JP2023003200A - モータ駆動制御装置およびモータ駆動制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ステッピングモータの脱調を高精度に検出することができるモータ駆動制御装置およびモータ駆動制御方法を提供する。【解決手段】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、駆動制御信号に基づいて、複数のスイッチング素子のオン/オフを切り替えることにより、ステッピングモータの複数相のコイルに流れる電流の通電パターンを周期的に切り替えるモータ駆動回路と、を有し、モータ制御回路は、複数のスイッチング素子に関する抵抗値に基づく複数の閾値から、通電パターンに応じて脱調判定に用いる閾値を決定する閾値決定部と、通電パターンが切り替わる際に、通電が停止しているコイルに誘起される逆起電圧を測定する逆起電圧測定部と、測定された逆起電圧と決定された閾値とに基づいて、ステッピングモータの脱調を判定する脱調判定部と、を有する。【選択図】図2
Description
本発明は、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装置およびモータ駆動制御方法に関するものである。
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のアクチュエータは、ステッピングモータを含む。
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。
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には、逆起電圧と閾値とを比較することにより、ステッピングモータの脱調の予兆を検出するモータ駆動回路が記載されている。
特許文献1では、逆起電圧を1つの閾値と比較している。それゆえ、逆起電圧がばらついた場合、ステッピングモータの脱調の検出精度が低下するおそれがある。
そこで、本発明では、ステッピングモータの脱調を高精度に検出することができるモータ駆動制御装置およびモータ駆動制御方法を提供することを目的とする。
そこで、本発明では、ステッピングモータの脱調を高精度に検出することができるモータ駆動制御装置およびモータ駆動制御方法を提供することを目的とする。
本発明の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、複数のスイッチング素子のオン/オフを切り替えることにより、前記ステッピングモータの複数相のコイルに流れる電流の通電パターンを周期的に切り替えるモータ駆動回路と、
を有し、
前記モータ制御回路は、
前記複数のスイッチング素子に関する抵抗値に基づく複数の閾値から、通電パターンに応じて脱調判定に用いる閾値を決定する閾値決定部と、
前記通電パターンが切り替わる際に、通電が停止しているコイルに誘起される逆起電圧を測定する逆起電圧測定部と、
測定された逆起電圧と決定された閾値とに基づいて、前記ステッピングモータの脱調を判定する脱調判定部と、
を有する。
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、複数のスイッチング素子のオン/オフを切り替えることにより、前記ステッピングモータの複数相のコイルに流れる電流の通電パターンを周期的に切り替えるモータ駆動回路と、
を有し、
前記モータ制御回路は、
前記複数のスイッチング素子に関する抵抗値に基づく複数の閾値から、通電パターンに応じて脱調判定に用いる閾値を決定する閾値決定部と、
前記通電パターンが切り替わる際に、通電が停止しているコイルに誘起される逆起電圧を測定する逆起電圧測定部と、
測定された逆起電圧と決定された閾値とに基づいて、前記ステッピングモータの脱調を判定する脱調判定部と、
を有する。
本発明のモータ駆動制御装置およびモータ駆動制御方法によれば、ステッピングモータの脱調を高精度に検出することができる。
図1は、本発明の一実施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である。
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(Electronic Control Unit)(図示せず)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。
アクチュエータ1は、ケース51およびカバー52を有する。ケース51およびカバー52の内部には、ステッピングモータ20と、ステッピングモータ20の駆動を制御するモータ駆動制御装置10と、ステッピングモータ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。
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。1次ギヤ26は2次ギヤ31と噛み合い、2次ギヤ31は3次ギヤ32と噛み合い、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(図示せず)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1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等を有する。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ならびに複数の外部接続端子41が設けられている。
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、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、によって構成されてもよい。
