために、減衰期間において高速減衰モードよりも低速減衰モードの時間を長くした場合、コイル電流を十分に低下させることができず、コイル電流を正弦波状に変化させることができない場合がある。

【0010】

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、モータのコイル電流を適切に制御することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

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、モータの駆動を制御するための駆動制御信号を生成する制御回路と、前記駆動制御信号に基づいて、前記モータのコイルを励磁する駆動回路と、を備え、前記制御回路は、前記コイルに流れる電流であるコイル電流の測定値を取得する電流値取得部と、前記コイルが指定された励磁モードに応じた状態となるようにＰＷＭ信号を生成し、前記駆動制御信号として出力する駆動制御信号生成部と、前記コイルに流れる電流が正弦波状に変化するように、前記ＰＷＭ信号のＰＷＭ周期毎に、前記コイル電流の基準となる電流基準値を設定する電流基準値設定部と、前記ＰＷＭ周期毎に、前記電流値取得部によって測定された前記コイル電流の測定値が前記電流基準値より低い場合に、前記コイル電流を増加させるチャージモードを前記励磁モードとして指定し、前記コイル電流の測定値が前記電流基準値以上である場合に、前記コイル電流を低下させる減衰モードを前記励磁モードとして指定する励磁モード指定部と、を有し、前記減衰モードは、前記コイル電流を回生させる低速減衰モードと、前記低速減衰モードよりも高速に前記コイル電流を回生させる高速減衰モードと、前記低速減衰モードおよび前記高速減衰モードを組み合わせて前記コイル電流を回生させる混合減衰モードと、を含み、前記励磁モード指定部は、前記混合減衰モードによって前記コイル電流を減衰させる場合に、一つの前記ＰＷＭ周期内の前記コイル電流を減衰させる減衰期間において、最初に前記低速減衰モードおよび前記高速減衰モードの一方を指定し、次に前記低速減衰モードおよび前記高速減衰モードの他方を指定し、前記励磁モード指定部は、前記混合減衰モードにおいて前記コイル電流が前記電流基準値に到達していることを検出した場合に、前記ＰＷＭ周期内の前記減衰期間における前記高速減衰モードの期間の割合をその前の前記ＰＷＭ周期内の前記減衰期間における前記高速減衰モードの期間の割合よりも大きくする増加処理を行うことを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明に係るモータ駆動制御装置によれば、モータのコイル電流を適切に制御することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】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】モータおよびモータ駆動制御装置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4A】チャージモードを説明するための図である。

【図4B】低速減衰モードを説明するための図である。

【図4C】高速減衰モードを説明するための図である。

【図5】モータのコイル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である。

【図6】図５における電流減衰期間ＴＤの一部を拡大した図である。

【図7】第１減衰期間Ｔｄ１におけるコイル電流の時間的な変化の一例を示す図である。

【図8】第２減衰期間Ｔｄ２におけるコイル電流の時間的な変化の一例を示す図である。

【図9】混合減衰モードにおける高速減衰モードの期間を増加する増加処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図10A】比較例としての本願発明者による先行検討例に係る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電流の実測結果を示す図である。

【図10B】実施の形態に係る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】

【0014】

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。

【0015】

図１は、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。

【0016】

アクチュエータ（モータユニット）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。

【0017】

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。

【0018】

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１次ギヤ２６、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。

【0019】

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。

【0020】

図２は、モータ２０およびモータ駆動制御装置１０の構成を模式的に示す図である。

【0021】

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（図示せず）とを有している。

【0022】

コイル２１ａ，２１ｂは、それぞれ、ステータ（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、駆動回路１４を構成するインバータ回路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。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

ステータ（不図示）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。

【0027】

図１に示すように、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。モータ２０の１次ギヤ２６は、２次ギヤ３１と噛み合っている。２次ギヤ３１は、３次ギヤ３２と噛み合っている。３次ギヤ３２は、出力ギヤ３３と噛み合っている。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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

なお、ケース５１およびカバー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。

【0031】

図２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。

【0032】

制御回路１２は、モータ２０のコイル２１に流れる電流であるコイル電流が、当該コイル電流の目標値である電流基準値に一致するように、モータ２０の駆動を制御するための駆動制御信号としてのＰＷＭ信号を生成する。具体的には、制御回路１２は、上位装置（ＥＣＵ）からの駆動指令Ｓｃに基づいて、モータ２０のＡ相のコイル２１ａを励磁するための駆動制御信号Ｓｄａと、モータ２０のＢ相のコイル２１ｂを励磁するための駆動制御信号Ｓｄｂとを生成して駆動回路１４に供給することにより、モータ２０の回転を制御する。なお、以下の説明において、駆動制御信号Ｓｄａと駆動制御信号Ｓｄｂを区別しない場合には、駆動制御信号Ｓｄａおよび駆動制御信号Ｓｄｂを「駆動制御信号Ｓｄ」と表記する。

【0033】

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。

【0034】

駆動回路１４は、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２０のコイル２１を駆動するためのインバータ回路１４３とモータ２０のコイル２１に流れる電流を検出するための電流センサ１４４とを有する。

【0035】

インバータ回路１４３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。図２に示すように、インバータ回路１４３は、例えば、駆動対象のコイル２１ａ，２１ｂ毎に対応して設けられている。例えば、図２に示すように、Ａ相のコイル２１ａを駆動するためのインバータ回路１４３ａとＢ相のコイル２１ｂを駆動するためのインバータ回路１４３ｂが設けられている。インバータ回路１４３ａ，１４３ｂは、例えば、Ｈブリッジ回路によって構成されている。

【0036】

なお、以下の説明において、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１４３ａおよびインバータ回路１４３ｂを「インバータ回路１４３」と表記する場合がある。

【0037】

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。

【0038】

インバータ回路１４３ａは、制御回路１２から出力された駆動制御信号Ｓｄａに基づいて、正極端子ＡＰと負極端子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、制御回路１２から出力された駆動制御信号Ｓｄｂに基づいて、正極端子ＢＰと負極端子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。

【0039】

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。以下の説明において、コイル２１ａに流れる電流を「コイル電流Ｉａ」、コイル２１ｂに流れる電流を「コイル電流Ｉｂ」と称する場合がある。

