JP2021197760A - 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 - Google Patents

Abstract

【課題】ステッピングモータをより安定して駆動させる。【解決手段】モータ駆動制御装置１０は、ステッピングモータ２０の回転を制御するための駆動制御信号Ｓｄを生成するモータ制御回路１２と、駆動制御信号Ｓｄに基づいてステッピングモータ２０に通電する制御を行うモータ駆動回路１４とを備え、モータ制御回路１２は、ステッピングモータ２０の駆動電流Ｉｒが目標電流値Ｉｘに近づくように駆動制御信号Ｓｄを生成し、ステッピングモータ２０の複数相のコイルのうち、通電が停止しているコイルに誘起される逆起電圧と脱調判定閾値Ｖｘとの比較結果に基づいてステッピングモータ２０に脱調が発生しているか否かを判定するとともに、目標電流値Ｉｘと脱調判定閾値Ｖｘの少なくとも一方を、ステッピングモータ２０の脱調発生回数３０６に基づいて補正する。【選択図】図１

Description

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。

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。

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。

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および抑制することが求められている。

例えば、特許文献１、特許文献２、および特許文献３に、ステッピングモータの脱調検出および脱調抑制のための技術が開示されている。具体的に、特許文献１には、モータ制御装置への入力電圧と温度とを用いて、脱調判定のための閾値を決定する技術が開示されている。また、特許文献２には、モータ制御装置の温度に基づいて、脱調判定に関する閾値を決定することが開示されている。また、特許文献３には、モータの電源電圧、モータの回転数（回転速度）を用いて、ステッピングモータの駆動電流の目標値を補正することが開示されている。

特開２０１８−０３３２０３号公報 特開２０１３−１８３５７２号公報 特開２００２−６４９９１号公報

上述した特許文献１等に開示された従来技術は、ステッピングモータの脱調を検出および抑制するために、温度や入力電圧、回転速度等のステッピングモータの駆動環境に応じて、脱調判定のための閾値や駆動電流の目標値を設定する技術である。
しかしながら、上述した従来技術では、温度や入力電圧、回転速度等のステッピングモータの駆動環境の以外の条件、例えばステッピングモータの経年劣化やステッピングモータの個体差によっては、ステッピングモータの脱調を適切に検出し、脱調を抑制することができず、ステッピングモータの安定した駆動が困難な場合がある。

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安定した駆動を実現す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、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、前記ステッピングモータの駆動電流を計測する電流計測部と、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、通電が停止しているコイルに誘起される逆起電圧を計測する逆起電圧計測部と、前記ステッピングモータの脱調に関する判定を行うための脱調判定閾値と前記逆起電圧計測部の計測結果と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、前記ステッピングモータの脱調発生回数を計測する脱調発生回数計測部と、前記脱調発生回数に基づいて、前記脱調判定閾値と前記目標電流値の少なくとも一方を補正する補正部と、を有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安定した駆動を実現することが可能となる。

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。 本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。 制御回路の機能ブロック構成を示す図である。 目標電流値情報の一例を示す図である。 脱調判定閾値情報の一例を示す図である。 ステッピングモータの回路構成を模式的に示す図である。 基準電圧Ｖｓの一例を示す図である。 基準温度Ｔｓの一例を示す図である。 モータ駆動制御装置によるステッピングモータの駆動制御の流れを示すフローチャートである。

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、ステッピングモータ（２０）の回転を制御するための駆動制御信号（Ｓｄ）を生成するモータ制御回路（１２）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（１４）とを備え、前記モータ制御回路は、前記ステッピングモータの駆動電流を計測する電流計測部（１２４）と、前記駆動電流が目標電流値（Ｉｘ）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（１３７）と、前記ステッピングモータの複数相のコイルのうち、通電が停止しているコイルに誘起される逆起電圧を計測する逆起電圧計測部（１２６）と、前記ステッピングモータの脱調に関する判定を行うための脱調判定閾値（Ｖｘ）と前記逆起電圧計測部の計測結果と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（１３５）と、前記ステッピングモータの脱調発生回数（３０６）を計測する脱調発生回数計測部（１３６）と、前記脱調発生回数に基づいて、前記脱調判定閾値と前記目標電流値の少なくとも一方を補正する補正部（１３４）と、を有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、前記モータ制御回路は、前記モータ駆動回路に供給される電源電圧としての入力電圧（ＶＩＮ）を計測する入力電圧計測部（１２５）と、温度を計測する温度計測部（１２８）と、を更に有し、前記補正部は、前記温度計測部による温度の計測結果もしくは前記入力電圧の少なくとも一方が変化した場合に、前記脱調判定閾値と前記目標電流値の少なくとも一方を補正してもよい。

〔３〕上記〔２〕に記載のモータ駆動制御装置において、前記モータ制御回路は、前記温度計測部による温度の計測結果と、前記入力電圧計測部による前記入力電圧の計測結果とに基づいて、前記脱調判定閾値を設定する脱調判定閾値設定部（１３２）と、前記温度計測部による温度の計測結果と、前記入力電圧計測部による前記入力電圧の計測結果とに基づいて、前記目標電流値（Ｉｘ）を設定する目標電流値設定部（１３１）とを更に有し、前記補正部は、前記入力電圧の基準となる基準電圧（Ｖｓ）と前記入力電圧計測部による前記入力電圧の計測値とのずれに基づく電圧補正量（ａｖ）と、温度の基準となる基準温度（Ｔｓ）と前記温度計測部による温度の計測値とのずれに基づく温度補正量（ａｔ）と、前記脱調発生回数（３０６）とに基づいて、前記脱調判定閾値（Ｖｘ）と前記目標電流値（Ｉｘ）の少なくとも一方を補正してもよい。

〔４〕上記〔１〕乃至〔３〕の何れかに記載のモータ駆動制御装置において、前記脱調発生回数計測部は、前記ステッピングモータに発生した脱調の累積回数を計測してもよい。

〔５〕上記〔１〕乃至〔４〕の何れかに記載のモータ駆動制御装置において、前記補正部は、所定の周期で前記脱調判定閾値および前記目標電流値の補正を行ってもよい。

〔６〕上記〔１〕乃至〔５〕の何れかに記載のモータ駆動制御装置において、前記補正部は、前記ステッピングモータの回転量に応じて、前記脱調判定閾値および前記目標電流値の補正を行ってもよい。

〔７〕上記〔３〕に記載のモータ駆動制御装置において、前記脱調判定閾値設定部は、前記ステッピングモータの駆動を開始するときの前記温度の計測結果および前記入力電圧の計測結果に基づいて、前記基準電圧および前記基準温度を設定してもよい。

