JP2021027747A - モータ駆動制御装置、モータユニット、およびモータ駆動制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ステッピングモータの負荷変動に対する耐性を高める。【解決手段】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（１０）は、複数相のコイル（２１Ａ，２１Ｂ）を有するステッピングモータ（２０）の駆動を制御するための制御信号（Ｓｃ）を生成する制御部（１１）と、前記制御信号に基づいて、前記複数相のコイルを駆動する駆動部（１２）とを有し、前記制御部は、前記コイルに発生したスパイク電圧の発生している期間を表すスパイク電圧発生時間（ｔｓ）が所定時間（ｔｔ）に近づくように前記制御信号を生成して、各相の前記コイルの通電時間（Ｔ１〜Ｔ１０）を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、モータ駆動制御装置、モータユニット、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に関する。

ステッピングモータとして、２つの相を有する２相ステッピングモータが知られている。
２相ステッピングモータの駆動方式としては、１相励磁方式、２相励磁方式、１−２相励磁方式が知られている。

１相励磁方式は、一つの相毎に励磁する相を切り替える方式である。２相励磁方式は、二つの相毎に励磁する相を切り替える方式である。１−２相励磁方式は、１相励磁と２相励磁を交互に切り替えて励磁する相を切り替える方式である。

例えば、特許文献１には、２相ステッピングモータを１−２相励磁方式で駆動したときのステッピングモータの回転速度のばらつきを抑えるために、１相励磁期間中に、次の２相励磁期間と同じ相で２相励磁する期間を設けるモータ駆動制御技術が開示されている。

特開２０１０−９３９１４号公報

本願発明者らは、所定のアプリケーションに採用するステッピングモータの駆動方式として、１相励磁よりも発生するトルクの大きい１−２相励磁方式を採用することを検討した。

しかしながら、特許文献１に代表される一般的な１−２相励磁方式では、予め、１相励磁が実施される期間と２相励磁が実施される期間のそれぞれの長さが固定されている（一定である）。そのため、１−２相励磁方式では、負荷変動に対する耐性が低いという問題がある。具体的には、ステッピングモータの負荷が大きくなった場合に、ロータが適切な位置まで移動する前に励磁相が切り替わることにより、トルクが低下し、脱調が発生し易くなるという課題がある。

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負荷変動に対する耐性を高めることを目的とする。

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、複数相のコイルを有するステッピングモータの駆動を制御するための制御信号を生成する制御部と、前記制御信号に基づいて、前記複数相のコイルを駆動する駆動部と、を有し、前記制御部は、前記コイルに発生したスパイク電圧の発生している期間を表すスパイク電圧発生時間が所定時間に近づくように前記制御信号を生成して、各相の前記コイルの通電時間を制御することを特徴とする。

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負荷変動に対する耐性を高めることが可能となる。

本発明の実施の形態に係るモータユニットの構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係るモータの構成を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態に係るモータ駆動制御装置による、２相ステッピングモータの通電切替制御を説明するための図である。 スパイク電圧を説明するための図である。 スパイク電圧発生時間と２相ステッピングモータの負荷との関係を示す図である。 スパイク電圧発生時間と２相ステッピングモータの駆動周波数（回転速度）との関係を示す図である。 本発明の実施の形態に係るモータ駆動制御装置における制御部の機能ブロックである。 本発明の実施の形態に係るモータ駆動制御装置によるステッピングモータの通電切替制御の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係るモータ駆動制御装置によるステッピングモータの通電切替制御の流れを示すフローチャートである。 本実施の形態に係るモータ駆動制御装置の通電制御によるステッピングモータの駆動周波数の変化を示す図である。

１．実施の形態の概要
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。なお、以下の説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の参照符号を、括弧を付して記載している。

〔１〕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（１０）は、複数相のコイル（２１Ａ，２１Ｂ）を有するステッピングモータ（２０）の駆動を制御するための制御信号（Ｓｃ）を生成する制御部（１１）と、前記制御信号に基づいて、前記複数相のコイルの少なくとも１相を励磁する駆動部（１２）とを有し、前記制御部は、前記コイルに発生したスパイク電圧の発生している期間を表すスパイク電圧発生時間（ｔｓ）が所定時間（目標スパイク時間ｔｔ）に近づくように前記制御信号を生成して、各相の前記コイルの通電時間（Ｔ１〜Ｔ１０）を制御することを特徴とする。

〔２〕上記〔１〕に記載のモータ駆動制御装置において、前記制御部は、前記スパイク電圧発生時間（ｔｓ）が前記所定時間（目標スパイク時間ｔｔ）に近づくように、前記通電時間の目標値を示す目標通電時間（ｔｇ）を算出し、前記通電時間が前記目標通電時間に一致するように、前記制御信号を生成してもよい。

〔３〕上記〔２〕に記載のモータ駆動制御装置において、前記制御部は、少なくとも一つの前記スパイク電圧発生時間（ｔｓ）の測定値に基づいて、前記スパイク電圧発生時間の長さの度合いを示すスパイク時間（ｔｓａ）を算出し、前記スパイク時間が前記所定時間よりも大きい場合に、前記目標通電時間を減少させ、前記スパイク時間が前記所定時間よりも小さい場合に、前記目標通電時間を増加させてもよい。

〔４〕上記〔３〕に記載のモータ駆動制御装置において、前記制御部は、前記スパイク電圧発生時間（ｔｓ）の測定値の平均値に基づいて、前記スパイク時間（ｔｓａ）を算出してもよい。

〔５〕上記〔３〕に記載のモータ駆動制御装置において、前記制御部は、直前に発生した前記スパイク電圧発生時間（ｔｓ）に基づいて前記スパイク時間（ｔｓａ）を算出してもよい。

〔６〕上記〔３〕乃至〔５〕の何れか一つに記載のモータ駆動制御装置において、前記制御部は、前記コイルに発生した逆起電圧を監視する逆起電圧監視部（１１１）と、前記逆起電圧監視部の監視結果に基づいて、前記スパイク電圧発生時間を計測し、前記スパイク時間を算出するスパイク電圧情報生成部（１１２）と、前記スパイク時間と前記所定時間とを比較するスパイク時間比較部（１１６）と、前記スパイク時間比較部の比較結果に基づいて、前記目標通電時間を決定する目標通電時間決定部（１１７）と、各相の前記コイルの通電時間を計測し、計測している通電時間が前記目標通電時間に一致するか否かを判定する通電時間計測部（１１８）と、前記通電時間計測部の判定結果に基づいて、前記制御信号を生成する制御信号生成部（１２０）と、を含んでもよい。

〔７〕本発明の代表的な実施の形態に係るモータユニット（１）は、上記〔１〕乃至〔６〕の何れか一つに記載のモータ駆動制御装置（１０）と、前記ステッピングモータ（２０）とを備えることを特徴とする。