【0040】

なお、インバータ回路１４３の具体的な回路構成およびインバータ回路１４３による具体的なコイル２１の励磁方法については後述する。

【0041】

図２に示すように、電流センサ１４４は、例えば、駆動対象のコイル２１ａ，２１ｂ毎に対応して設けられている。例えば、図２に示すように、Ａ相のコイル２１ａに流れるコイル電流Ｉａを検出するための電流センサ１４４ａと、Ｂ相のコイル２１ｂに流れるコイル電流Ｉｂを検出するための電流センサ１４４ｂとが設けられている。

【0042】

電流センサ１４４ａ，１４４ｂは、例えば、検出対象のコイル２１ａ，２１ｂのコイル電流Ｉａ，Ｉｂを電圧に変換するシャント抵抗をそれぞれ含む。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１４４ａは、シャント抵抗の両端の電圧をＡ相のコイル電流Ｉａの測定値を表す電流検出信号Ｖｉａとして出力する。電流センサ１４４ｂは、シャント抵抗の両端の電圧をＢ相のコイル電流Ｉｂの測定値を表す電流検出信号Ｖｉｂとして出力する。

【0043】

制御回路１２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））である。制御回路１２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。

【0044】

制御回路１２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、制御回路１２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Ｓｄａ，Ｓｄｂを生成してインバータ回路１４３ａ，１４３ｂ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。

【0045】

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。

【0046】

制御回路１２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。例えば、制御回路１２は、モータ２０を構成する各相のコイル２１ａ，２１ｂのコイル電流Ｉａ，Ｉｂが正弦波状になるように、コイル電流の目標値である電流基準値（目標電流値）Ｓｉｓａ，Ｓｉｓｂを階段状に変化させるとともに、コイル電流Ｉａ，Ｉｂを監視し、コイル電流Ｉａ，Ｉｂの測定値Ｓｉａ，Ｓｉｂが電流基準値Ｓｉｓａ，Ｓｉｓｂ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。より具体的には、制御回路１２は、モータ２０のコイル電流Ｉａ，Ｉｂの測定値Ｓｉａ，Ｓｉｂと電流基準値Ｓｉｓａ，Ｓｉｓｂとの大小関係に応じてパルス幅が変化するＰＷＭ信号（駆動制御信号Ｓｄａ，Ｓｄｂ）を相毎に生成し、駆動回路１４を介してモータ２０の駆動を制御するＰＷＭ制御を行う。

【0047】

図３は、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１２の機能ブロック構成を示す図である。

【0048】

図３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、例えば、電流値取得部１２０、比較部１２１、電流基準値設定部１２２、記憶部１２３、励磁モード指定部１２４、および駆動制御信号生成部１２６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。

【0049】

なお、制御回路１２は、上記機能に加えて、例えば、モータ２０の逆起電圧に基づいてモータ２０の脱調の発生の有無を判定する機能を有していてもよい。

【0050】

駆動制御信号生成部１２６は、駆動制御信号Ｓｄａ，ＳｄｂとしてのＰＷＭ信号を生成する機能部である。以下、ＰＷＭ信号の１周期、すなわち、一つのＰＷＭ信号が生成される周期を「ＰＷＭ周期」と称する。駆動制御信号生成部１２６の詳細については、後述する。

【0051】

電流値取得部１２０は、モータ２０の各相のコイル電流Ｉａ，Ｉｂの測定値Ｓｉａ，Ｓｉｂを取得する機能部である。電流値取得部１２０は、例えば、Ａ／Ｄ変換回路を含んで構成されている。

【0052】

電流値取得部１２０は、電流センサ１４４ａ，１４４ｂ（シャント抵抗）から出力される、各相のコイル電流Ｉａ，Ｉｂに応じた電圧である電流検出信号Ｖｉａ，Ｖｉｂを受け付ける。電流値取得部１２０は、入力された電流検出信号Ｖｉａ，Ｖｉｂの大きさ（電圧）に基づいて、各相のコイル電流Ｉａ，Ｉｂの測定値Ｓｉａ，Ｓｉｂを算出する。

【0053】

例えば、電流値取得部１２０は、電流検出信号Ｖｉａの電圧をデジタル値に変換し、Ａ相のコイル電流Ｉａの測定値Ｓｉａとして出力する。また、電流値取得部１２０は、電流検出信号Ｖｉｂの電圧をデジタル値に変換し、Ｂ相のコイル電流Ｉｂの測定値Ｓｉｂとして出力する。電流値取得部１２０は、例えば、ＰＷＭ周期毎に、Ａ相のコイル電流Ｉａの測定値ＳｉａとＢ相のコイル電流Ｉｂの測定値Ｓｉｂをそれぞれ出力する。以下、コイル電流Ｉａの測定値Ｓｉａとコイル電流Ｉｂの測定値Ｓｉｂとを区別しない場合には、コイル電流Ｉａの測定値Ｓｉａおよびコイル電流Ｉｂの測定値Ｓｉｂを「コイル電流の測定値Ｓｉ」と表記する。

【0054】

電流基準値設定部１２２は、各相のコイル電流Ｉａ，Ｉｂの基準となる電流基準値Ｓｉｓａ，Ｓｉｓｂを設定する機能部である。電流基準値設定部１２２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周期毎に、電流基準値Ｓｉｓａ，Ｓｉｓｂをそれぞれ設定する。例えば、電流基準値設定部１２２は、後述する駆動指令取得部１３１からの指示に応じて、Ａ相のコイル電流ＩａおよびＢ相のコイル電流Ｉｂが正弦波状となり、且つコイル電流Ｉａの位相とコイル電流Ｉｂの位相とが互いに９０度相違するように、電流基準値Ｓｉｓａ，Ｓｉｓｂを階段状にそれぞれ変化させる。以下、電流基準値Ｓｉｓａと電流基準値Ｓｉｓｂとを区別しない場合には、電流基準値Ｓｉｓａおよび電流基準値Ｓｉｓｂを「電流基準値Ｓｉｓ」と表記する。

【0055】

例えば、記憶部１２３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が記憶されている。ここで、電流基準値情報は、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。

【0056】

電流基準値設定部１２２は、ＰＷＭ周期毎に、そのときの電気角θに応じた電流基準値Ｓｉｓａ，Ｓｉｓｂを記憶部１２３に記憶された電流基準値情報から読み出して逐次出力する。

【0057】

記憶部１２３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。記憶部１２３の少なくとも一部は、例えば、制御回路１２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。

