特許 7404040 モータ制御装置およびモータ制御装置の制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-15

(45)【発行日】2023-12-25

(54)【発明の名称】モータ制御装置およびモータ制御装置の制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02P 6/18 20160101AFI20231218BHJP

【ＦＩ】

H02P6/18

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2019211449

(22)【出願日】2019-11-22

(65)【公開番号】P2021083284

(43)【公開日】2021-05-27

【審査請求日】2022-11-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090273

【弁理士】

【氏名又は名称】國分 孝悦

(72)【発明者】

【氏名】中村 伸治

(72)【発明者】

【氏名】川村 興二

(72)【発明者】

【氏名】三ヶ尻 悟

【審査官】安池 一貴

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０１７１７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１７６９１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－２０１３０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１０２０６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０８１６６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０３９８９９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｐ ６／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータと、
前記モータを駆動するモータドライバと、
前記モータの電流値を検出するモータ電流検出手段と、
前記検出された電流値と前記モータに印加された電圧を基に、モータの状態を推定するモータ状態推定手段と、
前記推定されたモータの状態に応じた第１の駆動の駆動電圧、または前記推定されたモータの状態を用いない第２の駆動の駆動電圧を前記モータドライバに印加するモータ制御手段と、
前記推定されたモータの状態を基に、前記モータの回転異常を検知する第１の異常検知手段と、
前記推定されたモータの状態を用いない第２の駆動の駆動電圧を前記モータドライバに印加する場合であって、前記検出されたモータの電流値と閾値との比較を基に、前記モータの回転異常を検知する第２の異常検知手段とを有することを特徴とするモータ制御装置。

【請求項2】

前記モータ制御手段が前記第１の駆動の駆動電圧を前記モータドライバに印加している場合には、前記第１の異常検知手段が前記モータの回転異常を検知し、
前記モータ制御手段が前記第２の駆動の駆動電圧を前記モータドライバに印加している場合には、前記第２の異常検知手段が前記モータの回転異常を検知することを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。

【請求項3】

前記第１の異常検知手段が回転異常であると判定した場合には、前記モータ制御手段は、前記モータドライバに対して、前記第１の駆動の駆動電圧の印加から前記第２の駆動の駆動電圧の印加に切り替えることを特徴とする請求項１または２に記載のモータ制御装置。

【請求項4】

前記モータの状態は、前記モータの電気角または速度であることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のモータ制御装置。

【請求項5】

前記第１の駆動の駆動電圧は、所定の周期でパルス幅を変調した正弦波状の波形であり、
前記第２の駆動の駆動電圧は、所定の周期とデューティの矩形波であることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載のモータ制御装置。

【請求項6】

前記モータドライバは、前記第２の駆動の駆動電圧が印加されると、前記モータを所定の速度と移動量でステップ的に回転させることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載のモータ制御装置。

【請求項7】

前記第２の異常検知手段は、前記モータの所定のタイミングの電流値が閾値より大きい場合には、回転異常であると判定し、前記モータの所定のタイミングの電流値が閾値より小さい場合には、回転異常でないと判定することを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載のモータ制御装置。

【請求項8】

前記第２の異常検知手段は、
前記モータ制御手段の前記第２の駆動の駆動電圧に応じたタイミングで、前記モータ電流検出手段が検出した電流値を取得する電流値取得手段と、
前記電流値取得手段が取得した電流値が閾値より大きい場合には、回転異常であると判定し、前記電流値取得手段が取得した電流値が閾値より小さい場合には、回転異常でないと判定する判定手段とを有することを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載のモータ制御装置。

【請求項9】

前記第２の異常検知手段が回転異常でないと判定した場合には、前記モータ制御手段は、前記モータドライバに対して、前記第２の駆動の駆動電圧の印加から前記第１の駆動の駆動電圧の印加に切り替えることを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載のモータ制御装置。

【請求項10】

前記モータが停止している状態で、前記モータ制御手段が前記第２の駆動の駆動電圧を前記モータドライバに印加し、前記第２の異常検知手段が回転異常でないと判定した場合には、前記モータ制御手段は、強制転流モードを介して、前記第１の駆動の駆動電圧を前記モータドライバに印加することを特徴とする請求項１～９のいずれか１項に記載のモータ制御装置。