〔８〕本発明の代表的な実施の形態に係るモータ駆動制御方法は、モータ駆動制御装置（１０）によって、複数相のコイルを有するステッピングモータ（２０）の駆動を制御するための方法である。本方法は、前記モータ駆動制御装置が、前記ステッピングモータの駆動を制御するための制御信号を生成する第１ステップ（Ｓ０〜Ｓ１，Ｓ３〜Ｓ４，Ｓ６〜Ｓ１４）と、前記モータ駆動制御装置が、前記制御信号に基づいて、前記複数相のコイル少なくとも１相を励磁する第２ステップ（Ｓ２，Ｓ５）と、を含み、前記第１ステップは、前記モータ駆動制御装置が、前記コイルに発生したスパイク電圧の発生している期間を表すスパイク電圧発生時間が所定時間に近づくように各相の前記コイルの目標通電時間を算出する第３ステップ（Ｓ１１〜Ｓ１４）と、前記モータ駆動制御装置が、前記コイルの通電時間が前記目標通電時間に一致するように、前記制御信号を生成する第４ステップ（Ｓ３〜Ｓ４，Ｓ６〜Ｓ８）とを含むことを特徴とする。

２．実施の形態の具体例
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。

図１は、本発明の実施の形態に係るモータユニットの構成を示すブロック図である。
図１に示すように、モータユニット１は、ステッピングモータ２０と、ステッピングモータ２０を駆動するモータ駆動制御装置１０とを備えている。モータユニット１は、例えば、印刷機における紙を搬送する装置等のモータを動力源として用いる各種装置に適用可能である。

図２は、ステッピングモータ２０の構成を模式的に示す図である。
ステッピングモータ２０は、複数相のコイルを有するステッピングモータである。例えば、図２に示すように、ステッピングモータ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、ステッピングモータ２０は、Ａ相のコイル２１Ａと、Ｂ相のコイル２１Ｂと、ロータ２２と、ステータヨーク（図示せず）とを有している。
コイル２１Ａ，２１Ｂは、それぞれ、ステータヨークを励磁するコイルである。コイル２１Ａ，２１Ｂは、それぞれ、後述する駆動部１２に接続されている。コイル２１Ａ，２１Ｂには、それぞれ異なる位相の電流（コイル電流）が流される。

なお、本実施の形態において、コイル２１Ａ，２１Ｂをそれぞれ区別しない場合には、単に、「コイル２１」と表記する場合がある。

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、ロータ２２が２極である場合が一例として示されている。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（図示せず）が接続されており、ロータ２２の回転力により、出力軸が駆動される。

モータ駆動制御装置１０は、ステッピングモータ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、例えば上位装置（図示せず）からの駆動指令に基づいて、ステッピングモータ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、ステッピングモータ２０の駆動および停止を制御する。

図１に示すように、モータ駆動制御装置１０は、制御部１１と駆動部１２を有している。
駆動部１２は、ステッピングモータ２０のコイル２１Ａ，２１Ｂに通電して、ステッピングモータ２０を駆動する機能部である。駆動部１２は、モータ駆動部１２１を有している。

モータ駆動部１２１は、制御部１１によって生成された制御信号Ｓｃに基づいて、ステッピングモータ２０に駆動電力を供給する。図２に示すように、モータ駆動部１２１は、コイル２１Ａの正極側の端子ＡＰ、コイル２１Ａの負極側の端子ＡＮ、コイル２１Ｂの正極側の端子ＢＰ、およびコイル２１Ｂの負極側の端子ＢＮにそれぞれ接続されており、各端子ＡＰ，ＡＮ，ＢＰ，ＢＮに電圧を印加することにより、コイル２１Ａ，２１Ｂを通電させる。

モータ駆動部１２１は、例えば、４つのスイッチング素子（例えばトランジスタ）から構成されたＨブリッジ回路等によって構成されている。モータ駆動部１２１は、例えば、Ｈブリッジ回路を構成する各スイッチング素子を選択的にオン・オフさせることにより、コイル２１Ａ，２１Ｂの通電を切り替える。

以下、Ａ相のコイル２１Ａの端子ＡＮに対する端子ＡＰの電圧を「Ａ相電圧」、Ｂ相のコイル２１Ｂの端子ＢＮに対する端子ＢＰの電圧を「Ｂ相電圧」と称する。

図２に示すように、Ａ相のコイル２１Ａに電流＋Ｉａを流す場合、モータ駆動部１２１は、例えば、コイル２１ＡにＡ相電圧“＋Ｖａ”を印加する。一方、Ａ相のコイル２１Ａに電流−Ｉａを流す場合、モータ駆動部１２１は、コイル２１ＡにＡ相電圧“−Ｖａ”を印加する。Ｂ相のコイル２１Ｂについても同様に、電流＋Ｉｂを流す場合、モータ駆動部１２１は、例えば、コイル２１ＢのＢ相電圧“＋Ｖｂ”を印加し、Ｂ相のコイル２１Ｂに電流−Ｉｂを流す場合、コイル２１ＢにＢ相電圧“−Ｖｂ”を印加する。

上述したように、モータ駆動部１２１は、制御部１１からの制御信号Ｓｃに基づいて、各コイル２１Ａ，２１Ｂの端子間に印加する電圧を切り替えることにより、各コイル２１Ａ，２１Ｂの通電状態を切り替える。

制御部１１は、ステッピングモータ２０の駆動を制御するための制御信号Ｓｃを生成して、駆動部１２を介してステッピングモータ２０の駆動を制御する。

制御部１１は、例えば、ＣＰＵ等のプロセッサと、ＲＡＭ，ＲＯＭ等の各種記憶装置と、タイマ（カウンタ）、Ａ／Ｄ変換回路、Ｄ／Ａ変換回路、および入出力Ｉ／Ｆ回路等の周辺回路とがバスを介して互いに接続された構成を有するプログラム処理装置（例えば、マイクロコントローラ）である。本実施の形態において、制御部１１は、ＩＣ（集積回路）としてパッケージ化されているが、これに限られるものではない。

制御部１１は、所定の励磁方式により、ステッピングモータ２０の駆動を制御するための制御信号Ｓｃを生成する。本実施の形態では、一例として、制御部１１は、１−２相励磁方式によってステッピングモータ２０のコイル２１Ａ，２１Ｂの通電切替制御を行うものとして説明する。

すなわち、制御部１１は、ステッピングモータ２０における複数のコイル２１Ａ，２１Ｂのうち１相分のコイル２１を励磁する１相励磁と２相分のコイル２１を励磁する２相励磁とを交互に繰り返すように、ステッピングモータ２０の駆動を制御するための制御信号Ｓｃを生成する。