〔８〕本発明の代表的な実施の形態に係るアクチュエータ（１）は、前記ステッピングモータ（２０）と、上記〔１〕乃至〔７〕の何れか一項に記載されたモータ駆動制御装置（１０）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（３１，３２，３３）とを備えることを特徴とする。

〔９〕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、ステッピングモータの駆動電流を計測する電流計測ステップ（Ｓ４）と、前記駆動電流が目標電流値に近づくように、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駆動制御信号生成ステップ（Ｓ４）と、前記ステッピングモータの複数相のコイルのうち、通電が停止しているコイルに誘起される逆起電圧を計測する逆起電圧計測ステップ（Ｓ４）と、前記ステッピングモータの脱調に関する判定を行うための脱調判定閾値と前記逆起電圧計測ステップの計測結果と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ステップ（Ｓ４）と、前記ステッピングモータの脱調発生回数を計測する脱調発生回数計測ステップ（Ｓ４，Ｓ６）と、前記脱調発生回数に基づいて、前記脱調判定閾値と前記目標電流値の少なくとも一方を補正する補正ステップ（Ｓ７）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。

アクチュエータ１は、例えば、車載用途のＨＶＡＣ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。

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。

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。

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。以下、モータ２０をステッピングモータ２０とも表記する。ステッピングモータ２０は、例えば、Ａ相及びＢ相の２相励磁で駆動する。ステッピングモータ２０は、Ａ相のコイル（不図示）及びＢ相のコイル（不図示）を有する。ステッピングモータ２０は、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。

ステッピングモータ２０の出力軸２５には、１次ギヤ２６が取り付けられている。ステッピングモータ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。

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）との間で通信を行い、上位装置から受信した制御フレーム（指令）に基づいてステッピングモータ２０の駆動を制御することにより、アクチュエータ全体の動作を制御する。モータ駆動制御装置１０が上位装置からの指令に基づいてステッピングモータ２０を駆動すると、ステッピングモータ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。

モータ駆動制御装置１０は、ハードウェア資源として、プリント基板４２や、プリント基板４２とステッピングモータ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等を有している。プリント基板４２には、後述するモータ制御回路１２およびモータ駆動回路１４、および複数の外部接続端子４１が設けられている。

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

図２は、本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。

図２に示すように、モータ駆動制御装置１０は、モータ制御回路１２およびモータ駆動回路１４を備えている。

モータ制御回路１２は、入力電圧ＶＩＮを電源電圧として動作する。モータ制御回路１２は、上位装置からの指令Ｓｃに基づいて、ステッピングモータ２０の回転を制御するための駆動制御信号Ｓｄを生成してモータ駆動回路１４を制御することにより、ステッピングモータ２０の回転を制御する。駆動制御信号Ｓｄは、例えばＰＷＭ信号である。モータ制御回路１２の詳細については後述する。上位装置からの指令Ｓｃには、例えば、ステッピングモータ２０の回転速度を指定する情報や、ステッピングモータ２０の回転量（回転角度）を指定する情報等が含まれる。

モータ駆動回路１４は、入力電圧ＶＩＮを電源電圧として動作する。モータ駆動回路１４は、モータ制御回路１２から出力された駆動制御信号Ｓｄに基づいて、ステッピングモータ２０に通電する制御を行う。モータ駆動回路１４は、モータ駆動部１４２と電流センサ１４４とを有する。

モータ駆動部１４２は、駆動制御信号Ｓｄに基づいて、ステッピングモータ２０の各相のコイルに電圧を印加する。本実施の形態では、モータ駆動回路１４とステッピングモータ２０とは、Ａ相の正極（＋）、Ａ相の負極（−）、Ｂ相の正極（＋）、Ｂ相の負極（−）の４つのラインで接続されている。モータ駆動部１４２は、例えば、複数のトランジスタを含むインバータ回路である。モータ駆動部１４２は、駆動制御信号Ｓｄに応じて、入力電圧ＶＩＮから、これらの各ラインを介してステッピングモータ２０に駆動電力を供給する。ステッピングモータ２０の駆動電力は、駆動制御信号ＳｄとしてのＰＷＭ信号のデューティ比に応じて変化する。

電流センサ１４４は、ステッピングモータ２０の各相のコイルに流れる電流（コイル電流）をセンシングする。電流センサ１４４は、例えばシャント抵抗である。電流センサ１４４は、コイル電流のセンシング結果を、電流計測部１２４に出力する。

図２に示すように、モータ制御回路１２は、例えば、制御回路１２２、温度計測部１２８、電流計測部１２４、入力電圧計測部１２５、および逆起電圧計測部１２６を含む。

温度計測部１２８は、例えば、モータ制御回路１２の内部温度を検知する温度センサと、温度センサからの検知信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路を含んで構成されている。温度計測部１２８は、モータ制御回路１２の温度の計測結果を制御回路１２２に出力する。

電流計測部１２４は、ステッピングモータ２０のコイル電流（以下、「駆動電流」とも称する。）を計測する。電流計測部１２４は、電流センサ１４４から出力されたコイル電流のセンシング結果を受け付ける。電流計測部１２４は、入力されたセンシング結果に基づいて駆動電流を計測する。電流計測部１２４は、計測結果を駆動電流の計測値Ｉｒとして、制御回路１２２に出力する。電流計測部１２４は、例えばＡ／Ｄ変換回路を含んで構成されている。

入力電圧計測部１２５は、モータ駆動制御装置１０の入力される電源電圧としての入力電圧ＶＩＮを計測する。ここで、入力電圧ＶＩＮは、ステッピングモータ２０の駆動電力の供給源となる電源電圧である。入力電圧ＶＩＮは、例えば、バッテリから供給される直流電圧である。入力電圧計測部１２５は、入力電圧の計測結果を制御回路１２２に出力する。入力電圧計測部１２５は、例えばＡ／Ｄ変換回路を含んで構成されている。

逆起電圧計測部１２６は、ステッピングモータ２０の複数相のコイルのうち、通電が停止しているコイル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、モータ駆動回路１４とステッピングモータ２０とを接続する４つのラインの夫々に接続されている。逆起電圧計測部１２６は、逆起電圧の計測結果を、制御回路１２２に出力する。逆起電圧計測部１２６は、例えばＡ／Ｄ変換回路を含んで構成されている。

制御回路１２２は、モータ制御回路１２の統括的な制御を行うための回路である。
制御回路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））である。メモリとしては、フラッシュメモリやＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）のような書き換え可能な不揮発性の記憶装置を有している。

なお、上述した温度計測部１２８、電流計測部１２４、入力電圧計測部１２５、および逆起電圧計測部１２６の一部または全部は、制御回路１２２を構成するＭＣＵ内のＡ／Ｄ変換回路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Ａ／Ｄ変換回路を含む別個のＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）によって実現されていてもよい。