【請求項11】

モータと、
前記モータを駆動するモータドライバとを有するモータ制御装置の制御方法であって、
前記モータの電流値を検出するモータ電流検出ステップと、
前記検出された電流値と前記モータに印加された電圧を基に、モータの状態を推定するモータ状態推定ステップと、
前記推定されたモータの状態に応じた第１の駆動の駆動電圧、または前記推定されたモータの状態を用いない第２の駆動の駆動電圧を前記モータドライバに印加するモータ制御ステップと、
前記推定されたモータの状態を基に、前記モータの回転異常を検知する第１の異常検知ステップと、
前記推定されたモータの状態を用いない第２の駆動の駆動電圧を前記モータドライバに印加する場合であって、前記検出されたモータの電流値と閾値との比較を基に、前記モータの回転異常を検知する第２の異常検知ステップとを有することを特徴とするモータ制御装置の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータ制御装置およびモータ制御装置の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

レーザビームプリンタにおいては、感光ドラムや転写ベルトの駆動にブラシレスＤＣモータなどが使用されている。一般的に、ブラシレスＤＣモータは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の三相のステータがあり、これらの各相のステータに印加する電圧を制御することによりモータを回転させている。また、この時、ブラシレスＤＣモータは、負荷等に応じて変化する回転速度を検出し、制御にフィードバックする事で安定した回転速度を実現している。

【0003】

従来、モータの回転速度の検出には、ホールセンサやエンコーダ等のセンサを用いることが一般的であった。しかし、近年では、センサ等を用いずに、三相の電流値から回転速度を推定するセンサレスベクトル制御（以降ＳＦＯＣと表現する）が広く用いられるようになってきた（特許文献１参照）。ＳＦＯＣとは、Ｓｅｎｓｏｒｌｅｓｓ Ｆｉｅｌｄ Ｏｒｉｅｎｔｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌの略である。

【0004】

上述したＳＦＯＣ方式において、モータ故障発生時、あるいは外乱トルクの印加によって回転子の回転が異常状態ないしは停止状態になった場合、ただちに異常検知し、モータを駆動する電力変換器を停止することで、電力変換器やモータを保護する必要がある。

【0005】

特許文献２には、拡張誘起電圧を用いたＳＦＯＣ方式において、拡張誘起電圧の角度を用いて、脱調を検出する方法が開示されている。

【0006】

また、特許文献３には、オブザーバによる第１の速度・磁極位置推定部とは別に、直接検出されたモータ誘起電圧による第２の速度・磁極位置推定部を用いて、脱調を検出する方法が開示されている。

【0007】

また、特許文献４には、モータの断線を検出するモータ異常検出装置において、ロック状態判定手段と電流値判定手段を備え、ロック状態且つ、電流値が断線検出不可範囲にあると判断すると電流指令値の位相をシフトさせる方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】特開２０１５－２１３３９８号公報

【文献】特開２００８－２７８５９５号公報

【文献】特開２０１７－７７１２２号公報

【文献】特開２０１５－１１９５３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

センサレスベクトル制御において、ロック状態等のモータの異常状態を検知するには、特許文献３のように、モータ状態推定器の推定結果（例えば、速度推定結果）を用いてモータがロックしているか否かを判断している。しかしながら、このモータ状態推定器は、モータが正常回転していることを前提としており、推定速度で異常検知しようとすると電流が定まらないことから状態推定がうまく働かず、推定速度も定まらない。推定結果が定まらずあてにならないため、誤検知が発生する可能性がある。特に、起動時は、異常状態でも正常状態でも、推定速度は定まらず変動しているため、使えないという課題がある。