図３は、本発明の実施の形態に係るモータ駆動制御装置による、ステッピングモータの通電切替制御を説明するための図である。

同図において、参照符号３０１は、Ａ相のコイル２１ＡのＡ相電圧を表し、参照符号３０２は、Ｂ相のコイル２１ＢのＢ相電圧を表している。

図３に示すように、制御部１１は、１相励磁と２相励磁とを交互に繰り返すように、ステッピングモータ２０の各相のコイル２１Ａ，２１Ｂの通電状態を切り替える。例えば、図３における１相励磁の期間Ｔ１では、Ａ相電圧を“＋Ｖａ”としてコイル２１Ａを正（＋）に励磁させるとともに、Ｂ相電圧を“＋Ｖｂ”としてコイル２１Ｂを正（＋）に励磁させる。期間Ｔ１の次の２相励磁の期間Ｔ２では、引き続き、Ａ相電圧を“＋Ｖａ”としてコイル２１Ａを正（＋）に励磁させるとともに、Ｂ相電圧を“０”として、コイル２１Ｂを励磁させない。期間Ｔ２の次の１相励磁の期間Ｔ３では、引き続き、Ａ相電圧を“＋Ｖａ”としてコイル２１Ａを正（＋）に励磁させるとともに、Ｂ相電圧を“−Ｖｂ”としてコイル２１Ｂを負（−）に励磁させる。期間Ｔ３の次の２相励磁の期間Ｔ４では、Ａ相電圧を“０”として、コイル２１Ａを励磁させず、引き続き、Ｂ相電圧を“−Ｖｂ”としてコイル２１Ｂを負（−）に励磁させる。

このように、制御部１１は、１相励磁と２相励磁が交互に切り替わるように、制御信号Ｓｃを生成し、駆動部１２に与える。

本実施の形態に係るモータユニット１において、ステッピングモータ２０の各相のコイル２１Ａ，２１Ｂの通電時間、すなわちステッピングモータ２０の１相励磁が行われる期間と２相励磁が行われる期間は、１相励磁中の非励磁相のコイル２１に発生したスパイク電圧の幅に基づいて決定される。すなわち、モータユニット１において、ステッピングモータ２０の１相励磁の期間と２相励磁の期間は、固定期間ではなく、可変期間となる。

図４は、スパイク電圧を説明するための図である。
図４には、図３における時刻ｔ５から時刻ｔ８までの期間を拡大した図である。
図４において、時刻ｔ５から時刻ｔ６までの期間Ｔ６は、Ａ相電圧を“−Ｖａ”としてコイル２１Ａを負（−）に励磁させ、且つＢ相電圧を“０”としてコイル２１Ｂを励磁させない１相励磁の期間である。

時刻ｔ５において、励磁状態であったＢ相のコイル２１Ｂを非励磁状態に遷移させたとき、コイル２１Ｂには、電圧が発生する。

本実施の形態では、図４に示すように、急峻に変化する部分４０１，４０２の電圧を「スパイク電圧」と称し、スパイク電圧の幅（スパイク電圧が発生している期間）ｔｓを、「スパイク電圧発生時間ｔｓ」と称する。

本願発明者らは、本願発明に先立って、２相ステッピングモータのスパイク電圧発生時間ｔｓが、２相ステッピングモータの負荷の大きさおよび２相ステッピングモータの駆動周波数（回転速度）に依存することを、見出した。

図５は、スパイク電圧発生時間ｔｓと２相ステッピングモータの負荷との関係を示す図である。図５には、２相ステッピングモータの駆動周波数を一定にした場合における、２相ステッピングモータの負荷に対するスパイク電圧発生時間ｔｓの特性５０１が示されている。

図６は、スパイク電圧発生時間ｔｓと２相ステッピングモータの駆動周波数（回転速度）との関係を示す図である。図６には、２相ステッピングモータの負荷を一定にした場合における、２相ステッピングモータの駆動周波数（回転速度）に対するスパイク電圧発生時間ｔｓの特性５０２が示されている。

図５に示すように、一定の駆動周波数（回転速度）で駆動している（２相）ステッピングモータにおいて、ステッピングモータの負荷が大きくなった場合、非励磁相のコイルに発生するスパイク電圧の幅（スパイク電圧発生時間ｔｓ）が短くなる傾向がある。

また、図６に示すように、負荷が一定の（２相）ステッピングモータにおいて、ステッピングモータの駆動周波数を大きくした場合、非励磁相のコイルに発生するスパイク電圧発生時間ｔｓが短くなる傾向がある。

そこで、本実施の形態に係るモータ駆動制御装置１０は、ステッピングモータ２０の非励磁相のコイル２１に発生するスパイク電圧発生時間ｔｓが一定になるように、各相のコイル２１Ａ，２１Ｂの通電時間を調整する通電切替制御（フィードバック制御）を行うことにより、ステッピングモータ２０の負荷によらず、適切なトルクでステッピングモータ２０を駆動させる。
以下、モータ駆動制御装置１０による通電切替制御について、詳細に説明する。

図７は、本発明の実施の形態に係るモータ駆動制御装置における制御部１１の機能ブロックである。

図７に示すように、制御部１１は、上述したコイル２１Ａ，２１Ｂの通電切替制御を実現するための機能部として、逆起電圧監視部１１１、スパイク電圧情報生成部１１２、スパイク時間比較部１１６、目標通電時間決定部１１７、通電時間計測部１１８、記憶部１１９、および制御信号生成部１２０を有している。

これらの機能部は、例えば、上述したプログラム処理装置（マイクロコントローラ）において、プロセッサが記憶装置に記憶されたプログラムに従って各種演算を実行し、Ａ／Ｄ変換回路やタイマ等の周辺回路を制御することによって、実現される。

逆起電圧監視部１１１は、各相のコイル２１Ａ，２１Ｂに発生する逆起電圧を監視する機能部である。逆起電圧監視部１１１は、例えばＡ／Ｄ変換回路等によって実現することができる。

スパイク電圧情報生成部１１２は、逆起電圧監視部１１１の監視結果に基づいて逆起電圧に含まれるスパイク電圧に関する情報を生成する機能部である。
具体的に、スパイク電圧情報生成部１１２は、スパイク電圧発生時間計測部１１３、スパイク電圧発生回数算出部１１４、およびスパイク時間算出部１１５を含む。スパイク電圧情報生成部１１２を構成するこれらの機能部は、例えば、上述したマイクロコントローラを構成するプロセッサによるプログラム処理とタイマ等の周辺回路とによって実現することができる。

スパイク電圧発生時間計測部１１３は、逆起電圧監視部１１１の監視結果に基づいて、スパイク電圧を検出するとともに、そのスパイク電圧の幅、すなわちスパイク電圧発生時間ｔｓを計測する。