【0058】

記憶部１２３には、例えば、上述した電流基準値情報の他に、最小時間Ｔｍｉｎ、単位増加時間ΔＴ、指定時間Ｔｆ１，Ｔｆ２、および上限時間Ｔｌｍｔが記憶されている。これらの情報の詳細については後述する。

【0059】

比較部（例えばＣＬＤＡＣ）１２１は、ＰＷＭ周期毎に、電流値取得部１２０によって取得したコイル電流の測定値Ｓｉと電流基準値Ｓｉｓとを比較する。例えば、比較部１２１は、Ａ相の１つのＰＷＭ周期が開始されたタイミングにおいて、コイル電流Ｉａの測定値Ｓｉａと電流基準値Ｓｉｓａとの比較を開始し、比較結果Ｓｃｍａを出力する。また、Ｂ相の１つのＰＷＭ周期が開始されたタイミングにおいて、コイル電流Ｉｂの測定値Ｓｉｂと電流基準値Ｓｉｓｂとの比較を開始し、比較結果Ｓｃｍｂを出力する。

【0060】

なお、比較結果Ｓｃｍａと比較結果Ｓｃｍｂをそれぞれ区別しない場合には、比較結果Ｓｃｍａおよび比較結果Ｓｃｍｂを「比較結果Ｓｃｍ」と表記する。

【0061】

例えば、比較部１２１は、１つのＰＷＭ周期が開始されたとき、コイル電流の測定値Ｓｉと電流基準値Ｓｉｓとの比較処理を開始する。具体的には、コイル電流の測定値Ｓｉが電流基準値Ｓｉｓより低い場合に（Ｓｉ＜Ｓｉｓ）、比較部１２１は、比較結果Ｓｃｍとして第１論理レベル（例えば、ハイレベル）の信号を出力する。一方、コイル電流の測定値Ｓｉが電流基準値Ｓｉｓ以上となった場合に（Ｓｉ≧Ｓｉｓ）、比較部１２１は、比較結果Ｓｃｍｂとして第１論理レベルの反対の第２論理レベル（例えば、ローレベル）の信号を出力し、そのＰＷＭ周期が終了するまで、コイル電流の測定値Ｓｉと電流基準値Ｓｉｓの大小関係に関わらず比較結果Ｓｃｍｂ（ローレベル）の出力を維持する。そして、一つのＰＷＭ周期が終了し、次のＰＷＭ周期が開始されたとき、比較部１２１は、再びコイル電流の測定値Ｓｉと電流基準値Ｓｉｓの比較処理を開始する。

【0062】

このように、比較部１２１は、各相のコイル電流Ｉａ，Ｉｂに係る比較処理を、各相のＰＷＭ周期毎に繰り返し行う。これにより、比較部１２１による比較結果Ｓｃｍｂを参照することにより、モータ２０のコイル電流が電流基準値に到達しているか否かを判定することができる。

【0063】

駆動制御信号生成部１２６は、駆動指令取得部１２７とＰＷＭ信号生成部１２８を含む。

【0064】

駆動指令取得部１２７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１２７は、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とともに、モータ２０を駆動するための処理の開始を他の機能部（例えば、電流基準値設定部１２２、励磁モード指定部１２４、およびＰＷＭ信号生成部１２８等）に指示する。

【0065】

ＰＷＭ信号生成部１２８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Ｓｄａ，Ｓｄｂとして出力する。

【0066】

例えば、ＰＷＭ信号生成部１２８は、駆動指令取得部１２７から出力された目標回転位置の情報を取得する。ＰＷＭ信号生成部１２８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１２４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Ｓｄａ，Ｓｄｂとして出力する。

【0067】

励磁モード指定部１２４は、励磁モードを指定して、駆動制御信号生成部１２６に駆動制御信号Ｓｄの生成を指示する機能部である。励磁モード指定部１２４は、比較部１２１による比較結果Ｓｃｍａ，Ｓｃｍｂに基づいて相毎に励磁モードを決定する。

【0068】

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の励磁状態を指定する動作モードである。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。

【0069】

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、コイル電流を増加させる動作モードである。

【0070】

図４Ａは、チャージモードを説明するための図である。

【0071】

本実施の形態において、Ａ相のコイル２１ａを駆動するためのインバータ回路１４３ａの構成とＢ相のコイル２１ｂを駆動するためのインバータ回路１４３ｂの構成は同一であることから、Ａ相のコイル２１ａを駆動するためのインバータ回路１４３ａを例にとり、励磁モードについて説明する。

【0072】

図４Ａに示すように、モータ２０の各相のコイル２１は、インバータ回路１４３（Ｈブリッジ回路）に接続されている。例えば、インバータ回路１４３ａは、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。

【0073】

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１４４ａ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１４４ａ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２１ａの負極端子ＡＮ（またはコイル２１ｂの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２１ａの正極端子ＡＰ（またはコイル２１ｂのＢＰ）が接続されている。

【0074】

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。

【0075】

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。

【0076】

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。

【0077】

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。例えば、図４Ａ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２１ａの正極端子ＡＰ側からコイル２１ａの負極端子ＡＮ側に電流が流れ、コイル２１ａ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２１ａの負極端子ＡＮ側からコイル２１ａの正極端子ＡＰ側に電流が流れ、コイル２１ａが負の方向に励磁される。

【0078】

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のコイル電流を減衰させる動作モードである。実施の形態において、減衰モードは、コイル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電流を回生させる高速減衰モードと、低速減衰モードおよび高速減衰モードを組み合わせてコイル電流を回生させる混合減衰モードと、を含む。

【0079】

図４Ｂ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２１ａの電流を減衰させる場合、低速減衰モードによって、インバータ回路１４３ａ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４Ｂに示すように、コイル２１ａ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２１ａの電流を減衰させる場合も同様に、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２１ａ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。

【0080】

図４Ｃは、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２１ａの電流を減衰させる場合、高速減衰モードによって、インバータ回路１４３ａ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４Ｃに示すように、コイル２１ａ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２１ａ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２１ａの電流を減衰させることができる。

【0081】

負の方向に励磁されていたコイル２１ａ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１４３ａ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２１ａ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２１ａ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２１ａの電流を減衰させることができる。

【0082】

ＰＷＭ信号生成部１２８は、励磁モード指定部１２４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。

【0083】

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、ＰＷＭ信号生成部１２８は、図４Ａ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。

【0084】

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、ＰＷＭ信号生成部１２８は、図４Ｂ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高速減衰モードが指定された場合には、ＰＷＭ信号生成部１２８は、図４Ｃ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。