制御回路１２２は、所定の回転速度でステッピングモータ２０が回転し、且つステッピングモータ２０に適切なトルクを発生させるように、駆動制御信号Ｓｄを生成する。

具体的に、制御回路１２２は、ステッピングモータ２０の逆起電圧の計測結果と、ステッピングモータ２０の脱調に関する判定を行うための逆起電圧の判定閾値（以下、「脱調判定閾値」とも称する。）とに基づいてステッピングモータ２０の脱調の発生を検出するとともに、入力電圧ＶＩＮ、温度、および脱調の発生回数に基づいて、目標電流値および脱調判定閾値を動的に調整した上で、ステッピングモータ２０の駆動電流が目標電流値に一致するように駆動制御信号Ｓｄを生成する機能を有している。

制御回路１２２は、上記機能を実現するために、以下に示す機能ブロックを有している。

図３は、制御回路１２２の機能ブロック構成を示す図である。

図３に示すように、制御回路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、目標回転速度設定部１３０、目標電流値設定部１３１、脱調判定閾値設定部１３２、記憶部１３３、補正部１３４、脱調判定部１３５、脱調発生回数計測部１３６、および駆動制御信号生成部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ＣＰＵ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ＭＣＵ内部およびＭＣＵ外部の周辺回路を制御することによって、実現される。

目標回転速度設定部１３０は、ステッピングモータ２０の目標回転速度を設定するための機能部である。目標回転速度設定部１３０は、例えば上位装置からの指令Ｓｃによって指定された回転速度をステッピングモータ２０の目標回転速度として設定し、設定した目標回転速度の情報を、目標電流値設定部１３１、脱調判定閾値設定部１３２、および駆動制御信号生成部１３７に供給する。

目標電流値設定部１３１は、ステッピングモータ２０の駆動電流の目標値である目標電流値を設定するための機能部である。目標電流値設定部１３１は、目標回転速度設定部１３０から供給された目標回転速度の情報と、入力電圧計測部１２５によって計測された入力電圧ＶＩＮの計測結果と、温度計測部１２８による温度の計測結果とに基づいて、目標電流値Ｉｘを設定する。例えば、目標電流値設定部１３１は、入力電圧ＶＩＮと、温度と、目標電流値Ｉｘとの対応関係を示す目標電流値情報３０１を用いて、目標電流値Ｉｘを設定する。

図４は、目標電流値情報３０１の一例を示す図である。

目標電流値情報３０１は、例えば、入力電圧ＶＩＮと温度との組み合わせ毎に一つの目標電流値Ｉｘが割り当てられているルックアップテーブル（以下、単に「テーブル」とも称する。）３１１を含む。目標電流値情報３０１は、例えば、記憶部１３３に予め記憶されている。

テーブル３１１は、例えば、目標回転速度毎に用意されている。例えば、ステッピングモータ２０の目標回転速度として“Ｓｐｅｅｄ０”〜“Ｓｐｅｅｄ３”までの４段階の速度が選択可能である場合には、図４に示すように、４段階の目標回転速度毎に、テーブル３１１＿０〜３１１＿３が用意される。

テーブル３１１は、複数の温度範囲と複数の入力電圧範囲によってマトリックス状に区分される部分領域毎に予め設定された目標電流値の情報を含んでいる。例えば、図４に示すように、温度範囲が、低温度、中温度、高温度の３個の範囲に分けられ、入力電圧範囲が、低電圧、中電圧、高電圧の３個の範囲に分けられた場合、３個の温度範囲と３個の入力電圧範囲との組み合わせによって特定される９個の部分領域毎に目標電流値が設定されている。

ここで、低温度は、温度がＴ１からＴ２までの範囲を表し、中温度は、温度がＴ２からＴ３までの範囲を表し、高温度は、温度がＴ３からＴ４までの範囲を表している。また、低電圧は、入力電圧ＶＩＮがＶ１からＶ２までの範囲を表し、中電圧は、入力電圧ＶＩＮがＶ２からＶ３までの範囲を表し、高電圧は、入力電圧ＶＩＮがＶ３からＶ４までの範囲を表している。

目標電流値設定部１３１は、目標回転速度設定部１３０から供給された目標回転速度の情報と、入力電圧計測部１２５による入力電圧ＶＩＮの計測結果と、温度計測部１２８による温度の計測結果と、記憶部１３３に記憶された目標電流値情報３０１とに基づいて、目標電流値Ｉｘを設定する。

例えば、目標回転速度が“Ｓｐｅｅｄ０”、計測された入力電圧ＶＩＮが“低電圧”の範囲内であり、計測された温度が“中温度”の範囲内である場合には、図４に示すように、目標電流値設定部１３１は、“Ｓｐｅｅｄ０”に対応するテーブル３１１＿０を参照し、テーブル３１１＿０の“低電圧”および“中温度”の組み合わせよって特定される区分領域に設定されている“Ｉ１ｂ”を目標電流値Ｉｘとして設定する。

脱調判定閾値設定部１３２は、脱調判定閾値Ｖｘを設定するための機能部である。脱調判定閾値設定部１３２は、目標回転速度設定部１３０から供給された目標回転速度の情報と、入力電圧計測部１２５による入力電圧ＶＩＮの計測結果と、温度計測部１２８による温度の計測結果とに基づいて、脱調判定閾値Ｖｘを設定する。例えば、脱調判定閾値設定部１３２は、入力電圧ＶＩＮと、温度と、脱調判定閾値Ｖｘとの対応関係を示す脱調判定閾値情報３０２を用いて、脱調判定閾値Ｖｘを設定する。

図５は、脱調判定閾値情報３０２の一例を示す図である。
脱調判定閾値情報３０２は、例えば、目標電流値情報３０１と同様に、入力電圧ＶＩＮと温度との組み合わせ毎に一つの脱調判定閾値を規定するテーブル（ルックアップテーブル）３２１を含む。例えば、脱調判定閾値情報３０２は、目標電流値Ｉｘに係るテーブル３１１と同様に、４段階の目標回転速度毎に設定されたテーブル３２１＿０〜３２１＿３を含む。テーブル３２１＿０〜３２１＿３を含む脱調判定閾値情報３０２は、例えば、記憶部１３３に予め記憶されている。

テーブル３２１は、複数の温度範囲と複数の入力電圧範囲によってマトリックス状に区分される部分領域毎に予め設定された脱調判定閾値の情報を含んでいる。テーブル３２１は、上述した目標電流値情報３０１に係るテーブル３１１と同様に、例えば、３個の温度範囲と３個の入力電圧範囲との組み合わせによって特定される９個の部分領域毎に目標電流値が設定されている。