例えば、スパイク電圧発生時間計測部１１３は、逆起電圧の立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジを検出し、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとの間の時間をスパイク電圧発生時間ｔｓの計測値とする。あるいは、スパイク電圧発生時間計測部１１３は、逆起電圧が０Ｖとなる点（ゼロクロス点）に基づいてスパイク電圧発生時間ｔｓを計測してもよい。例えば、図４に示すように、スパイク電圧発生時間計測部１１３は、コイル２１Ａ，２１Ｂの通電状態の切り替わり後の逆起電圧のゼロクロス点を検出し、一番目のゼロクロス点ｚ１と二番目のゼロクロス点ｚ２との間の時間を、スパイク電圧発生時間ｔｓの計測値としてもよい。スパイク電圧発生時間計測部１１３によって計測されたスパイク電圧発生時間ｔｓの計測値は、記憶部１１９に記憶される。

なお、スパイク電圧発生時間ｔｓの計測方法は、上述の方法に限定されず、他の方法によって行われてもよい。

スパイク電圧発生回数算出部１１４は、スパイク電圧の発生回数をカウントする。例えば、スパイク電圧発生回数算出部１１４は、スパイク電圧発生時間計測部１１３がスパイク電圧発生時間ｔｓを計測した回数（例えば、スパイク電圧発生時間ｔｓの計測値を記憶部１１９に記憶した回数）をカウントし、スパイク電圧発生回数ｒｓとして記憶部１１９に記憶する。

スパイク電圧発生回数算出部１１４は、スパイク電圧発生回数ｒｓが所定回数ｎ（例えば、上位装置等から指定された指定回数）と一致したら、スパイク電圧発生回数ｒｓが所定回数ｎに達したことを示す通知信号Ｓｒを出力するとともに、スパイク電圧発生回数ｒｓをリセットし、再びスパイク電圧発生回数ｒｓのカウントを開始する。

スパイク時間算出部１１５は、スパイク電圧発生回数算出部１１４から通知信号Ｓｒが入力されたとき、スパイク電圧発生時間計測部１１３によるスパイク電圧発生時間ｔｓの計測値に基づいて、スパイク時間ｔｓａを算出する。

ここで、スパイク時間ｔｓａとは、スパイク電圧発生時間の長さの度合いを表す指標である。例えば、複数のスパイク電圧発生時間ｔｓの計測値の平均値をスパイク時間ｔｓａとしてもよいし、直近のスパイク電圧発生時間ｔｓの計測値をスパイク時間ｔｓａとしてもよい。あるいは、一方の相のコイル２１に発生したスパイク電圧発生時間ｔｓの計測値の平均値をスパイク時間ｔｓａとしてもよい。

本実施の形態では、スパイク電圧発生時間ｔｓの計測値の平均値に基づいて、スパイク時間ｔｓａを算出する場合を例にとり、説明する。

スパイク時間算出部１１５は、例えば、ｎ（ｎは２以上の整数）回分の１相励磁の期間におけるスパイク電圧発生時間ｔｓの計測値に基づいて、スパイク電圧発生時間ｔｓの平均値を算出し、スパイク時間ｔｓａとして記憶部１１９に記憶する。

具体的には、スパイク時間算出部１１５は、スパイク電圧発生回数算出部１１４からスパイク電圧発生回数ｒｓが所定回数ｎに達したことを示す通知信号Ｓｒが入力された場合に、記憶部１１９に記憶されているスパイク電圧発生回数ｒｓと、ｎ回分のスパイク電圧発生時間ｔｓの測定値とに基づいて、スパイク電圧発生時間ｔｓの平均値を算出し、スパイク時間ｔｓａとして記憶部１１９に記憶する。すなわち、スパイク時間算出部１１５は、スパイク電圧発生回数ｒｓが所定回数ｎと一致する度に、スパイク時間ｔｓａを更新する。

スパイク時間比較部１１６は、スパイク時間算出部１１５によって算出されたスパイク時間ｔｓａと目標スパイク時間ｔｔとを比較する機能部である。

ここで、目標スパイク時間ｔｔとは、ステッピングモータ２０の駆動制御中に非励磁相のコイル２１に発生するスパイク電圧の幅、すなわちスパイク電圧発生時間ｔｓの目標値である。目標スパイク時間ｔｔは、例えば、モータユニット１が適用されるアプリケーションの仕様等に応じて適宜決定される。目標スパイク時間ｔｔは、例えば、予め記憶部１１９に記憶されていてもよいし、モータ駆動制御装置１０の起動後に、上位装置によって設定されてもよい。

例えば、スパイク時間比較部１１６は、スパイク時間算出部１１５によってスパイク時間ｔｓａが更新される度に、スパイク時間ｔｓａと目標スパイク時間ｔｔの比較を行う。スパイク時間ｔｓａが目標スパイク時間ｔｔと一致しない場合には、スパイク時間比較部１１６は、スパイク時間ｔｓａが目標スパイク時間ｔｔよりも大きいか否かを判定する。

目標通電時間決定部１１７は、スパイク時間比較部１１６の比較結果に基づいて、目標通電時間ｔｇを決定する機能部である。例えば、モータ駆動制御装置１０の起動後、目標通電時間決定部１１７は、先ず、予め記憶部１１９に記憶されている目標通電時間ｔｇの初期値を目標通電時間ｔｇとして通電時間計測部１１８に設定する。その後、目標通電時間決定部１１７は、スパイク時間比較部１１６の比較結果が出力される度に、その比較結果に応じて、記憶部１１９に記憶されている目標通電時間ｔｇを更新し、通電時間計測部１１８に設定する。

具体的に、目標通電時間決定部１１７は、スパイク時間ｔｓａが目標スパイク時間ｔｔよりも大きい場合には、目標通電時間ｔｇを減少させる。例えば、目標通電時間決定部１１７は、直前に設定された目標通電時間ｔｇが“ｔｎ”である場合に、“ｔｎ”から“ａ”を減算した“ｔｎ−ａ”を、新たな目標通電時間ｔｇとして通電時間計測部１１８に設定する（ｔｇ＝ｔｎ−ａ）。

一方、スパイク時間ｔｓａが目標スパイク時間ｔｔよりも小さい場合には、目標通電時間決定部１１７は、目標通電時間ｔｇを増加させる。例えば、目標通電時間決定部１１７は、直前に設定された目標通電時間ｔｇが“ｔｎ”場合に、“ｔｎ”に“ａ”を加算した“ｔｎ＋ａ”を、新たな目標通電時間ｔｇとして通電時間計測部１１８に設定する（ｔｇ＝ｔｎ＋ａ）。