【0085】

なお、コイル２１を負方向に励磁する場合には、ＰＷＭ信号生成部１２８は、上述した負方向に励磁する場合とは逆方向に電流が流れるように、指定された励磁モードにしたがって駆動制御信号Ｓｄａ，Ｓｄｂを生成する。

【0086】

励磁モードは、励磁モード指定部１２４によって指定される。
具体的には、励磁モード指定部１２４は、ＰＷＭ周期毎に、比較部１２１による比較結果Ｓｃｍに基づいて励磁モードを決定する。例えば、励磁モード指定部１２４は、Ａ相の１つのＰＷＭ周期が開始されたタイミングにおいて、比較部１２１によるコイル電流Ｉａの測定値Ｓｉａと電流基準値Ｓｉｓａとの比較結果に基づいて、Ａ相のコイル２１ａの励磁モードを指定する励磁モード指定情報Ｓｍａを出力する。また、励磁モード指定部１２４は、Ｂ相の１つのＰＷＭ周期が開始されたタイミングにおいて、比較部１２１によるコイル電流Ｉｂの測定値Ｓｉｂと電流基準値Ｓｉｓｂとの比較結果に基づいて、Ｂ相のコイル２１ｂの励磁モードを指定する励磁モード指定情報Ｓｍｂを出力する。

【0087】

なお、励磁モード指定情報Ｓｍａと励磁モード指定情報Ｓｍｂをそれぞれ区別しない場合には、励磁モード指定情報Ｓｍａおよび励磁モード指定情報Ｓｍｂを「励磁モード指定情報Ｓｍ」と表記する。

【0088】

比較部１２１の比較結果が第１論理レベル（ハイレベル）である場合、すなわちコイル電流の測定値Ｓｉが電流基準値Ｓｉｓより低い場合、励磁モード指定部１２４は、励磁モードとして、チャージモードを指定する励磁モード指定情報Ｓｍを出力する。

【0089】

一方、比較部１２１の比較結果が第２論理レベル（ローレベル）である場合、すなわちコイル電流の測定値Ｓｉが電流基準値Ｓｉｓ以上である場合、励磁モード指定部１２４は、励磁モードとして減衰モードを指定する励磁モード指定情報Ｓｍを出力する。

【0090】

例えば、１つのＰＷＭ周期が開始されたタイミングにおいて、電流の測定値Ｓｉと電流基準値Ｓｉｓとを比較し、電流の測定値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１２４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、電流の測定値Ｓｉが電流基準値Ｓｉｓに到達した場合、励磁モード指定部１２４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。

【0091】

ここで、モータ駆動制御装置１０は、各ＰＷＭ周期において少なくも１回は励磁モードがチャージモードとなる機能を有していてもよい。例えば、モータ駆動制御装置１０に、各ＰＷＭ周期におけるチャージモードの期間の長さの最小値を指定する最小時間Ｔｍｉｎが設定されていてもよい。最小時間Ｔｍｉｎの情報は、例えば、予め記憶部１２３に設定されている。

【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、既に電流の測定値Ｓｉが電流基準値Ｓｉｓに到達していた場合（Ｓｉ≧Ｓｉｓ）であっても、励磁モード指定部１２４は、比較部１２１の比較結果によらず、少なくとも最小時間Ｔｍｉｎに相当する期間は、励磁モードとしてチャージモードを指定する励磁モード指定情報Ｓｍを出力する。

【0093】

例えば、励磁モード指定部１２４は、１つのＰＷＭ周期の開始後に、先ず、励磁モードとしてチャージモードを指定する。励磁モード指定部１２４は、チャージモードを指定後にチャージモードの期間Ｔｏｎを測定し、その期間Ｔｏｎが最小時間Ｔｍｉｎに到達したとき、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る。その後、励磁モード指定部１２４は、ＰＷＭ周期が終了するまで減衰モードを維持する。

【0094】

なお、励磁モードとしてチャージモードが指定されている場合において、チャージモードの期間が最小時間Ｔｍｉｎに到達する前に、電流の測定値Ｓｉが電流基準値Ｓｉｓに到達した場合（比較結果Ｓｃｍが第２論理レベル（ローレベル）となった場合）であっても、励磁モード指定部１２４は、チャージモードの期間Ｔｏｎが最小時間Ｔｍｉｎに到達するまで、チャージモードを継続する。

【0095】

このように、各ＰＷＭ周期内において少なくとも最小時間Ｔｍｉｎに相当する期間は、励磁モードがチャージモードとなる。

【0096】

ここで、ＰＷＭ周期におけるチャージモードの期間の長さの最小時間Ｔｍｉｎは、例えば、ＰＷＭ周期の１０％以下に相当する時間であり、好ましくは、ＰＷＭ周期の７．５％に相当する時間である。

【0097】

ＰＷＭ信号生成部１２８は、励磁モード指定部１２４によって指定された励磁モードに応じて、各相のコイル２１ａ，２１ｂが指定された励磁モードに対応する励磁状態になるように、上述したトランジスタ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。

【0098】

図５は、モータのコイル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である。

【0099】

図５の紙面上側から下側に向かって、Ａ相のコイル２１ａのコイル電流Ｉａ、コイル２１ａの電圧（コイル電圧）の各波形が示されている。

【0100】

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１２２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電流増加期間ＴＩと、電流基準値Ｓｉｓがゼロに向かって変化する電流減衰期間ＴＤとを交互に繰り返す。そして、励磁モード指定部１２４が、上述したように、電流の測定値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、ＰＷＭ信号生成部１２８が指定された励磁モードに対応する駆動制御信号Ｓｄａ，Ｓｄｂを生成する。これにより、図５に示すように、各相のコイル電流Ｉａ，Ｉｂが正弦波状になるように制御される。

【0101】

なお、図５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場合、Ａ相のコイル２１ａの電流Ｉａの位相から９０度ずれてＢ相のコイル２１ｂの電流Ｉｂの位相（不図示）が検出される。

【0102】

励磁モード指定部１２４は、上述したように、電流増加期間ＴＩおよび電流減衰期間ＴＤにおいてＰＷＭ周期毎に、上述した手法により、コイル電流の測定値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。