脱調判定閾値設定部１３２は、目標回転速度設定部１３０から供給された目標回転速度の情報と、入力電圧計測部１２５による入力電圧ＶＩＮの計測結果と、温度計測部１２８による温度の計測結果と、記憶部１３３に記憶された脱調判定閾値情報３０２とに基づいて、脱調判定閾値Ｖｘを設定する。

例えば、目標回転速度が“Ｓｐｅｅｄ０”、計測された入力電圧ＶＩＮが“中電圧”の範囲内であり、計測された温度が“高温度”の範囲内である場合には、図５に示すように、脱調判定閾値設定部１３２は、“Ｓｐｅｅｄ０”に対応するテーブル３１１＿０を参照し、テーブル３１１＿０の“中電圧”および“高温度”の組み合わせよって特定される区分領域に設定されている“ＶＴ２ｃ”を脱調判定閾値Ｖｘとして設定する。

目標電流値設定部１３１による目標電流値Ｉｘの設定と脱調判定閾値設定部１３２による脱調判定閾値Ｖｘの設定は、アクチュエータ１（モータ駆動制御装置１０）の起動後に、上位装置からの指令に応じて実行される。例えば、目標電流値設定部１３１および脱調判定閾値設定部１３２は、上位装置によって目標回転速度が最初に指定されたとき、および目標回転速度が変更されたときに、目標電流値Ｉｘおよび脱調判定閾値Ｖｘの設定を行う。

記憶部１３３は、ステッピングモータ２０の駆動制御に用いられる各種パラメータを記憶するための機能部である。例えば、記憶部１３３には、目標電流値および脱調判定閾値の設定等のための演算に用いられるパラメータや後述する脱調発生回数等が記憶される。記憶部１３３の少なくとも一部は、例えば、制御回路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。

補正部１３４は、目標電流値設定部１３１によって設定された目標電流値Ｉｘと脱調判定閾値設定部１３２によって設定された脱調判定閾値Ｖｘとを補正するための機能部である。補正部１３４は、入力電圧ＶＩＮ、温度、および脱調発生回数に基づいて、目標電流値Ｉｘおよび脱調判定閾値Ｖｘを補正して、補正後の目標電流値Ｉｘａおよび脱調判定閾値Ｖｘａを出力する。補正部１３４の詳細については後述する。

駆動制御信号生成部１３７は、駆動制御信号Ｓｄを生成するための機能部である。駆動制御信号生成部１３７は、電流計測部１２４によって計測された駆動電流の計測値Ｉｒと、目標回転速度設定部１３０から供給された目標回転速度の情報と、補正部１３４によって補正された補正後の目標電流値Ｉｘａと、脱調判定部１３５による判定結果とに基づいて、駆動制御信号Ｓｄ（ＰＷＭ信号）を生成する。

例えば、駆動制御信号生成部１３７は、ステッピングモータ２０が目標回転速度で回転し、且つ駆動電流の計測値Ｉｒと補正後の目標電流値Ｉｘａとが一致するように、駆動制御信号Ｓｄを生成する。また、駆動制御信号生成部１３７は、脱調判定部１３５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１３７は、ステッピングモータ２０で脱調が発生したと判定された場合には、駆動制御信号Ｓｄによって、モータ駆動部１４２に対してステッピングモータ２０の駆動信号の出力を停止させる。

脱調判定部１３５は、補正部１３４によって補正後の脱調判定閾値Ｖｘａと逆起電圧計測部１２６の計測結果とに基づいて、ステッピングモータ２０で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。

ここで、脱調判定部１３５による脱調判定に用いるステッピングモータ２０の逆起電圧の計測方法について説明する。

図６は、ステッピングモータ２０の回路構成を模式的に示す図である。

図６に示されるように、ステッピングモータ２０は、例えば、２つのコイル２１ａ，２１ｂと、ロータ２２と、複数のステータヨーク（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、モータ駆動回路１４に接続されている。コイル２１ａは、Ａ相のコイルである。コイル２１ｂは、Ｂ相のコイルである。コイル２１ａ，２１ｂには、それぞれ異なる位相のコイル電流が流れる。

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る。なお、図６においては、ロータ２２は、Ｓ極２２ｓとＮ極２２ｎとが１つずつ設けられているように簡略化されて示されている。ステータヨークは、ロータ２２の周囲に、ロータ２２の外周部に接近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で回転する。

ここで、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。制御回路１２２の駆動制御信号生成部１３７は、駆動制御信号Ｓｄによって、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に、一時的に、そのコイル２１ａ，２１ｂへのパルス電圧の印加を停止させる（停止期間）。そして、逆起電圧計測部１２６は、この停止期間中に、パルス電圧の印加が停止されている相のコイル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。

例えば、コイル電流Ｉａの極性が変わるときには、コイル電流Ｉａがゼロになるように、コイル２１ａへのパルス電圧の印加が停止される。この停止期間においては、コイル２１ａに逆起電圧が誘起される。また、コイル電流Ｉｂの極性が変わるときには、コイル電流Ｉｂがゼロになるように、コイル２１ｂへのパルス電圧の印加が停止される。この停止期間においては、コイル２１ｂに逆起電圧が誘起される。逆起電圧計測部１２６は、これらの逆起電圧を計測する。

より具体的には、ステッピングモータ２０の駆動時において、駆動制御信号生成部１３７の制御により、コイル２１ａ，２１ｂにパルス電圧が印加される（ＰＷＭ制御）。これにより、コイル２１ａ，２１ｂにそれぞれコイル電流Ｉａ，Ｉｂが流れる。

ＰＷＭ制御が行われると、その後、通電停止処理及び定電圧制御が実行される。例えばコイル２１ａの通電停止処理が行われる場合には、所定の停止期間だけコイル２１ａへのパルス電圧の印加が停止される。これにより、コイル電流Ｉａがゼロになる。停止期間は、ＣＰＵ１２２により任意に設定される。例えば、駆動制御信号生成部１３７は、予め決められた停止期間を設定してもよいし、モータ駆動制御装置１０の外部から停止期間の設定を受け付けてもよい。このような停止期間中に、逆起電圧計測部１２６は、コイル２１ａに誘起される逆起電圧を計測し、脱調判定部１３５に供給する。

脱調判定部１３５は、逆起電圧計測部１２６によって計測された逆起電圧と、補正部１３４によって補正された脱調判定閾値Ｖｘａとを比較する。例えば、脱調判定部１３５は、逆起電圧の計測値が脱調判定閾値Ｖｘａより低い場合に、ステッピングモータ２０で脱調が発生していると判定し、逆起電圧の計測値が脱調判定閾値Ｖｘａ以上である場合に、ステッピングモータ２０で脱調が発生していないと判定する。