【0010】

本発明の目的は、モータ状態推定手段の推定結果によらず、モータの回転異常を正しく検知できるようにすることである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明のモータ制御装置は、モータと、前記モータを駆動するモータドライバと、前記モータの電流値を検出するモータ電流検出手段と、前記検出された電流値と前記モータに印加された電圧を基に、モータの状態を推定するモータ状態推定手段と、前記推定されたモータの状態に応じた第１の駆動の駆動電圧、または前記推定されたモータの状態を用いない第２の駆動の駆動電圧を前記モータドライバに印加するモータ制御手段と、前記推定されたモータの状態を基に、前記モータの回転異常を検知する第１の異常検知手段と、前記推定されたモータの状態を用いない第２の駆動の駆動電圧を前記モータドライバに印加する場合であって、前記検出されたモータの電流値と閾値との比較を基に、前記モータの回転異常を検知する第２の異常検知手段とを有する。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、モータ状態推定手段の推定結果によらず、モータの回転異常を正しく検知できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】モータ制御装置の構成例を示す図である。

【図2】異常検知部の構成例を示す図である。

【図3】モータドライバの構成例を示す図である。

【図4】通常駆動の処理を示すフローチャートである。

【図5】異常検知モードの処理を示すフローチャートである。

【図6】駆動波形と電流波形を示す図である。

【図7】回転時とロック時の電流波形を示す図である。

【図8】起動時における異常検知を示す図である。

【図9】起動前の異常検知を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

図１は、本実施形態に係るモータ制御装置１２０の構成例を示すブロック図である。モータ制御装置１２０は、エンジン部１１１と、コントローラ１１２を有する。まず、エンジン部１１１について説明する。エンジン部１１１は、モータ１００と、モータドライバ１０６と、モータ電流検出部１０１を有する。モータ１００は、三相ブラシレスモータである。モータドライバ１０６は、モータ１００の各コイル端にパルス電圧を印加して電流を流し、モータ１００を駆動する。モータ電流検出部１０１は、モータ１００の各相に流れるコイル電流値を検出する。

【0015】

コントローラ１１２は、統括制御処理部１１０と、異常検知部１０３と、異常検知部１０４と、センサレスベクトル制御部（ＳＦＯＣ部）１０７を有する。ＳＦＯＣ部１０７は、モータ状態推定部１０２と、モータ制御部１０５を有する。モータ状態推定部１０２は、モータ電流検出部１０１によって検出した電流値と、モータ１００の各コイル端に印加された電圧の２つの入力値から、モータ１００の状態（電気角や速度）を推定する。モータ制御部１０５は、選択部１０８を有する。選択部１０８は、通常駆動時には、モータ状態推定部１０２により推定されたモータ１００の状態に応じた通常駆動の駆動電圧を選択してモータドライバ１０６に印加する。また、選択部１０８は、異常検知モードでは、モータ状態推定部１０２により推定されたモータ１００の状態を用いないパルス駆動の駆動電圧を選択してモータドライバ１０６に印加する。モータ制御部１０５は、通常駆動時には、通常駆動を行い、異常検知モードでは、パルス駆動を行う。通常駆動の駆動電圧は、所定の周期でパルス幅を変調した正弦波状の波形である。パルス駆動の駆動電圧は、所定の周期とデューティ比の矩形波である。モータドライバ１０６は、パルス駆動の駆動電圧が印加されると、モータ１００を所定の速度と移動量でステップ的に回転させる。また、モータ制御部１０５は、パルス駆動を行う場合、異常検知部１０４に対して、モータドライバ１０６の各スイッチング素子がオンまたはオフのどの状態になっているかの状態情報を通知する。

【0016】

統括制御処理部１１０は、エンジン部１１１とＳＦＯＣ部１０７とを統括制御する。異常検知部１０３は、モータ状態推定部１０２によって推定されたモータの状態（電気角や速度）を基に、モータ１００の回転異常を検知し、モータ１００の回転異常であると判定した場合には、モータ制御部１０５に対してパルス駆動の指示を出す。例えば、異常検知部１０３は、モータ状態推定部１０２によって推定されたモータ速度が指令速度に対して所定値以上の乖離があった場合は、モータ１００の回転異常であると判定する。異常検知部１０４は、モータ制御部１０５からの各スイッチング素子情報と、モータ電流検出部１０１によって検出されたモータ１００をパルス駆動した際のモータ１００の各相に流れるコイル電流値を基に、モータ１００の回転異常を検知する。