【0103】

その一方で、励磁モード指定部１２４は、電流増加期間ＴＩにおける減衰モードと電流減衰期間ＴＤにおける減衰モードとを相違させてもよい。例えば、本実施の形態に係るモータ駆動制御装置１０において、励磁モード指定部１２４は、電流増加期間ＴＩの減衰モードとして低速減衰モードを選択する。すなわち、電流増加期間ＴＩでは、励磁モードとして、チャージモードまたは低速減衰モードが選択される。また、励磁モード指定部１２４は、電流減衰期間ＴＤの減衰モードとして混合減衰モードを選択する。すなわち、電流減衰期間ＴＤでは、励磁モードとして、チャージモードまたは混合減衰モードが選択される。以下、電流減衰期間ＴＤにおける減衰モードについて、詳細に説明する。

【0104】

図６は、図５における電流減衰期間ＴＤの一部を拡大した図である。

【0105】

図６に示すように、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電流減衰期間ＴＤは、第１減衰期間Ｔｄ１と第２減衰期間Ｔｄ２を含む。第１減衰期間Ｔｄ１は、電流減衰期間ＴＤにおける最初の所定の期間である。第２減衰期間Ｔｄ２は、電流減衰期間ＴＤにおける第１減衰期間Ｔｄ１の後の残りの所定の期間（Ｔｄ２＝ＴＤ－Ｔｄ１）である。

【0106】

第１減衰期間Ｔｄ１および第２減衰期間Ｔｄ２の長さは、例えば、予め設定されている。例えば、電気角θが９０°から１２０°（２７０°から３００°）までの期間が第１減衰期間Ｔｄ１に設定され、電気角θが１２０°から１８０°（３００°から３６０°）までの期間が第２減衰期間Ｔｄ２に設定されている。

【0107】

励磁モード指定部１２４は、第１減衰期間Ｔｄ１の減衰モードとして低速減衰モードを選択し、第２減衰期間Ｔｄ２の減衰モードとして混合減衰モードを選択する。

【0108】

図７は、第１減衰期間Ｔｄ１におけるコイル電流の時間的な変化の一例を示す図である。

【0109】

同図において、横軸は時間ｔを表し、縦軸は電流を表している。参照符号５００は、コイル２１の電流（コイル２１の電流の測定値Ｓｉ）の時間的な変化を表している。また、図７には、時刻ｔ０から時刻ｔ２までの最初のＰＷＭ周期において、電流基準値Ｓｉｓが“Ｉｔｈ２”に設定され、時刻ｔ２以降のＰＷＭ周期において、電流基準値Ｓｉｓが“Ｉｔｈ１（＜Ｉｔｈ２）”に設定された場合が示される。

【0110】

図７に示すように、一つのＰＷＭ周期が開始された時刻ｔ０において、励磁モード指定部１２４は、電流の測定値Ｓｉと電流基準値Ｓｉｓ（＝Ｉｔｈ２）との比較を行う。このとき、コイル２１の電流の測定値Ｓｉが電流基準値Ｓｉｓ（＝Ｉｔｈ２）に到達していないので、励磁モード指定部１２４は、励磁モードをチャージモードに設定する（図４Ａ参照）。これにより、コイル２１の電流が増加する。

【0111】

その後、時刻ｔ１において電流の測定値Ｓｉが電流基準値Ｓｉｓ（＝Ｉｔｈ２）に到達したとき、励磁モード指定部１２４は、励磁モードをチャージモードから低速減衰モード（減衰モード）に切り替え、次のＰＷＭ周期が開始される時刻ｔ２まで低速減衰モードを維持する。

【0112】

そして、新たなＰＷＭ周期が開始された時刻ｔ２において、励磁モード指定部１２４は、電流の測定値Ｓｉと電流基準値Ｓｉｓ（＝Ｉｔｈ１）との比較を行う。図７に示すように、時刻ｔ２において、電流の測定値Ｓｉが電流基準値Ｓｉｓ（＝Ｉｔｈ１）より高いため、励磁モード指定部１２４は、引き続き、励磁モードを低速減衰モードに設定し、次のＰＷＭ周期が開始される時刻ｔ３まで低速減衰モードを維持する。

【0113】

このように、電流減衰期間ＴＤにおける第１減衰期間Ｔｄ１では、減衰モードとして低速減衰モードが選択される。

【0114】

図８は、第２減衰期間Ｔｄ２におけるコイル電流の時間的な変化の一例を示す図である。

【0115】

図８において、横軸は時間ｔを表し、縦軸は電流を表している。参照符号５０１は、コイル２１の電流（コイル２１の電流の測定値Ｓｉ）の時間的な変化を表している。また、図８には、時刻ｔ０から時刻ｔ２までの最初のＰＷＭ周期において、電流基準値Ｓｉｓが“Ｉｔｈ２”に設定され、時刻ｔ２以降のＰＷＭ周期において、電流基準値Ｓｉｓが“Ｉｔｈ１（＜Ｉｔｈ２）”と“Ｉｔｈ０（＜Ｉｔｈ１）”に設定された場合が示されている。

【0116】

図８に示すように、励磁モード指定部１２４は、電流減衰期間ＴＤの残りの第２減衰期間Ｔｄ２における減衰モードとして混合減衰モードを選択する。

【0117】

具体的に、励磁モード指定部１２４は、混合減衰モードによってコイル電流を減衰させる場合に、一つのＰＷＭ周期内のコイル電流を減衰させる減衰期間Ｔｄｄにおいて、最初に低速減衰モードおよび高速減衰モータの一方を指定し、次に低速減衰モードおよび高速減衰モータの他方を指定する。例えば、図８には、各ＰＷＭ周期の減衰期間Ｔｄｄにおいて、最初に低速減衰モードが指定され、次に高速減衰モードが指定される場合が例示されている。また、図８には、減衰期間Ｔｄｄにおいて低速減衰モードと高速減衰モードとが一回ずつ指定される場合が示されている。

【0118】

励磁モード指定部１２４は、一つのＰＷＭ周期が開始されたとき、励磁モードとしてチャージモードを指定するとともにチャージモードの期間Ｔｏｎの長さの測定を開始する。そして、励磁モード指定部１２４は、コイル２１の電流の測定値Ｓｉが電流基準値Ｓｉｓに到達したことおよびチャージモードの期間Ｔｏｎの測定時間が最小時間Ｔｍｉｎ以上であることを検出した場合に、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る。