なお、スパイク時間ｔｓａが目標スパイク時間ｔｔと一致する場合には、例えば、目標通電時間決定部１１７は、目標通電時間ｔｇを変更しない。

通電時間計測部１１８は、設定された目標通電時間ｔｇに基づいて、各相のコイル２１Ａ，２１Ｂの通電時間を計測する機能部である。通電時間計測部１１８は、例えば、上述したマイクロコントローラを構成するプロセッサによるプログラム処理とタイマ等の周辺回路によって実現することができる。

通電時間計測部１１８は、各相のコイル２１Ａ，２１Ｂの通電時間を計測し、計測時間が目標通電時間ｔｇに到達したか否かを判定する。
例えば、モータ駆動制御装置１０の起動後に、目標通電時間決定部１１７によって目標通電時間ｔｇ（初期値）が通電時間計測部１１８に設定される。通電時間計測部１１８は、例えば、目標通電時間ｔｇの設定をトリガとして、時間（通電時間）の計測を開始する。通電時間計測部１１８は、計測時間が目標通電時間ｔｇに一致した場合、コイル２１の通電時間が目標通電時間ｔｇに達したことを示す通知信号Ｓｔを出力するとともに、計測時間をリセットする。そして、通電時間計測部１１８は、時間の計測を再開する。

上述したように、通電時間計測部１１８に設定される目標通電時間ｔｇは、目標通電時間決定部１１７によって随時更新される。例えば、三回分のスパイク電圧発生時間の計測値の平均値に基づいてスパイク時間ｔｓａが決定される場合（所定回数ｎ＝３の場合）、スパイク電圧が三回検出される毎にスパイク時間ｔｓａの算出処理が行われ、スパイク時間ｔｓａが目標スパイク時間ｔｔと一致しない場合には、スパイク時間ｔｓａの比較処理、および目標通電時間ｔｇの算出処理が行われ、通電時間計測部１１８に設定される目標通電時間ｔｇが更新される。例えば、図３の場合、時刻ｔ０において、目標通電時間ｔｇが更新され、次に、時刻ｔ６において、目標通電時間ｔｇが再び更新される。

制御信号生成部１２０は、通電時間計測部１１８の判定結果に基づいて、制御信号Ｓｃを生成する機能部である。制御信号生成部１２０は、例えば、上述したマイクロコントローラを構成するプロセッサによるプログラム処理と入出力Ｉ／Ｆ回路等の周辺回路によって実現することができる。

制御信号生成部１２０は、各相のコイル２１Ａ，２１Ｂの通電時間が目標通電時間ｔｇに到達する度に、ステッピングモータ２０の励磁状態を切り替えるように制御信号Ｓｃを生成する。例えば、１相励磁中に、通知信号Ｓｔが出力された場合には、ステッピングモータ２０の励磁状態を１相励磁から２相励磁に切り替えるように、制御信号Ｓｃを生成する。また、２相励磁中に、通知信号Ｓｔが出力された場合には、ステッピングモータ２０の励磁状態を２相励磁から１相励磁に切り替えるように、制御信号Ｓｃを生成する。

記憶部１１９は、モータ駆動制御装置１０によるステッピングモータ２０の通電切替制御に必要なパラメータを記憶する機能部である。例えば、記憶部１１９は、上述したマイクロコントローラを構成するプロセッサ（ＣＰＵ）内のレジスタや、ＲＡＭやＲＯＭ等のメモリによって実現することができる。

例えば、記憶部１１９には、ステッピングモータ２０の通電切替制御に必要なパラメータとして、上述した、スパイク電圧発生時間ｔｓの計測値、スパイク時間ｔｓａ、スパイク電圧発生回数ｒｓ、目標スパイク時間ｔｔ、および目標通電時間ｔｇ等が記憶される。

図８Ａおよび図８Ｂは、本実施の形態に係るモータ駆動制御装置１０によるステッピングモータ２０の通電切替制御の流れを示すフローチャートである。図８Ａは、ステップＳ０からステップＳ８までを示し、図８Ｂは、ステップＳ９からステップＳ１４までを示している。

モータ駆動制御装置１０は、例えば電源投入後、先ず、目標通電時間ｔｇの初期値を通電時間計測部１１８に設定する（ステップＳ０）。
次に、モータ駆動制御装置１０の制御部１１は、上位装置からステッピングモータ２０の駆動指令が入力されているか否かを判定する（ステップＳ１）。駆動指令が入力されていない場合（ステップＳ１：Ｎｏの場合）には、ステッピングモータ２０の駆動を開始しない。

一方、駆動指令が入力されている場合（ステップＳ１：Ｙｅｓの場合）には、モータ駆動制御装置１０は、ステッピングモータ２０の駆動するために通電切替制御を開始する。

次に、モータ駆動制御装置１０は、例えば、ステッピングモータ２０の２相励磁を開始する（ステップＳ２）。例えば、図３の例の場合、制御信号生成部１２０は、時刻ｔ０において、ステッピングモータ２０のＡ相のコイル２１ＡにＡ相電圧“＋Ｖａ”を、Ｂ相のコイル２１ＢにＢ相電圧“＋Ｖｂ”をそれぞれ印加するように制御信号Ｓｃを生成し、駆動部１２に与える。

また、制御部１１は、２相励磁の通電時間の計測を開始する（ステップＳ３）。例えば、図３の時刻ｔ０において、通電時間計測部１１８が、計測時間をリセットするとともに、設定された目標通電時間ｔｇまでの計時を開始する。

次に、制御部１１は、２相励磁を開始してから目標通電時間ｔｇが経過したか否かを判定する（ステップＳ４）。具体的には、制御信号生成部１２０が、計測時間が目標通電時間ｔｇに達したことを示す通知信号Ｓｔが通電時間計測部１１８から出力されたか否かを判定する。

２相励磁の通電時間（計測時間）が目標通電時間ｔｇに到達していない場合（ステップＳ４：Ｎｏの場合）には、制御部１１は、ステッピングモータ２０の２相励磁を継続する。

一方、２相励磁の通電時間（計測時間）が目標通電時間ｔｇに到達した場合（ステップＳ４：Ｙｅｓの場合）には、制御部１１は、ステッピングモータ２０の励磁状態を２相励磁から１相励磁に切り替える（ステップＳ５）。例えば、図３の例の場合、２相励磁の通電時間が目標通電時間ｔｇに到達した時刻ｔ１において、制御信号生成部１２０が、Ａ相のコイル２１ＡにＡ相電圧“＋Ｖａ”を印加し、Ｂ相のコイル２１ＢのＢ相電圧を“０”になるように、制御信号Ｓｃを生成し、駆動部１２に与える。

次に、制御部１１は、１相励磁の通電時間の計測を開始する（ステップＳ６）。具体的には、例えば、図３の時刻ｔ１において、通電時間計測部１１８が、計測時間をリセットするとともに、設定された目標通電時間ｔｇまでの計時を開始する。