【0017】

図２は、異常検知部１０４の構成例を示すブロック図である。異常検知部１０４は、判定用電流値取得部２０１と、異常状態判定部２０２を有する。判定用電流値取得部２０１は、パルス駆動時に、モータ制御部１０５からの各スイッチング素子の状態情報に基づき、誘起電圧分の電流が取得できるタイミングか否かを判断する。また、判定用電流値取得部２０１は、誘起電圧分の電流が取得できるタイミングで、モータ電流検出部１０１によって検出したモータ１００の各相に流れるコイル電流値を判定用電流値として取得する。異常状態判定部２０２は、判定用電流値取得部２０１が取得した判定用電流値が所定の閾値より大きい場合には、モータ１００がロック状態（回転異常）であると判定する。異常状態判定部２０２は、回転異常の検知が行われる状況（例えば、起動時や通常駆動時等）に応じて、ロック状態を判定する基準（閾値）を変更してもよい。

【0018】

図３は、モータ１００と、モータドライバ１０６の内部のＦＥＴ（スイッチング素子）３０１～３０６と、モータ電流検出部１０１と、電流計測用のシャント抵抗３１０～３１２を示す図である。Ｕ相電流計測用のシャント抵抗３１０は、Ｕ相ハイ側ＦＥＴ３０１とＵ相ロー側ＦＥＴ３０４との直列接続回路と、グランド電位ノードとの間に接続される。Ｖ相電流計測用のシャント抵抗３１１は、Ｖ相ハイ側ＦＥＴ３０２とＶ相ロー側ＦＥＴ３０５との直列接続回路と、グランド電位ノードとの間に接続される。Ｗ相電流計測用のシャント抵抗３１２は、Ｗ相ハイ側ＦＥＴ３０３とＷ相ロー側ＦＥＴ３０６との直列接続回路と、グランド電位ノードとの間に接続される。

【0019】

モータドライバ１０６は、Ｕ相ハイ側ＦＥＴ３０１と、Ｕ相ロー側ＦＥＴ３０４と、Ｖ相ハイ側ＦＥＴ３０２と、Ｖ相ロー側ＦＥＴ３０５と、Ｗ相ハイ側ＦＥＴ３０３と、Ｗ相ロー側ＦＥＴ３０６を有する。ＦＥＴ３０１～３０６は、スイッチング素子であり、図３のように、モータ１００に接続される。ハイ側ＦＥＴ３０１～３０３は、モータドライバ１０６を駆動するＰＷＭ信号がハイレベルの場合にオンになる。ロー側ＦＥＴ３０４～３０６は、モータドライバ１０６を駆動するＰＷＭ信号がローレベルの場合にオンになる。モータドライバ１０６は、通常、この様なＦＥＴの動きになるようにＦＥＴを駆動する電圧波形を生成し、制御する。

【0020】

例えば、シャント抵抗３１０に電流Ｉｕが流れる場合は、ロー側ＦＥＴ３０４がオンした状態で且つ、ハイ側ＦＥＴ３０２または３０３がオンした状態である。ハイ側ＦＥＴ３０１とロー側ＦＥＴ３０４は、同時にオフすることはあっても、同時にオンすることはない。また、ハイ側ＦＥＴ３０２とロー側ＦＥＴ３０５は、同時にオフすることはあっても、同時にオンすることはない。また、ハイ側ＦＥＴ３０３とロー側ＦＥＴ３０６は、同時にオフすることはあっても、同時にオンすることはない。

【0021】

モータ電流検出部１０１は、Ａ／Ｄコンバータを有する。モータ電流検出部１０１は、外付けのＩＣでもよいし、マイコンやＡＳＩＣ等の内部に組み込まれているＩＰやマクロであってもよい。モータ電流検出部１０１は、チャネル０（ｃｈ０）でシャント抵抗３１０の両端にかかる電圧を検知し、チャネル１（ｃｈ１）でシャント抵抗３１１の両端にかかる電圧を検知し、チャネル２（ｃｈ２）でシャント抵抗３１２の両端にかかる電圧を検知する。モータ電流検出部１０１は、チャネルを順番に切り替えながら時分割で電圧値を検知し、検知した電圧値をシャント抵抗値で除算した値を電流値として検出する。モータ電流検出部１０１は、シャント抵抗３１０に流れる電流Ｉｕと、シャント抵抗３１１に流れる電流Ｉｖと、シャント抵抗３１２に流れる電流Ｉｗを検出する。