脱調発生回数計測部１３６は、ステッピングモータ２０の脱調の発生回数を計測する機能部である。脱調発生回数計測部１３６は、例えば、ＭＣＵに内蔵されているカウンタによって実現される。脱調発生回数計測部１３６は、脱調判定部１３５によって脱調の発生が検出される毎に、カウンタの値をカウントアップ（＋１）し、脱調発生回数３０６として記憶部１３３に記憶する。

脱調発生回数計測部１３６は、例えば、ステッピングモータ２０の駆動を開始してから駆動を停止するまでに発生した脱調の累積回数を、脱調発生回数３０６として記憶部１３３に記憶する。例えば、脱調発生回数計測部１３６は、アクチュエータ１（モータ駆動制御装置１０）が起動される毎に、記憶部１３３に記憶されている脱調発生回数３０６の値をリセットしてから、脱調発生回数の計測を始める。

次に、補正部１３４について詳細に説明する。
上述したように、補正部１３４は、目標電流値設定部１３１によって設定された目標電流値Ｉｘと脱調判定閾値設定部１３２によって設定された脱調判定閾値Ｖｘとを、入力電圧ＶＩＮ、温度、および脱調発生回数に基づいて補正する。具体的に、補正部１３４は、目標電流値Ｉｘおよび脱調判定閾値Ｖｘの設定時からの入力電圧ＶＩＮおよび温度の変化と、脱調発生回数とに基づいて、目標電流値Ｉｘおよび脱調判定閾値Ｖｘを補正する。

より具体的には、補正部１３４は、先ず、目標電流値Ｉｘおよび脱調判定閾値Ｖｘの補正の基準となる入力電圧ＶＩＮの基準値（以下、「基準電圧Ｖｓ」と称する。）と温度の基準値（以下、「基準温度Ｔｓ」と称する。）を設定する。

例えば、補正部１３４は、目標電流値Ｉｘおよび脱調判定閾値Ｖｘの設定時の入力電圧ＶＩＮの計測値と基準電圧Ｖｓとの対応関係を示す基準電圧情報３０３に基づいて、基準電圧Ｖｓを設定する。

図７は、基準電圧Ｖｓの一例を示す図である。

図７に示すように、基準電圧情報３０３は、入力電圧範囲毎に一つの基準脱調判定閾値を規定するテーブル（ルックアップテーブル）である。例えば、図７に示すように、基準電圧情報３０３としてのテーブルにおいて、低電圧（Ｖ１〜Ｖ２）には基準電圧Ｖｓとして“ＶＬ”が、中電圧（Ｖ２〜Ｖ３）には基準電圧Ｖｓとして“ＶＭ”が、高電圧（Ｖ３〜Ｖ４）には基準電圧Ｖｓとして“ＶＨ”が夫々設定されている。

ここで、各入力電圧範囲における基準電圧Ｖｓの値（ＶＬ、ＶＭ、ＶＨ）は、例えば、各入力電圧範囲Ｖ１〜Ｖ２、Ｖ２〜Ｖ３、およびＶ３〜Ｖ４におけるそれぞれの中間の電圧であってもよい。例えばＶＭ＝（Ｖ３＋Ｖ２）／２であってもよい。

例えば、目標電流値Ｉｘおよび脱調判定閾値Ｖｘの設定時の入力電圧ＶＩＮの計測値が“高電圧”の範囲内であった場合には、補正部１３４は、基準電圧情報３０３としてのテーブルから“高電圧”に対応する“ＶＨ”を読み出し、基準電圧Ｖｓとして設定する。

また、補正部１３４は、例えば、目標電流値Ｉｘおよび脱調判定閾値Ｖｘの設定時の温度の計測値と基準温度Ｔｓとの対応関係を示す基準温度情報３０４に基づいて、基準温度Ｔｓを設定する。

図８は、基準温度Ｔｓの一例を示す図である。

図８に示すように、基準温度情報３０４は、入力電圧範囲毎に一つの基準温度Ｔｓを規定するテーブル（ルックアップテーブル）である。例えば、図８に示すように、基準温度情報３０４としてのテーブルにおいて、低温度（Ｔ１〜Ｔ２）には基準温度Ｔｓとして“ＴＬ”が、中温度（Ｔ２〜Ｔ３）には基準温度Ｔｓとして“ＴＭ”が、高温度（Ｔ３〜Ｔ４）には基準温度Ｔｓとして“ＴＨ”が夫々設定されている。

ここで、各温度範囲における基準温度Ｔｓの値（ＴＬ、ＴＭ、ＴＨ）は、例えば、各温度範囲Ｔ１〜Ｔ２、Ｔ２〜Ｔ３、およびＴ３〜Ｔ４におけるそれぞれの中間の温度であってもよい。例えば、ＴＭ＝（Ｔ３＋Ｔ２）／２であってもよい。

例えば、目標電流値Ｉｘおよび脱調判定閾値Ｖｘの設定時の入力電圧ＶＩＮの計測値が“中温度”の範囲内であった場合には、補正部１３４は、基準温度情報３０４としてのテーブルから“中電圧”に対応する“ＴＭ”を読み出し、基準温度Ｔｓとして設定する。

次に、補正部１３４は、補正を行う時点での入力電圧ＶＩＮの計測値と基準電圧Ｖｓとのずれに基づく電圧補正量ａｖと、補正を行う時点での温度の計測値と基準温度Ｔｓとのずれに基づく温度補正量ａｔとをそれぞれ算出する。

補正部１３４は、例えば、下記式（１）および式（２）に基づいて、電圧補正量ａｖおよび温度補正量ａｔを算出する。

上記式（１）および式（２）において、Ｖｓは基準電圧、ＶＩＮは入力電圧の計測値、Ｔｓは基準温度、Ｔｍは温度の計測値を夫々表している。

次に、補正部１３４は、算出した電圧補正量ａｖおよび温度補正量ａｔと、記憶部１３３に記憶されている脱調発生回数３０６とに基づいて、目標電流値Ｉｘおよび脱調判定閾値Ｖｘをそれぞれ補正する。例えば、補正部１３４は、下記式（３）に基づいて目標電流値Ｉｘを補正し、下記式（４）に基づいて脱調判定閾値Ｖｘを補正する。

上記式（３）および式（４）において、Ｉｘａは補正後の目標電流値、Ｉｘは補正前の目標電流値、ａｖは電圧補正量、ａｔは温度補正量、Ｃは脱調発生回数、Ｖｘａは補正後の脱調判定閾値、Ｖｘは補正前の脱調判定閾値をそれぞれ表している。