次に、制御部１１は、スパイク電圧発生時間ｔｓの計測を行う（ステップＳ７）。具体的には、上述したように、スパイク電圧発生時間計測部１１３が、逆起電圧監視部１１１の監視結果に基づいてスパイク電圧発生時間ｔｓを計測し、計測値を記憶部１１９に記憶する。また、スパイク電圧発生回数算出部１１４が、スパイク電圧の発生回数をカウントし、スパイク電圧発生回数ｒｓを記憶部１１９に記憶する。

次に、制御部１１は、１相励磁を開始してから目標通電時間ｔｇが経過したか否かを判定する（ステップＳ８）。具体的には、制御信号生成部１２０が、通電時間計測部１１８から、１相励磁の通電時間（計測時間）が目標通電時間ｔｇに達したことを示す通知信号Ｓｔが出力されたか否かを判定する。

１相励磁の通電時間（計測時間）が目標通電時間ｔｇに到達していない場合（ステップＳ８：Ｎｏの場合）には、制御部１１は、ステッピングモータ２０の１相励磁を継続する。

一方、１相励磁の通電時間（計測時間）が目標通電時間ｔｇに到達した場合（ステップＳ８：Ｙｅｓの場合）には、制御部１１は、スパイク電圧発生回数ｒｓが所定回数ｎに到達したか否かを判定する（ステップＳ９）。

スパイク電圧発生回数ｒｓが所定回数ｎに到達していない場合（ステップＳ９：Ｎｏの場合）、すなわち、スパイク電圧発生回数算出部１１４から通知信号Ｓｒが出力されていない場合には、制御部１１は、ステップＳ１に移行して上位装置からステッピングモータ２０の駆動指令が入力されているか否かを判定する（ステップＳ１）。駆動指令が入力されている場合（ステップＳ１：Ｙｅｓの場合）には、ステッピングモータ２０の励磁状態を１相励磁から２相励磁に切り替える（ステップＳ２）。例えば、図３の時刻ｔ２において、制御信号生成部１２０は、Ａ相のコイル２１ＡにＡ相電圧“＋Ｖａ”を、Ｂ相のコイル２１ＢにＢ相電圧“−Ｖｂ”を印加するように制御信号Ｓｃを生成し、駆動部１２に与える。駆動指令が入力されていない場合（ステップＳ１：Ｎｏの場合）には、ステッピングモータ２０の駆動を停止する。

一方、スパイク電圧発生回数ｒｓが所定回数ｎに到達している場合（ステップＳ９：Ｙｅｓの場合）、すなわち、スパイク電圧発生回数算出部１１４から通知信号Ｓｒが出力された場合には、制御部１１は、スパイク時間ｔｓａを算出するとともに、スパイク電圧発生回数ｒｓをリセットする（ステップＳ１０）。

具体的には、スパイク電圧発生回数ｒｓが所定回数ｎに到達したとき、スパイク電圧発生回数算出部１１４が通知信号Ｓｒを出力する。スパイク時間算出部１１５は、通知信号Ｓｒに応じて、記憶部１１９に記憶されているスパイク電圧発生回数ｒｓとスパイク電圧発生時間ｔｓの測定値とに基づいて、スパイク時間ｔｓａを算出する。

例えば、図３において、所定回数ｎ＝３とした場合を考える。この場合に、図３に示す期間Ｔ６において、スパイク電圧発生回数ｒｓが“３”となったとすると、スパイク時間算出部１１５は、１相励磁の期間Ｔ２，Ｔ４，Ｔ６のスパイク電圧発生時間ｔｓ２，ｔｓ４，ｔｓ６の計測値の平均値（例えば、加算平均値＝（ｔｓ２＋ｔｓ４＋ｔｓ６）／３）を算出し、スパイク時間ｔｓａとして記憶部１１９に記憶する。その後、スパイク電圧発生回数算出部１１４は、スパイク電圧発生回数ｒｓをリセットして、再びスパイク電圧発生回数ｒｓのカウントを開始する。

ステップＳ１０の後、制御部１１は、スパイク時間ｔｓａが目標スパイク時間ｔｔと一致しているか否かを判定する（ステップＳ１１）。具体的には、スパイク時間比較部１１６が、スパイク時間ｔｓａが目標スパイク時間ｔｔと一致しているか否かを判定し、判定結果を出力する。

スパイク時間ｔｓａが目標スパイク時間ｔｔと一致している場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓの場合）には、制御部１１は、目標通電時間ｔｇを変更せず、ステッピングモータ２０の励磁状態を１相励磁から２相励磁に切り替える（ステップＳ２）。

一方、スパイク時間ｔｓａが目標スパイク時間ｔｔと一致していない場合（ステップＳ１１：Ｎｏの場合）には、制御部１１は、スパイク時間ｔｓａが目標スパイク時間ｔｔより大きいか否かを判定する（ステップＳ１２）。具体的には、スパイク時間比較部１１６が、スパイク時間ｔｓａが目標スパイク時間ｔｔよりも大きいか否かを判定し、判定結果を出力する。

スパイク時間ｔｓａが目標スパイク時間ｔｔよりも大きい場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓの場合）には、制御部１１は、目標通電時間ｔｇが短くなる（減少する）ように変更する（ステップＳ１３）。具体的には、目標通電時間決定部１１７が、スパイク時間比較部１１６の比較結果に応じて、通電時間計測部１１８に設定されている目標通電時間ｔｇの値ｔｎよりも“ａ”だけ小さい値（ｔｎ−ａ）を、新たな目標通電時間ｔｇとして、通電時間計測部１１８に設定する。

一方、スパイク時間ｔｓａが目標スパイク時間ｔｔよりも小さい場合（ステップＳ１２：Ｎｏの場合）には、制御部１１は、目標通電時間ｔｇが長くなる（増加する）ように変更する（ステップＳ１４）。具体的には、目標通電時間決定部１１７が、スパイク時間比較部１１６の比較結果に応じて、通電時間計測部１１８に設定されている目標通電時間ｔｇの値ｔｎよりも“ａ”だけ大きい値（ｔｎ＋ａ）を、新たな目標通電時間ｔｇとして、通電時間計測部１１８に設定する。

なお、図３には、期間Ｔ６においてスパイク時間ｔｓａが目標スパイク時間ｔｔよりも小さいと判定され（ステップＳ１２）、期間Ｔ７において、既に設定されている目標通電時間ｔｇ＝ｔｎに“ａ”を加算した“ｔｎ＋ａ”が、新たな目標通電時間ｔｇとして通電時間計測部１１８に設定された（ステップＳ１４）場合が、一例として示されている。