【0022】

図４は、モータ制御装置１２０の制御方法を示すフローチャートである。モータ制御装置１２０は、通常駆動の開始により、図４の処理を開始する。ステップＳ４０１では、モータ電流検出部１０１は、モータ１００に流れる電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの値を検出する。モータ電流検出部１０１は、検出した電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの値をモータ状態推定部１０２に出力する。

【0023】

ステップＳ４０２では、モータ状態推定部１０２は、モータの状態（速度や電気角）を推定する。モータ状態推定部１０２は、モータ電流検出部１０１からの電流値とモータドライバ１０６からの駆動電圧から、ＳＦＯＣ演算を行って、モータ１００の状態（速度や電気角）を推定する。モータ状態推定部１０２は、その推定結果をモータ制御部１０５と異常検知部１０３に出力する。

【0024】

ステップＳ４０３では、異常検知部１０３は、モータの速度を基に、モータの回転異常を検知する。異常検知部１０３は、ステップＳ４０２で推定した速度と目標速度との乖離が大きく、モータ１００の回転異常である（回転異常が疑われる）と判定した場合、その判定結果を異常検知部１０４に通知し、ステップＳ４１１に進む。また、異常検知部１０３は、ステップＳ４０２で推定した速度と目標速度との乖離が小さく、モータ１００の回転異常でないと判定した場合には、その判定結果をモータ制御部１０５に通知し、ステップＳ４０４に進む。

【0025】

ステップＳ４０４では、選択部１０８は、通常駆動を選択し、通常駆動の駆動電圧をモータドライバ１０６に印加する。モータ制御部１０５は、異常検知部１０３からモータ１００の回転異常でないとの判定結果を入力すると、所定のＰＷＭ制御で引き続き正弦波状の波形をモータドライバ１０６に出力する。

【0026】

ステップＳ４０５では、モータドライバ１０６は、通常駆動によって駆動される。モータドライバ１０６は、モータ制御部１０５からの正弦波状の波形を入力し、所定の駆動電圧をモータ１００に印加する。

【0027】

ステップＳ４０６では、モータ制御部１０５は、モータ駆動の終了を判定し、終了の場合はそのまま終了し、継続する場合はステップＳ４０１へ戻る。モータ制御部１０５は、モータ状態推定部１０２から入力したモータ１００の電気角の推定結果から、モータ１００を引き続き駆動させるか止めるかを判定する。例えば、モータ制御部１０５は、電気角が指定の角度に達していない場合、引き続きモータを駆動するが、電気角が指定の角度に達した場合はモータの駆動を止める。

【0028】

ステップＳ４１１では、選択部１０８は、モータ１００の回転異常が疑われるため、パルス駆動を選択し、パルス駆動の駆動電圧をモータドライバ１０６に印加する。モータ制御部１０５は、異常検知部１０３からモータ１００の回転異常であるとの判定結果を入力すると、所定のパルス駆動で矩形波をモータドライバ１０６に出力する。

【0029】

ステップＳ４１２では、モータドライバ１０６は、パルス駆動によって駆動される。モータドライバ１０６は、モータ制御部１０５からの矩形波を入力し、所定の駆動電圧をモータ１００に印加する。その後、図５のステップＳ４２０の異常検知モードの処理に移行する。

【0030】

図５は、ステップＳ４２０の異常検知モードの処理を示すフローチャートである。ステップＳ５０１では、モータ１００は、所定の駆動電圧が印加され、パルス駆動を開始する。

【0031】

ステップＳ５０２では、異常検知部１０４は、検出されたモータ１００の電流値を基に、モータ１００の回転異常を検知する。具体的には、図２で説明したように、パルス駆動時に、モータ電流検出部１０１は、シャント抵抗３１０～３１２に流れる電流値を検出する。異常検知部１０４は、モータ電流検出部１０１により検出された電流値を基に、モータ１００の回転異常を判定する。異常検知部１０４は、モータ１００が回転状態であると判定した場合にはステップＳ５０３に進み、モータが回転異常でないと判定した場合にはステップＳ４３０を介して図４のステップＳ４０４に戻る。異常検知部１０４は、判定した内容を統括制御処理部１１０へ通知する。