上述した式（１）〜（４）の情報は、例えば、補正式情報３０５として予め記憶部１３３に記憶されており、補正部１３４は、記憶部１３３から読み出した上記（１）〜（４）と、目標電流値Ｉｘおよび脱調判定閾値Ｖｘと、補正を行う時点での入力電圧ＶＩＮおよび温度の計測結果と、脱調発生回数３０６とに基づいて、補正後の目標電流値Ｉｘａおよび脱調判定閾値Ｖｘａを算出して、出力する。

補正部１３４による目標電流値Ｉｘａおよび脱調判定閾値Ｖｘａの補正は、周期的に行われてもよい。例えば、ステッピングモータ２０の駆動を開始してから（あるいは、モータ駆動制御装置１０が起動してから）計時を開始し、所定の時間が経過する毎に、目標電流値Ｉｘａおよび脱調判定閾値Ｖｘａの補正を実行してもよい。

また、補正部１３４は、ステッピングモータ２０の回転量に応じて、目標電流値Ｉｘａおよび脱調判定閾値Ｖｘａの補正を行ってもよい。例えば、ステッピングモータ２０のロータの回転角度が所定値になる毎に、目標電流値Ｉｘａおよび脱調判定閾値Ｖｘａの補正を実行してもよいし、アクチュエータ１の２次ギヤ３１、３次ギヤ３２、または出力ギヤ３３等のステッピングモータ２０の駆動エネルギーによって回転する部品の回転量が所定値になる毎に、目標電流値Ｉｘａおよび脱調判定閾値Ｖｘａの補正を実行してもよい。

また、補正部１３４は、脱調が発生した場合（例えば、脱調判定部１３５が脱調を検出した場合）に、目標電流値Ｉｘａおよび脱調判定閾値Ｖｘａの補正を実行してもよい。

また、補正部１３４は、上位装置からの指令によって目標電流値Ｉｘａおよび脱調判定閾値Ｖｘａの補正を実行してもよい。

また、補正部１３４は、温度および入力電圧ＶＩＮの計測値の少なくとも一方が変化した場合に、目標電流値Ｉｘａおよび脱調判定閾値Ｖｘａの補正を実行してもよい。例えば、目標電流値設定部１３１および脱調判定閾値設定部１３２が温度および入力電圧ＶＩＮの計測値を監視し、温度または入力電圧の属する範囲（図４及び図５参照）が切り替わった場合に、目標電流値設定部１３１が目標電流値Ｉｘを変更するとともに、脱調判定閾値設定部１３２が脱調判定閾値Ｖｘを変更する。例えば、温度の計測値が“中温度”から“高温度”に変化した場合に、目標電流値Ｉｘおよび脱調判定閾値Ｖｘが変更される。そして、補正部１３４が、目標電流値Ｉｘおよび脱調判定閾値Ｖｘの変更に応じて、補正を実行してもよい。

駆動制御信号生成部１３７は、上述した手法によって補正された目標電流値Ｉｘａを用いて駆動制御信号Ｓｄを生成する。また、脱調判定部１３５は、上述した手法によって補正された脱調判定閾値Ｖｘａを用いて脱調判定を行う。

次に、モータ駆動制御装置１０によるステッピングモータ２０の駆動制御の流れを説明する。

図９は、モータ駆動制御装置１０によるステッピングモータ２０の駆動制御の流れを示すフローチャートである。

図９に示すように、入力電圧ＶＩＮが供給されてモータ駆動制御装置１０が起動すると、モータ駆動制御装置１０は、先ず、入力電圧ＶＩＮおよび温度を計測する（ステップＳ１）。具体的には、モータ制御回路１２において、制御回路１２２からの指示に応じて、入力電圧計測部１２５が入力電圧ＶＩＮを計測するとともに温度計測部１２８が温度を計測する。

次に、モータ駆動制御装置１０は、目標回転速度を設定する（ステップＳ２）。具体的には、制御回路１２２における目標回転速度設定部１３０が、例えば上位装置からの指令Ｓｃによって指定された回転速度を目標回転速度として設定し、設定した目標回転速度の情報を、目標電流値設定部１３１、脱調判定閾値設定部１３２、および駆動制御信号生成部１３７に供給する。

次に、モータ駆動制御装置１０は、目標電流値Ｉｘおよび脱調判定閾値Ｖｘを設定する（ステップＳ３）。具体的には、モータ制御回路１２において、目標電流値設定部１３１および脱調判定閾値設定部１３２が、上述した手法により、記憶部１３３に記憶されている目標電流値情報３０１および脱調判定閾値情報３０２と、ステップＳ１で取得した入力電圧ＶＩＮおよび温度の計測結果と、ステップＳ２で取得した目標回転速度とに基づいて、目標電流値Ｉｘおよび脱調判定閾値Ｖｘをそれぞれ設定する。

次に、モータ駆動制御装置１０は、ステッピングモータ２０の駆動を制御する（ステップＳ４）。具体的には、モータ制御回路１２が、ステップＳ２で取得した目標回転速度と、ステップＳ３で設定した目標電流値Ｉｘおよび脱調判定閾値Ｖｘとに基づいて、駆動制御信号ＳｄとしてのＰＷＭ信号を生成し、モータ駆動回路１４が駆動制御信号Ｓｄに基づいてステッピングモータ２０を駆動する。

より具体的には、駆動制御信号生成部１３７が、電流計測部１２４によって計測された駆動電流の計測値Ｉｒが目標電流値Ｉｘと一致するように駆動制御信号Ｓｄを生成する。このとき、脱調判定部１３５が、脱調判定閾値Ｖｘを用いてステッピングモータ２０の脱調の有無を監視する。ステッピングモータ２０において脱調が発生した場合には、脱調発生回数計測部１３６が、記憶部１３３に記憶されている脱調発生回数３０６の値を更新するとともに、駆動制御信号生成部１３７が、駆動制御信号Ｓｄによってステッピングモータ２０の回転を停止させる。

次に、モータ駆動制御装置１０は、目標電流値Ｉｘおよび脱調判定閾値Ｖｘの補正の実行条件を満足しているか否かを判定する（ステップＳ５）。例えば、制御回路１２２における補正部１３４が、ステップＳ４においてステッピングモータ２０の駆動を開始してから所定の時間が経過した場合、または直前に行われた目標電流値Ｉｘおよび脱調判定閾値Ｖｘの補正から所定の時間が経過したか否かを判定する。

所定の時間が経過していない場合には、モータ駆動制御装置１０は、ステップＳ３で設定した目標電流値Ｉｘおよび脱調判定閾値Ｖｘを用いたステッピングモータ２０の駆動制御を継続する（ステップＳ４）。