ステップＳ１３，Ｓ１４の後、制御部１１は、ステッピングモータ２０の励磁状態を１相励磁から２相励磁に切り替える（ステップＳ２）。その後、モータ駆動制御装置１０は、上記装置からステッピングモータ２０の停止指令が入力されるまで、上述した処理を繰り返し実行する。

図９は、本実施の形態に係るモータ駆動制御装置１０の通電制御によるステッピングモータ２０の駆動周波数の変化を示す図である。

同図において、縦軸は、ステッピングモータ２０のスパイク電圧発生時間ｔｓを表し、横軸は、ステッピングモータ２０の駆動周波数（回転速度）を表している。また、参照符号９０１は、ステッピングモータ２０の負荷の大きさが“Ａ”である場合の駆動周波数に対するスパイク電圧発生時間ｔｓの特性を表し、参照符号９０２は、ステッピングモータ２０の負荷の大きさが“Ｂ”である場合の駆動周波数に対するスパイク電圧発生時間ｔｓの特性を表し、参照符号９０３は、ステッピングモータ２０の負荷の大きさＣである場合の駆動周波数に対するスパイク電圧発生時間ｔｓの特性を表している。
なお、同図において、負荷の大きさは、Ａ＞Ｂ＞Ｃである。

図９に示すように、モータ駆動制御装置１０が、ステッピングモータ２０に対して上述した通電制御を行うことにより、ステッピングモータ２０のスパイク電圧発生時間ｔｓが目標スパイク時間ｔｔとなるようにステッピングモータ２０の駆動周波数（回転速度）が制御される。

例えば、ステッピングモータ２０が動作点Ｑｂ（回転速度Ｎｂ）で駆動しているときに、負荷の大きさが“Ｂ”から“Ａ”に増加した場合、ステッピングモータ２０のスパイク電圧発生時間ｔｓが一定（目標スパイク時間ｔｔ）に制御されるため、各相のコイル２１Ａ，２１Ｂの通電時間は長くなる。これにより、ステッピングモータ２０の動作点が“Ｑａ”から“Ｑｂ”に遷移し、ステッピングモータ２０はＮｂよりも遅い回転速度Ｎａで駆動する。

一方、ステッピングモータ２０が動作点Ｑｂで駆動しているときに、例えば、負荷の大きさが“Ｂ”から“Ｃ”に減少した場合、ステッピングモータ２０のスパイク電圧発生時間ｔｓが一定（目標スパイク時間ｔｔ）に制御されるため、各相のコイル２１Ａ，２１Ｂの通電時間は短くなる。これにより、ステッピングモータ２０の動作点が“Ｑｂ”から“Ｑｃ”に遷移し、ステッピングモータ２０はＮｂよりも速い回転速度Ｎｃで駆動する。

このように、モータ駆動制御装置１０は、ステッピングモータ２０の非励磁相のコイル２１に発生するスパイク電圧発生時間ｔｓが一定になるように、ステッピングモータ２０の駆動周波数（回転速度）を調整するフィードバック制御を行う。

以上、本実施の形態に係るモータ駆動制御装置１０によれば、以下の効果がある。
上述したように、ステッピングモータ２０では、負荷に対するトルクマージンが小さくなるほど、非励磁のコイルに発生するスパイク電圧発生時間ｔｓが短くなる傾向がある。
そこで、本実施の形態に係るモータ駆動制御装置１０は、ステッピングモータ２０のコイル２１Ａ，２１Ｂに発生するスパイク電圧の幅（スパイク電圧発生時間ｔｓ）が一定になるように、各相のコイル２１Ａ，２１Ｂの通電時間を制御する。具体的には、上述したように、モータ駆動制御装置１０は、スパイク電圧発生時間ｔｓが目標スパイク時間ｔｔに近づくように、各相のコイル２１Ａ，２１Ｂの通電時間の目標値を示す目標通電時間ｔｇを算出し、各相のコイル２１Ａ，２１Ｂの通電時間が目標通電時間ｔｇに一致するように、制御信号Ｓｃを生成する。

これによれば、図９に示したように、非励磁相のコイル２１に発生するスパイク電圧発生時間ｔｓが一定になるようにステッピングモータ２０の駆動周波数（回転速度）が調整されるので、ステッピングモータ２０の負荷が変動した場合でも、ステッピングモータ２０の負荷に対して適正なトルクとなり、ステッピングモータ２０の脱調が発生し難くなる。

したがって、モータ駆動制御装置１０による通電制御方法によれば、各相のコイル２１Ａ，２１Ｂの通電時間が固定されている従来の２相ステッピングモータの通電制御に比べて、負荷に対して適正なトルクの設定が可能となり、２相ステッピングモータの負荷変動に対する耐性を高めることが可能となる。

また、モータ駆動制御装置１０は、少なくとも一つの通電時間におけるスパイク電圧発生時間ｔｓの測定値に基づいて、スパイク電圧発生時間ｔｓの長さの度合いを示すスパイク時間ｔｓａを算出する。そして、モータ駆動制御装置１０は、スパイク時間ｔｓａが所定時間（目標スパイク時間ｔｔ）よりも大きい場合に、目標通電時間ｔｇを減少させ、スパイク時間ｔｓａが所定時間よりも小さい場合に、目標通電時間ｔｇを増加させる。

これによれば、スパイク電圧発生時間ｔｓが一定になるように各相のコイル２１Ａ，２１Ｂの通電切替を行うフィードバック制御を、より簡単なシステム構成で実現することが可能となる。

また、モータ駆動制御装置１０は、スパイク電圧発生時間ｔｓの測定値の平均値に基づいてスパイク時間ｔｓａを算出してもよい。
これによれば、目標通電時間ｔｇの更新頻度が低くなることにより、ステッピングモータ２０のより安定した駆動が期待できる。また、目標通電時間ｔｇの更新頻度が低くなるので、コイル２１の通電切替処理に要するプロセッサ（ＣＰＵ）の演算量を少なくすることができ、プロセッサの消費電力の増大を抑えることが可能となる。

また、モータ駆動制御装置１０において、制御部１１は、直前に発生したスパイク電圧発生時間ｔｓをスパイク時間ｔｓａとしてもよい。これによれば、例えば、負荷が急激に変化するような用途であっても速やかにステッピングモータ２０の駆動周波数を変化させて、ステッピングモータ２０を適切なトルクで駆動させることが可能となる。

≪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。

例えば、上記実施の形態では、制御部１１が１−２相励磁方式によって、ステッピングモータ２０のコイル２１の通電切替制御を行う場合を例示したが、これに限られず、他の励磁方式によってコイル２１の通電切替制御を行ってもよい。例えば、制御部１１は、１相励磁方式によって、ステッピングモータ２０のコイルの２１の通電切替制御を行ってもよい。この場合、制御部１１は、上述した実施の形態のように、Ａ相のコイル２１ＡおよびＢ相のコイル２１Ｂに発生したスパイク電圧発生時間ｔｓに基づいて、スパイク時間ｔｓａを算出してもよいし、Ａ相のコイル２１ＡとＢ相のコイル２１Ｂの何れか一方に発生したスパイク電圧発生時間ｔｓのみを用いて、スパイク時間ｔｓａを算出してもよい。