【0032】

ステップＳ５０３では、統括制御処理部１１０は、エラー割り込みを発行し、図５の処理を終了する。

【0033】

図６および図７（ａ）、（ｂ）は、パルス駆動時のＦＥＴ３０１～３０６を駆動する電圧波形とシャント抵抗３１０～３１２を流れる電流波形を示す図である。

【0034】

図６は、ＦＥＴ３０１～３０６の駆動電圧のハイレベルとローレベルを切り替えた場合、シャント抵抗３１０～３１２に電流波形がどのタイミングでどの様に現れるかを示している。シャント抵抗３１０～３１２に現れる電流波形は、回転時（回転正常時）とロック時（回転異常時）の両方を示している。図７（ａ）および（ｂ）は、異常検知部１０４が回転異常を判定する際の、回転時とロック時の電流波形を比較して示している。

【0035】

まず、異常検知部１０３は、モータ１００の推定速度から、推定したモータ速度が指令速度に対して所定値以上の乖離があり、モータ１００の回転異常が疑われる場合、駆動方法を通常駆動からパルス駆動に変更する。このパルス駆動では、モータドライバ１０６は、モータ１００をステッピングモータのように扱い、モータ１００の各相に対して所定の角度にそれぞれ引き込むパルス信号を送ることでモータ１００を回転させている。よって、モータ１００が正常に回転していれば、モータ１００の回転が止まることはない。そして、異常検知部１０４は、このパルス駆動時のシャント抵抗３１０～３１２に現れる電流波形からモータ１００の回転異常を判定する。

【0036】

モータ１００がロックしていない正常状態時にパルス駆動で回転させる場合、モータ１００の内部のコイルには、モータ１００の回転状態に応じた誘起電圧が発生し、その誘起電圧分の電流が発生する。そのため、例えば、シャント抵抗３１０から、図６のチャネル０の電流波形のように、Ｕ相ロー側ＦＥＴ３０４が駆動波形のハイレベルでオンしている時に、（２）と（５）のタイミングで電流波形の変化が得られる。チャネル０における（２）のタイミングは、ハイ側ＦＥＴ３０１～３０３が全てオフで、ロー側ＦＥＴ３０４だけがオンとなっているため、モータ１００が回転していれば、誘起電圧分の電流波形のみが得られる。一方、誘起電圧が発生しないモータ１００がロックした回転異常の場合は、電流波形に誘起電圧分の電流が乗らない。そのため、パルス駆動中のシャント抵抗に流れる電流の波形は、図６のロック時のチャネル０の電流波形の（２）のタイミング時のように、ほぼゼロの波形となる。よって、異常検知部１０４は、ノイズ等を考慮したゼロ近辺の閾値を設定することで、回転異常の判定が可能となる。異常検知部１０４は、（２）のタイミングで、チャネル０の電流値が閾値より小さい場合には、モータ１００が回転異常でない正常の状態であると判定する。また、異常検知部１０４は、（２）のタイミングで、チャネル０の電流値が閾値より大きい場合には、モータ１００が回転異常であると判定する。異常検知部１０４は、図７（ａ）および（ｂ）のように、シャント抵抗３１０に流れる電流の（２）のタイミングでの波形の違いを判定することにより、モータ１００の回転異常を検出することができる。

【0037】

判定用電流値取得部２０１は、モータ制御部１０５のパルス駆動の駆動電圧に応じた（２）のタイミングで、モータ電流検出部１０１が検出したチャネル０の電流値を取得する。異常状態判定部２０２は、判定用電流値取得部２０１が取得したチャネル０の電流値が閾値より大きい場合には、回転異常であると判定し、判定用電流値取得部２０１が取得したチャネル０の電流値が閾値より小さい場合には、回転異常でないと判定する。