【0119】

例えば、図８に示すように、ＰＷＭ周期が開始された時刻ｔ０において、励磁モード指定部１２４は、先ず、励磁モードをチャージモードに設定するとともに、時間の測定を開始してチャージモードの期間Ｔｏｎの長さを測定する。これにより、コイル２１の電流が増加する（図４Ａ参照）。

【0120】

その後、電流の測定値Ｓｉが電流基準値Ｓｉｓ（＝Ｉｔｈ２）に到達し、且つチャージモードの期間Ｔｏｎの測定時間が記憶部１２３に設定されている最小時間Ｔｍｉｎ以上であることが検出された時刻ｔ１において、励磁モード指定部１２４は、励磁モードをチャージモードから低速減衰モードに切り替える。これにより、図８に示すように、コイル２１の電流が一定の傾きで低下する（図４Ｂ参照）。

【0121】

ここで、低速減衰モードの期間Ｔ１は、記憶部１２３に記憶されている低速減衰モードの期間Ｔ１の長さを指定する指定時間Ｔｆ１によって決定される。例えば、ＰＷＭ周期をＴ、チャージモードの期間をＴｏｎ、減衰期間をＴｄｄ、高速減衰モードの期間Ｔ２の長さを指定する指定時間をＴｆ２としたとき、低速減衰モードの期間Ｔ１の長さを指定する指定時間Ｔｆ１は、下記式（１）で表される。

【0122】

【数1】

【0123】

例えば、励磁モード指定部１２４は、チャージモードが終了したタイミングにおいて、上記式（１）に基づいて指定時間Ｔｆ１を更新するとともに励磁モードを低速減衰モードに設定する。そして、励磁モード指定部１２４は、励磁モードを低速減衰モードに設定してから低速減衰モードの期間Ｔ１の長さの測定を開始する。

【0124】

その後、低速減衰モードの期間Ｔ１の測定時間が指定時間Ｔｆ１に到達した時刻ｔｃ１において、励磁モード指定部１２４は、励磁モードを低速減衰モードから高速減衰モードに切り替え、次のＰＷＭ周期が開始される時刻ｔ２まで高速減衰モードを維持する。これにより、高速減衰モードが指定時間Ｔｆ２に相当する期間だけ継続され、コイル２１の電流が、低速減衰モード時よりも大きな傾きで低下する（図４Ｃ参照）。

【0125】

図８の時刻ｔ２以降においても同様に、ＰＷＭ周期毎に励磁モードがチャージモードと混合減衰モードとの間で切り替えられる。

【0126】

ここで、混合減衰モードによってコイル電流を減衰させる場合において、一つのＰＷＭ周期内の減衰期間Ｔｄｄにおける高速減衰モードの期間Ｔ２の割合は動的に変更される。

【0127】

具体的には、励磁モード指定部１２４は、混合減衰モードにおいてコイル電流の測定値Ｓｉが電流基準値Ｓｉｓに到達していることを検出した場合に、ＰＷＭ周期内の減衰期間Ｔｄｄにおける高速減衰モードの期間Ｔ２の割合（Ｔ２／Ｔｄｄ）をその前のＰＷＭ周期内の減衰期間Ｔｄｄにおける高速減衰モードの期間Ｔ２の割合よりも大きくする増加処理を行う。

【0128】

例えば、励磁モード指定部１２４は、ＰＷＭ周期におけるチャージモードの期間Ｔｏｎが最小時間Ｔｍｉｎに一致していること（Ｔｏｎ＝Ｔｍｉｎ）を検出した場合に、増加処理を行う。

【0129】

ＰＷＭ周期におけるチャージモードの期間Ｔｏｎが最小時間Ｔｍｉｎに一致していることは、最小時間Ｔｍｉｎが経過する前に既にコイル電流（コイル電流の測定値Ｓｉ）が電流基準値Ｓｉｓに到達していることを示している。換言すれば、この場合には、モータに必要なトルクを発生させるために十分なコイル電流が供給されているので、コイル電流を正弦波状に変化させるための電流減衰期間ＴＤにおいて、コイル電流を速やかに減衰させる必要がある。そのため、混合減衰モードにおいて高速減衰モードの期間を長くすることが好ましい。

【0130】

そこで、励磁モード指定部１２４は、チャージモードの期間が最小時間Ｔｍｉｎであることを検出した場合に、コイル電流が電流基準値Ｓｉｓに既に到達していると判定し、ＰＷＭ周期内の減衰期間Ｔｄｄにおける高速減衰モードの期間Ｔ２の割合をその前のＰＷＭ周期内の減衰期間Ｔｄｄにおける高速減衰モードの期間Ｔ２の割合よりも大きくする増加処理を行う。

【0131】

より具体的には、励磁モード指定部１２４は、コイル電流の測定値Ｓｉが電流基準値Ｓｉｓに到達していることを検出する毎に、ＰＷＭ周期内の減衰期間Ｔｄｄにおける高速減衰モードの期間Ｔ２を単位増加時間ΔＴだけ増加させる。

【0132】

単位増加時間ΔＴは、高速減衰モードの期間の増加量を指定する情報であり、例えば、記憶部１２３に記憶されている。単位増加時間ΔＴは、アクチュエータ１が適用されるアプリケーションに応じて適宜設定可能である。例えば、単位増加時間ΔＴは、ＰＷＭ周期の１０％以下に相当する時間であることが好ましい。

【0133】

ここで、高速減衰モードの期間Ｔ２の長さの上限値を指定する上限時間Ｔｌｍｔが設定されていてもよい。例えば、励磁モード指定部１２４は、コイル電流の測定値Ｓｉが電流基準値Ｓｉｓに到達していることを検出する毎に、ＰＷＭ周期内の減衰期間Ｔｄｄにおける高速減衰モードの期間を単位増加時間ΔＴずつ上限時間Ｔｌｍｔまで増加させる。

【0134】

上限時間Ｔｌｍｔの情報は、例えば、記憶部１２３に記憶されている。上限時間Ｔｌｍｔは、アクチュエータ１が適用されるアプリケーションに応じて適宜設定可能である。例えば、ＰＷＭ周期をＴ、最小時間をＴｍｉｎとしたとき、Ｔｌｍｔ≦（Ｔ－Ｔｍｉｎ）である。

【0135】

ここで、混合減衰モードにおける高速減衰モードの期間を増加する増加処理の流れについて説明する。

【0136】

図９は、混合減衰モードにおける高速減衰モードの期間を増加する増加処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【0137】