また、上記実施の形態に係るモータユニット１は、図１に開示した構成に限定されない。例えば、駆動部１２は、上述したモータ駆動部１２１の他に、コイル２１Ａ，２１Ｂのコイル電流を検出するための電流検出回路等の他の回路を有していてもよい。

また、上記実施の形態において、制御部１１が、複数のスパイク電圧発生時間ｔｓの測定値の平均値に基づいて、スパイク時間ｔｓａを算出する場合を例示したが、これに限られない。例えば、制御部１１は、ｍ（ｍは２以上の整数）個のスパイク電圧発生時間ｔｓの計測値うち、最も小さいスパイク電圧発生時間ｔｓを、スパイク時間ｔｓａとして算出してもよい。あるいは、制御部１１は、スパイク電圧がｋ（ｋは２以上の整数）回発生する毎に、ｋ回目のスパイク電圧発生時間ｔｓを計測し、その計測値をスパイク時間ｔｓａとしてもよい。例えば、制御部１１は、スパイク電圧の発生回数をカウントし、その発生回数が“ｋ”となったときに、ｋ回目のスパイク電圧発生時間ｔｓの計測値を、スパイク時間ｔｓａとして算出してもよい。あるいは、制御部１１は、スパイク電圧がｋ（ｋは２以上の整数）回発生する毎に、ｎ回分のスパイク電圧発生時間ｔｓから平均値を求め、その平均値をスパイク時間ｔｓａとしてもよい。これによれば、プロセッサ（ＣＰＵ）による演算量を更に少なくすることができ、プロセッサの消費電力の増大を抑えることが可能となる。

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。

１…モータユニット、１０…モータ駆動制御装置、１１…制御部、１２…駆動部、２０…ステッピングモータ、２１…コイル、２１Ａ…Ａ相のコイル、２１Ｂ…Ｂ相のコイル、２２…ロータ、２２Ｎ…Ｎ極、２２Ｓ…Ｓ極、１１１…逆起電圧監視部、１１２…スパイク電圧情報生成部、１１３…スパイク電圧発生時間計測部、１１４…スパイク電圧発生回数算出部、１１５…スパイク時間算出部、１１６…スパイク時間比較部、１１７…目標通電時間決定部、１１８…通電時間計測部、１１９…記憶部、１２０…制御信号生成部、１２１…モータ駆動部、Ｓｃ…制御信号、Ｓｒ，Ｓｔ…通知信号、ｔｇ…目標通電時間、ｔｔ…目標スパイク時間（所定時間の一例）、ｔｓ…スパイク電圧発生時間、ｔｓａ…スパイク時間、ｒｓ…スパイク電圧発生回数、ＡＰ…Ａ相のコイルの正極側の端子、ＡＮ…Ａ相のコイルの負極側の端子、ＢＰ…Ｂ相のコイルの正極側の端子、ＢＮ…Ｂ相のコイルの負極側の端子。

Claims (8)

1. 複数相のコイルを有するステッピングモータの駆動を制御するための制御信号を生成する制御部と、
   前記制御信号に基づいて、前記複数相のコイルを駆動する駆動部と、を有し、
   前記制御部は、前記コイルに発生したスパイク電圧の発生している期間を表すスパイク電圧発生時間が所定時間に近づくように前記制御信号を生成して、各相の前記コイルの通電時間を制御する
   モータ駆動制御装置。
2. 請求項１に記載のモータ駆動制御装置において、
   前記制御部は、前記スパイク電圧発生時間が前記所定時間に近づくように、前記通電時間の目標値を示す目標通電時間を算出し、前記通電時間が前記目標通電時間に一致するように、前記制御信号を生成する
   ことを特徴とするモータ駆動制御装置。
3. 請求項２に記載のモータ駆動制御装置において、
   前記制御部は、少なくとも一つの前記スパイク電圧発生時間の測定値に基づいて、前記スパイク電圧発生時間の長さの度合いを示すスパイク時間を算出し、前記スパイク時間が前記所定時間よりも大きい場合に、前記目標通電時間を減少させ、前記スパイク時間が前記所定時間よりも小さい場合に、前記目標通電時間を増加させる
   ことを特徴とするモータ駆動制御装置。
4. 請求項３に記載のモータ駆動制御装置において、
   前記制御部は、前記スパイク電圧発生時間の測定値の平均値に基づいて、前記スパイク時間を算出する
   ことを特徴とするモータ駆動制御装置。
5. 請求項３に記載のモータ駆動制御装置において、
   前記制御部は、直前に発生した前記スパイク電圧発生時間に基づいて前記スパイク時間を算出する
   ことを特徴とするモータ駆動制御装置。
6. 請求項３乃至５の何れか一項に記載のモータ駆動制御装置において、
   前記制御部は、
   前記コイルに発生した逆起電圧を監視する逆起電圧監視部と、
   前記逆起電圧監視部の監視結果に基づいて、前記スパイク電圧発生時間を計測し、前記スパイク時間を算出するスパイク電圧情報生成部と、
   前記スパイク時間と前記所定時間とを比較するスパイク時間比較部と、
   前記スパイク時間比較部の比較結果に基づいて、前記目標通電時間を決定する目標通電時間決定部と、
   各相の前記コイルの通電時間を計測し、計測している通電時間が前記目標通電時間に一致するか否かを判定する通電時間計測部と、
   前記通電時間計測部の判定結果に基づいて、前記制御信号を生成する制御信号生成部とを含む
   ことを特徴とするモータ駆動制御装置。
7. 請求項１乃至６の何れか一項に記載のモータ駆動制御装置と、
   前記ステッピングモータと、を備える
   ことを特徴とするモータユニット。
8. モータ駆動制御装置によって、複数相のコイルを有するステッピング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、前記ステッピングモータの駆動を制御するための制御信号を生成する第１ステップと、
   前記モータ駆動制御装置が、前記制御信号に基づいて、前記複数相のコイルを駆動する第２ステップと、を含み、
   前記第１ステップは、
   前記モータ駆動制御装置が、前記コイルに発生したスパイク電圧の発生している期間を表すスパイク電圧発生時間が所定時間に近づくように各相の前記コイルの目標通電時間を算出する第３ステップと、
   前記モータ駆動制御装置が、前記コイルの通電時間が前記目標通電時間に一致するように、前記制御信号を生成する第４ステップと、を含む
   モータ駆動制御方法。

Images