【0038】

同様に、異常検知部１０４は、チャネル１では（４）のタイミングで、チャネル２では（６）のタイミングで、判定用電流値を取得し、回転異常の判定を行うことが可能である。

【0039】

本実施形態では、電流検出の回路や検出した電流波形を３チャネル分示しているが、異常検知部１０４は、少なくとも１チャネル分の情報があれば、モータ１００の回転異常を検出することができる。また、パルス駆動のＦＥＴ３０１～３０６の駆動波形を図６のデューティ比で示しているが、モータ１００を止めることがない限り、このデューティ比を変更することは可能である。

【0040】

図８は、モータ１００の目標速度９００に対する実速度９１０を示す図である。以下、モータ１００の起動時に異常検出を行う例を示す。まず、モータ制御部１０５は、オープン制御である強制転流モード９０１にてモータ１００を起動させ、次にモータ１００がある所定の速度に到達したら、通常駆動９０２へ切り替える。

【0041】

通常駆動９０２の期間では、モータ制御部１０５は、通常駆動の駆動電圧をモータドライバ１０６に印加し、異常検知部１０３は、推定速度を基に、モータ１００の回転異常を検知する。モータ制御部１０５が通常駆動の駆動電圧をモータドライバ１０６に印加している場合には、異常検知部１０３がモータ１００の回転異常を検知する。異常検知部１０３が、モータ１００の回転異常である（異常が疑われる）と判定した場合には、モータ制御部１０５は、モータドライバ１０６に対して、通常駆動９０２の駆動電圧の印加からパルス駆動９０３の駆動電圧の印加に切り替える。

【0042】

パルス駆動９０３の期間では、モータ制御部１０５は、パルス駆動の駆動電圧をモータドライバ１０６に印加し、異常検知部１０４は、検出された電流値を基に、モータ１００の回転異常を検知する。モータ制御部１０５がパルス駆動の駆動電圧をモータドライバ１０６に印加している場合には、異常検知部１０４がモータ１００の回転異常を検知する。異常検知部１０４が、回転異常でないと判定した場合には、モータ制御部１０５は、モータドライバ１０６に対して、パルス駆動９０３の駆動電圧の印加から通常駆動９０４の駆動電圧の印加に切り替える。モータ１００は、回転異常が認められなかった場合でも、パルス駆動９０３により回転状態を維持しているため、止まることなく、通常駆動９０４を再開できる。また、モータ制御部１０５は、モータ速度に段差が発生しないように、直前に検出した速度を引き継ぐ形で、パルス駆動９０３に設定していた速度と角度にして、通常駆動９０４に復帰する。

【0043】

図９は、モータ１００の目標速度９００に対する実速度９１０を示す図である。以下、モータ起動前に異常検出を行う例を示す。異常検知部１０４のみが異常検知を行う。

【0044】

モータ制御部１０５は、起動前からモータ異常が疑われているため、モータ１００が停止している状態で、パルス駆動９０３の駆動電圧をモータドライバ１０６に印加し、モータを回転させる。パルス駆動９０３の期間では、異常検知部１０４は、電流値を基に、回転異常であるか否かを判定する。

【0045】

異常検知部１０４が、回転異常でないと判定した場合には、モータ制御部１０５は、通常の起動と同じく、オープン制御である強制転流モード９０１にてモータ１００を起動させる。

【0046】

次に、モータ制御部１０５は、モータ１００がある所定の速度に到達したら、通常駆動９０２の駆動電圧をモータドライバ１０６に印加する。

【0047】

以上説明したように、モータ制御部１０５は、モータ１００の起動時、もしくは起動前において、回転異常が疑われる場合は、パルス駆動９０３で駆動する。異常検知部１０４は、パルス駆動９０３では、電流波形により、モータ１００の回転異常を判定する。

【0048】

（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読み出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

【0049】

なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

【符号の説明】

【0050】

１００ モータ、１０１ モータ電流検出部、１０２ モータ状態推定部、１０３ 異常検知部、１０４ 異常検知部、１０５ モータ制御部、１０６ モータドライバ、１１０ 統括制御処理部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】