例えば、新たなＰＷＭ周期が開始されたタイミングにおいて、励磁モード指定部１２４は、直前のＰＷＭ周期におけるチャージモードの期間Ｔｏｎが最小時間Ｔｍｉｎと一致しているか否かを判定する（ステップＳ１）。

【0138】

チャージモードの期間Ｔｏｎが最小時間Ｔｍｉｎと一致していない場合（ステップＳ１：ＮＯ）、励磁モード指定部１２４は、増加処理を実行せずに、上述した手法により、コイル電流と電流基準値との比較結果に基づく励磁モードの切り替えを行う。

【0139】

一方、チャージモードの期間Ｔｏｎが最小時間Ｔｍｉｎと一致している場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、励磁モード指定部１２４は、増加処理を開始する。先ず、励磁モード指定部１２４は、高速減衰モードの期間Ｔ２の長さを指定する指定時間Ｔｆ２を取得する（ステップＳ２）。例えば、高速減衰モードの指定時間Ｔｆ２は、記憶部１２３に記憶されている。励磁モード指定部１２４は、記憶部１２３から指定時間Ｔｆ２を読み出す。

【0140】

次に、励磁モード指定部１２４は、ステップＳ２で読み出した高速減衰モードの指定時間Ｔｆ２に記憶部１２３から読み出した単位増加時間ΔＴ（例えば、ＰＷＭ周期の１０％に相当する時間）を加算する（ステップＳ３）。これにより、励磁モード指定部１２４は、Ｔｆ２にΔＴを加算した加算値（Ｔｆ２＋ΔＴ）を得る。

【0141】

次に、励磁モード指定部１２４は、加算値（Ｔｆ２＋ΔＴ）が記憶部１２３に記憶されている上限時間Ｔｌｍｔ以上であるか否かを判定する（ステップＳ４）。加算値（Ｔｆ２＋ΔＴ）が上限時間Ｔｌｍｔより小さい場合（ステップＳ４：ＮＯ）、励磁モード指定部１２４は、記憶部１２３に記憶されている高速減衰モードの指定時間Ｔｆ２を上記加算値（Ｔｆ２＋ΔＴ）に更新する（ステップＳ５）。これにより、高速減衰モードの指定時間Ｔｆ２が（Ｔｆ２＋ΔＴ）となり、増加処理が終了する。

【0142】

一方、加算値（Ｔｆ２＋ΔＴ）が上限時間Ｔｌｍｔ以上である場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、励磁モード指定部１２４は、記憶部１２３に記憶されている高速減衰モードの指定時間Ｔｆ２を上限時間Ｔｌｍｔに更新する（ステップＳ６）。これにより、高速減衰モードの指定時間Ｔｆ２がＴｌｍｔとなり、増加処理が終了する。

【0143】

以上の手順により、高速減衰モードの期間を増加する処理が行われる。

【0144】

次に、図８を用いて高速減衰モードの期間を増加する処理について説明する。
例えば、図８の時刻ｔ２において新たなＰＷＭ周期（時刻ｔ２から時刻ｔ４までのＰＷＭ周期）が開始されるとき、励磁モード指定部１２４は、一つ前のＰＷＭ周期におけるチャージモードの期間Ｔｏｎと最小時間Ｔｍｉｎとを比較する。図８に示すように、一つ前のＰＷＭ周期、すなわち時刻ｔ０から時刻ｔ２までのＰＷＭ周期におけるチャージモードの期間Ｔｏｎは最小時間Ｔｍｉｎより長い。そのため、励磁モード指定部１２４は、上記増加処理を行わない。そして、励磁モード指定部１２４は、時刻ｔ２から時刻ｔ４までのＰＷＭ周期において、上述した手法により比較結果Ｓｃｍに基づく励磁モードの切り替えを行う。

【0145】

その後、時刻ｔ４において新たなＰＷＭ周期（時刻ｔ４から時刻ｔ６までのＰＷＭ周期）が開始されるとき、励磁モード指定部１２４は、一つ前のＰＷＭ周期におけるチャージモードの期間Ｔｏｎと最小時間Ｔｍｉｎとを比較する。図８に示すように、一つ前のＰＷＭ周期、すなわち時刻ｔ２から時刻ｔ４までのＰＷＭ周期におけるチャージモードの期間Ｔｏｎは最小時間Ｔｍｉｎと一致している。そのため、励磁モード指定部１２４は、増加処理を行う。すなわち、励磁モード指定部１２４は、記憶部１２３に記憶されている高速減衰モードの指定時間Ｔｆ２に単位増加時間ΔＴを加算した加算値（Ｔｆ２＋ΔＴ）を、新たな高速減衰モードの指定時間（＜Ｔｌｍｔ）として記憶部１２３に設定する。これにより、図８に示すように、時刻ｔ４から時刻ｔ６までのＰＷＭ周期における高速減衰モードの期間Ｔ２が、その前の時刻ｔ２から時刻ｔ４までのＰＷＭ周期における高速減衰モードの期間Ｔ２よりもΔＴだけ長くなる。

【0146】

このように、モータ駆動制御装置１０は、ＰＷＭ周期毎に、混合減衰モードにおける高速減衰モードの期間Ｔ２を動的に変化させる。

【0147】

なお、上記例では、一つのＰＷＭ周期が開始されるタイミングにおいて増加処理が行われる場合を示したが、１つのＰＷＭ周期毎または複数のＰＷＭ周期毎に増加処理が行われればよく、増加処理が開始されるタイミングは特に限定されない。

【0148】

次に、実施の形態に係るモータ駆動制御装置１０による効果について説明する。

【0149】

図１０Ａは、比較例としての本願発明者による先行検討例に係る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電流の実測結果を示す図である。

【0150】

図１０Ｂは、実施の形態に係る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電流の実測結果を示す図である。

【0151】

図１０Ａおよび図１０Ｂには、モータのＡ相のコイル電流Ｉａの波形がそれぞれ示されている。

【0152】

先行検討例に係るモータ駆動制御装置は、混合減衰モードにおける高速減衰モードの期間を固定している点において実施の形態に係るモータ駆動制御装置１０と相違し、その他の点においては実施の形態に係るモータ駆動制御装置１０と同様である。

【0153】

図１０Ａに示すように、先行検討例に係るモータ駆動制御装置によれば、電流減衰期間（図５の電流減衰期間ＴＤ（＋）に相当）において、コイル電流を十分に減衰させることができず、コイル電流を正弦波状に変化させることができない場合がある。