一方、所定の時間が経過した場合には、モータ駆動制御装置１０は、脱調発生回数３０６の情報を取得する（ステップＳ６）。具体的には、制御回路１２２において、補正部１３４が記憶部１３３から脱調発生回数３０６を読み出す。

次に、モータ駆動制御装置１０は、目標電流値Ｉｘおよび脱調判定閾値Ｖｘの補正を行う（ステップＳ７）。具体的には、補正部１３４が、ステップＳ６で取得した脱調発生回数３０６と、温度計測部１２８による温度の計測結果と、入力電圧計測部１２５による入力電圧ＶＩＮの計測結果とに基づいて、上述した手法により、目標電流値Ｉｘおよび脱調判定閾値Ｖｘを補正し、補正後の目標電流値Ｉｘａおよび脱調判定閾値Ｖｘａを出力する。

次に、モータ駆動制御装置１０は、ステップＳ７で補正した目標電流値Ｉｘａおよび脱調判定閾値Ｖｘａを用いて、ステッピングモータ２０の駆動を制御する（ステップＳ４）。具体的には、モータ制御回路１２が、ステップＳ２で取得した目標回転速度と、ステップＳ７で補正した目標電流値Ｉｘａおよび脱調判定閾値Ｖｘａとに基づいて、駆動制御信号ＳｄとしてのＰＷＭ信号を生成するとともに、モータ駆動回路１４が駆動制御信号Ｓｄに基づいてステッピングモータ２０を駆動する。

より具体的には、ステップＳ７の補正処理後のステップＳ４において、駆動制御信号生成部１３７が、電流計測部１２４によって計測された駆動電流の計測値Ｉｒが補正後の目標電流値Ｉｘａと一致するように駆動制御信号Ｓｄを生成する。このとき、脱調判定部１３５が、補正後の脱調判定閾値Ｖｘａを用いてステッピングモータ２０の脱調の有無を監視する。ステッピングモータ２０の脱調が発生した場合には、脱調発生回数計測部１３６が、記憶部１３３に記憶されている脱調発生回数３０６の値を更新するとともに、駆動制御信号生成部１３７が、駆動制御信号Ｓｄによってステッピングモータ２０の回転を停止させる。

次に、モータ駆動制御装置１０は、ステッピングモータ２０の目標回転速度を変更するか否かを判定する（ステップＳ８）。例えば、上位装置から指令Ｓｃによって回転速度の変更が指示された場合には、ステップＳ２に移行し、指令Ｓｃによって指定された新たな回転速度を目標回転速度として設定した上で、上述したステップＳ３からステップＳ８までの処理を再度実行する。

一方、目標回転速度の変更指令を受信していない場合には、モータ駆動制御装置１０は、ステッピングモータ２０の回転を停止させるか否かを判定する（ステップＳ９）。例えば、ステッピングモータ２０の回転角度が上位装置からの指令Ｓｃによって指定された回転角度に到達していない場合や、上位装置からの指令Ｓｃによってステッピングモータ２０の駆動の停止が指示されていない場合には、モータ駆動制御装置１０は、ステップＳ４にもどり、補正後の目標電流値Ｉｘａおよび脱調判定閾値Ｖｘａを用いたステッピングモータ２０の駆動制御を継続する（ステップＳ４〜Ｓ９）。

一方、例えば、アクチュエータ１の外部出力ギヤが上位装置からの指令Ｓｃによって指定された回転角度に到達した場合や、上位装置からの指令Ｓｃによってステッピングモータ２０の駆動の停止が指示された場合には、モータ駆動制御装置１０は、駆動制御信号Ｓｄによって、ステッピングモータ２０の駆動を停止する。

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、例えばステッピングモータ２０の駆動開始時に設定した目標電流値Ｉｘおよび脱調判定閾値Ｖｘを、ステッピングモータ２０の脱調発生回数に基づいて補正するので、ステッピングモータの経年劣化やステッピングモータの個体差を考慮した適切な脱調検出と効果的な脱調抑制を実現することができる。

例えば、ステッピングモータ２０は、経年劣化により、脱調が発生し易くなる傾向がある。また、ステッピングモータ２０には個体差があり、脱調が発生し易いものや脱調が発生し難いものがある。本実施の形態に係るモータ駆動制御装置１０によれば、脱調発生回数に応じて脱調判定閾値Ｖｘを適切に補正することができるので、経年劣化や個体差により脱調が発生し易いステッピングモータ２０に対する脱調の検出精度を向上させることができる。また、モータ駆動制御装置１０によれば、脱調発生回数に応じて目標電流値Ｉｘを適切に補正することができるので、経年劣化や個体差により脱調が発生し易いステッピングモータ２０に対しても適切なトルクが得られるように駆動することができ、脱調の効果的な抑制が可能となる。

このように、モータ駆動制御装置１０によれば、ステッピングモータの経年劣化や個体差に対応した、ステッピングモータのより安定した駆動制御を実現することが可能となる。

また、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の駆動開始時に計測した入力電圧ＶＩＮおよび温度に基づいて目標電流値Ｉｘおよび脱調判定閾値Ｖｘを設定した上で、入力電圧ＶＩＮおよび温度が変化した場合に、それらの変化に応じて目標電流値Ｉｘおよび脱調判定閾値Ｖｘを動的に補正する。

これによれば、例えば、ステッピングモータ２０の駆動を開始してから入力電圧ＶＩＮや温度が変化した場合であっても、そのときのステッピングモータ２０の駆動環境に応じた適切な目標電流値Ｉｘおよび脱調判定閾値Ｖｘを設定することができる。すなわち、モータ駆動制御装置１０によれば、温度や入力電圧、回転速度等のステッピングモータの駆動環境の変化に対応した、ステッピングモータ２０のより安定した駆動制御を実現す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、補正部１３４による目標電流値Ｉｘａおよび脱調判定閾値Ｖｘａの補正を周期的に行うことにより、脱調回数の変化に応じて目標電流値及び脱調判定閾値を動的に補正することができる。また、印可される電圧も動的に変化するため、電圧変動にも対応することができる。
また、目標電流値Ｉｘａおよび脱調判定閾値Ｖｘａの補正のために基準温度Ｔｓおよび基準電圧Ｖｓを設けることにより、目標電流値Ｉｘａおよび脱調判定閾値Ｖｘａの補正量を適切に設定することが容易となる。例えば、基準値（基準温度Ｔｘまたは基準電圧Ｖｓ）を設けることにより、基準値に対する温度または入力電圧の計測値との差に応じた適切な補正量を設定することができるので、モータ制御の安定性を高め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、目標電流値情報３０１がルックアップテーブルである場合を例示したが、これに限られず、目標電流値情報３０１は、入力電圧ＶＩＮ、温度、および目標電流値Ｉｘとの間の関係を示す関数（数式）であってもよい。この場合、目標電流値設定部１３１は、目標電流値情報３０１としての関数（数式）を用いて、目標電流値Ｉｘを算出する。脱調判定閾値情報３０２および脱調判定閾値設定部１３２についても同様である。また、目標回転速度についても、入力電圧ＶＩＮ、温度、および目標回転速度との間の関係を示す関数（数式）やルックアップテーブルによって設定されてもよい。

また、上記実施の形態では、目標電流値情報３０１および脱調判定閾値情報３０２において、温度および入力電圧をそれぞれ３つの範囲（低、中、高）に分ける場合を例示したが、これに限られず、温度および入力電圧の範囲の分割数は２つまたは４つ以上であってもよい。また、温度と入力電圧とで互いの範囲の分割数が相違していてもよい。

また、上記実施の形態では、脱調発生回数計測部１３６は、アクチュエータ１（モータ駆動制御装置１０）が起動する毎に、記憶部１３３に記憶されている脱調発生回数３０６の値をリセットしてから、脱調発生回数の計測を始める場合を例示したがこれに限られない。例えば、脱調発生回数計測部１３６は、アクチュエータ１（モータ駆動制御装置１０）が起動時に脱調発生回数をリセットせずに、脱調発生回数の計測を行ってもよい。

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…アクチュエータ、１０…モータ駆動制御装置、１２…モータ制御回路、１４…モータ駆動回路、２０…モータ（ステッピングモータ）、２１ａ，２１ｂ…コイル、２２…ロータ、２２ｎ…Ｎ極、２２ｓ…Ｓ極、２５…出力軸、２９…モータ端子、３１…動力伝達機構、３２…動力伝達機構、３３…動力伝達機構、３３…出力ギヤ、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…制御回路、１２４…電流計測部、１２５…入力電圧計測部、１２６…逆起電圧計測部、１２８…温度計測部、１３０…目標回転速度設定部、１３１…目標電流値設定部、１３２…脱調判定閾値設定部、１３３…記憶部、１３４…補正部、１３５…脱調判定部、１３６…脱調発生回数計測部、１３７…駆動制御信号生成部、１４２…モータ駆動部、１４４…電流センサ、３０１…目標電流値情報、３０２…脱調判定閾値情報、３０３…基準電圧情報、３０４…基準温度情報、３０５…補正式情報、３０６…脱調発生回数、３１１，３１１＿０〜３１１＿３，３２１、３２１＿０〜３２１＿３…テーブル、ａｔ…温度補正量、ａｖ…電圧補正量、Ｉｘ…目標電流値、Ｉｘａ…補正後の目標電流値、Ｖｘ…脱調判定閾値、Ｖｘａ…補正後の脱調判定閾値、Ｖｓ…基準電圧、Ｔｓ…基準温度。

Claims (9)

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、
   前記ステッピングモータの駆動電流を計測する電流計測部と、
   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、通電が停止しているコイルに誘起される逆起電圧を計測する逆起電圧計測部と、
   前記ステッピングモータの脱調に関する判定を行うための脱調判定閾値と前記逆起電圧計測部の計測結果と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、
   前記ステッピングモータの脱調発生回数を計測する脱調発生回数計測部と、
   前記脱調発生回数に基づいて、前記脱調判定閾値と前記目標電流値と少なくとも一方を補正する補正部と、を有する
   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、
   前記モータ制御回路は、
   前記モータ駆動回路に供給される電源電圧としての入力電圧を計測する入力電圧計測部と、
   温度を計測する温度計測部と、を更に有し、
   前記補正部は、前記温度計測部による温度の計測結果もしくは前記入力電圧の少なくとも一方が変化した場合に、前記脱調判定閾値と前記目標電流値の少なくとも一方を補正する、
   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、
   前記モータ制御回路は、
   前記温度計測部による温度の計測結果と、前記入力電圧計測部による前記入力電圧の計測結果とに基づいて、前記脱調判定閾値を設定する脱調判定閾値設定部と、
   前記温度計測部による温度の計測結果と、前記入力電圧計測部による前記入力電圧の計測結果とに基づいて、前記目標電流値を設定する目標電流値設定部と、を更に有し、
   前記補正部は、前記入力電圧の基準となる基準電圧と前記入力電圧計測部による前記入力電圧の計測値とのずれに基づく電圧補正量と、温度の基準となる基準温度と前記温度計測部による温度の計測値とのずれに基づく温度補正量と、前記脱調発生回数とに基づいて、前記脱調判定閾値と前記目標電流値との少なくとも一方を補正する
   モータ駆動制御装置。
4. 請求項１乃至３の何れか一項に記載のモータ駆動制御装置において、
   前記脱調発生回数計測部は、前記ステッピングモータに発生した脱調の累積回数を計測する
   モータ駆動制御装置。
5. 請求項１乃至４の何れか一項に記載のモータ駆動制御装置において、
   前記補正部は、所定の周期で前記脱調判定閾値と前記目標電流値の少なくとも一方の補正を行う
   モータ駆動制御装置。
6. 請求項１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、
   前記補正部は、前記ステッピングモータの回転量に応じて、前記脱調判定閾値と前記目標電流値の少なくとも一方の補正を行う
   モータ駆動制御装置。
7. 請求項３に記載のモータ駆動制御装置において、
   前記脱調判定閾値設定部は、前記ステッピングモータの駆動を開始するときの前記温度の計測結果および前記入力電圧の計測結果に基づいて、前記基準電圧と前記基準温度の少なくとも一方を設定する
   モータ駆動制御装置。
8. 前記ステッピングモータと、
   請求項１乃至７の何れか一項に記載されたモータ駆動制御装置と、
   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、を備えるアクチュエータ。
9. ステッピングモータの駆動電流を計測する電流計測ステップと、
   前記駆動電流が目標電流値に近づくように、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駆動制御信号生成ステップと、
   前記ステッピングモータの複数相のコイルのうち、通電が停止しているコイルに誘起される逆起電圧を計測する逆起電圧計測ステップと、
   前記ステッピングモータの脱調に関する判定を行うための脱調判定閾値と前記逆起電圧計測ステップの計測結果と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ステップと、
   前記ステッピングモータの脱調発生回数を計測する脱調発生回数計測ステップと、
   前記脱調発生回数に基づいて、前記脱調判定閾値と前記目標電流値の少なくとも一方を補正する補正ステップと、を含む
   モータ駆動制御方法。
   

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