【0154】

これに対し、実施の形態に係るモータ駆動制御装置１０は、コイル電流と電流基準値との大小関係に応じて混合減衰モードにおける高速減衰モードの期間を動的に変化させる。すなわち、モータ駆動制御装置１０は、混合減衰モードにおいてコイル電流が電流基準値に到達していることを検出した場合に、ＰＷＭ周期内の減衰期間Ｔｄｄにおける高速減衰モードの期間Ｔ２の割合をその前のＰＷＭ周期内の減衰期間Ｔｄｄにおける高速減衰モードの期間Ｔ２の割合よりも大きくする増加処理を行う。

【0155】

これによれば、図１０Ｂに示すように、コイル電流を正弦波状に変化させるための電流減衰期間においてコイル電流を十分に減衰させることができるので、コイル電流の波形をより正弦波に近づけることが可能となる。

【0156】

また、実施の形態に係るモータ駆動制御装置１０によれば、混合減衰モードによって、コイル電流の緩やかな減衰と急峻な減衰を発生させることができる。これにより、電流減衰期間ＴＤにおける減衰モードの切り替わりに起因する電流の変化を小さくすることができるので、正弦波状のコイル電流の歪を小さくすることができ、モータの駆動時の異音の発生を抑えることが可能となる。

【0157】

このように、実施の形態に係るモータ駆動制御装置１０によれば、モータのコイル電流を適切に制御しつつ、モータの駆動時の異音の発生を抑えることが可能となる。

【0158】

また、実施の形態に係るモータ駆動制御装置１０は、上述したように、ＰＷＭ周期におけるチャージモードの期間Ｔｏｎがチャージモードの期間Ｔｏｎの長さの最小値を指定する最小時間Ｔｍｉｎと一致したことを検出した場合に増加処理を行う。
これによれば、コイル電流が電流基準値に到達しているか否かを容易に検出することが可能となる。

【0159】

また、実施の形態に係るモータ駆動制御装置１０には、高速減衰モードの期間の増加量を指定する単位増加時間ΔＴが設定される。モータ駆動制御装置１０は、増加処理をＰＷＭ周期毎に行うとともに、増加処理において、ＰＷＭ周期内の減衰期間Ｔｄｄにおける高速減衰モードの期間を単位増加時間ΔＴだけ増加させる。
これによれば、ＰＷＭ周期毎に、ＰＷＭ周期内の減衰期間Ｔｄｄにおける高速減衰モードの期間Ｔ２の割合を徐々に増加させることができるので、安定したモータ駆動制御を実現することができる。また、アクチュエータ１が適用されるアプリケーションに応じて単位増加時間ΔＴを適切な値に設定することにより、アプリケーション毎に安定したモータ駆動制御を実現することができる。

【0160】

また、実施の形態に係るモータ駆動制御装置１０には、高速減衰モードの期間の長さの上限値を示す上限時間Ｔｌｍｔが設定される。モータ駆動制御装置１０は、コイル電流が電流基準値に到達していることを検出する毎に増加処理を行うことにより、ＰＷＭ周期内の減衰期間Ｔｄｄにおける高速減衰モードの期間Ｔ２を単位増加時間ΔＴずつ上限時間Ｔｌｍｔまで増加させる。
これによれば、アクチュエータ１が適用されるアプリケーションに応じて高速減衰モードの期間Ｔ２の適切な上限値を設定することにより、アプリケーション毎に安定したモータ駆動制御を実現することが可能となる。

【0161】

≪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。

【0162】

例えば、上記実施の形態において、混合減衰モードによってコイル電流を減衰させる場合に、各ＰＷＭ周期の減衰期間Ｔｄｄの最初に低速減衰モードが指定され、次に高速減衰モードが指定される例を図８に示したが、混合減衰モードにおいて指定される減衰モードの順番は特に限定されない。例えば、減衰期間Ｔｄｄにおいて、最初に高速減衰モードが指定され、次に低速減衰モードが指定されてもよい。

【0163】

また、図８では、一つのＰＷＭ周期内の減衰期間Ｔｄｄにおいて低速減衰モードと高速減衰モードとが一回ずつ指定される場合を例示したが、減衰期間Ｔｄｄにおいて低速減衰モードおよび高速減衰モードが指定される回数は特に限定されない。例えば、減衰期間Ｔｄｄにおいて低速減衰モードと高速減衰モードが交互に複数回繰り返されてもよい。

【0164】

また、上記実施の形態において、モータ２０相数は２相に限定されない。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。

【0165】

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】

【0166】

１…アクチュエータ、１０…モータ駆動制御装置、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（動力伝達機構）、３２…３次ギヤ（動力伝達機構）、３３…出力ギヤ（動力伝達機構）、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、１２０…電流値取得部、１２１…比較部、１２２…電流基準値設定部、１２３…記憶部、１２４…励磁モード指定部、１２６…駆動制御信号生成部、１２７…駆動指令取得部、１２８…ＰＷＭ信号生成部、１４３，１４３ａ，１４３ｂ…インバータ回路（Ｈブリッジ回路）、１４４ａ，１４４ｂ…電流センサ、ＡＰ，ＢＰ…コイル２１の正極端子、ＡＮ，ＢＮ…コイル２１の負極端子、Ｑ１～Ｑ４…トランジスタ、Ｄ１～Ｄ４…ダイオード、Ｉａ，Ｉｂ…コイル電流、Ｓｃｍ，Ｓｃｍａ，Ｓｃｍｂ…比較結果、Ｓｄ，Ｓｄａ，Ｓｄｂ…駆動制御信号、Ｓｉ，Ｓｉａ，Ｓｉｂ…コイル電流の測定値、Ｓｉｓ，Ｓｉｓ１，Ｓｉｓ２…電流基準値、Ｔ１…低速減衰モードの期間、Ｔ２…高速減衰モードの期間、Ｔｄｄ…ＰＷＭ周期内の減衰期間、Ｔｆ１…低速減衰モードの期間の指定時間、Ｔｆ２…高速減衰モードの期間の指定時間、ΔＴ…単位増加時間、Ｔｌｍｔ…上限時間、Ｔｍｉｎ…最小時間、Ｔｏｎ…チャージモードの期間、Ｖｉａ，Ｖｉｂ…電流検出信号。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10A】

【図10B】