図2は、本発明の一実施形態に係るモータ駆動制御装置およびステッピングモータの構成を示すブロック図である。
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を有し、電源電圧として入力電圧VINで動作する。入力電圧VINは、例えばバッテリ(図示せず)から供給される直流電圧である。
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、モータ駆動回路14を制御する。上位装置からの指令Scには、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。駆動制御信号Sdは、例えばPWM信号であり、ステッピングモータ20の駆動電力は、PWM信号のデューティ比に応じて変化する。
なお、モータ制御回路12の詳細については後述する。
なお、モータ制御回路12の詳細については後述する。
モータ駆動回路14は、複数のスイッチング素子(図3参照)を有するインバータ回路であるモータ駆動部142と、コイル電流をセンシングする電流センサ144と、を有する。モータ駆動回路14は、駆動制御信号Sdに基づいて、複数のスイッチング素子のオン/オフを切り替えることにより、ステッピングモータ20の複数相のコイルに流れる電流の通電パターンを周期的に切り替える。
本実施形態では、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。
本実施形態では、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。
図3を用いて、モータ駆動回路およびステッピングモータの回路構成を説明する。
本実施形態では、モータ駆動回路14は、8つのスイッチング素子B0~B3、C0~C3を有する。
スイッチング素子B0~B3は、入力電圧VIN側に配置されたハイサイドスイッチング素子であり、スイッチング素子C0~C3は、GND側に配置されたローサイドスイッチング素子である。
スイッチング素子B0~B3は、入力電圧VIN側に配置されたハイサイドスイッチング素子であり、スイッチング素子C0~C3は、GND側に配置されたローサイドスイッチング素子である。
スイッチング素子B0、C0の接続点がA相の+側でコイル21aに接続され、スイッチング素子B1、C1の接続点がA相の-側でコイル21aに接続され、スイッチング素子B2、C2の接続点がB相の+側でコイル21bに接続され、スイッチング素子B3、C3の接続点がB相の-側でコイル21bに接続されている。
8つのスイッチング素子B0~B3、C0~C3は、それぞれのゲート端子に入力される信号に基づいてオン/オフ動作を行う。
8つのスイッチング素子B0~B3、C0~C3は、それぞれのゲート端子に入力される信号に基づいてオン/オフ動作を行う。
8つのスイッチング素子B0~B3、C0~C3は、それぞれオン抵抗Ronを有する。図3では、スイッチング素子B0のオン抵抗Ron_B0のみを記載しているが、他のスイッチング素子B1~B3、C0~C3も同様にオン抵抗Ron_B1~Ron_B3、Ron_C0~Ron_C3を有する。
入力電圧側の端子To_BATTからハイサイドスイッチング素子B0~B3までには、ボンディング抵抗A(Rb_A)が存在する。
ローサイドスイッチング素子C0~C3とGNDとの間には、電流センサ144としてのシャント抵抗D(Rs)およびボンディング抵抗E(Rb_E)が存在する。
スイッチング素子B0、C0の接続点から出力端子MOUT0までにはボンディング抵抗F0(Rb_F0)が存在し、スイッチング素子B1、C1の接続点から出力端子MOUT1までにはボンディング抵抗F1(Rb_F1)が存在し、スイッチング素子B2、C2の接続点から出力端子MOUT2までにはボンディング抵抗F2(Rb_F2)が存在し、スイッチング素子B3、C3の接続点から出力端子MOUT3までにはボンディング抵抗F3(Rb_F3)が存在する。
ローサイドスイッチング素子C0~C3とGNDとの間には、電流センサ144としてのシャント抵抗D(Rs)およびボンディング抵抗E(Rb_E)が存在する。
スイッチング素子B0、C0の接続点から出力端子MOUT0までにはボンディング抵抗F0(Rb_F0)が存在し、スイッチング素子B1、C1の接続点から出力端子MOUT1までにはボンディング抵抗F1(Rb_F1)が存在し、スイッチング素子B2、C2の接続点から出力端子MOUT2までにはボンディング抵抗F2(Rb_F2)が存在し、スイッチング素子B3、C3の接続点から出力端子MOUT3までにはボンディング抵抗F3(Rb_F3)が存在する。
これらのスイッチング素子に関する抵抗値(スイッチング素子のオン抵抗値、ボンディング抵抗値およびシャント抵抗値を含む)は、表1に示すとおりであり、記憶部123に記憶されている。なお、スイッチング素子に関する抵抗値は、モータ駆動回路14内部のレイアウトに応じて変化する。スイッチング素子に関する抵抗値は、スイッチング素子によって異なるものであり、表1の数値に限定されるものではない。
また、これらの抵抗値は、半導体メーカから提供されてもよいし、ユーザによってモータ駆動制御装置10の製造時に測定されてもよい。ユーザは、例えばモータ駆動制御装置10の製造者または設計者である。ユーザは、これらの抵抗値をモータ駆動制御装置10の製造過程で測定する。ユーザは、測定された抵抗値または半導体メーカから提供された抵抗値に基づいて閾値を決定する。閾値については後述する。
また、これらの抵抗値は、半導体メーカから提供されてもよいし、ユーザによってモータ駆動制御装置10の製造時に測定されてもよい。ユーザは、例えばモータ駆動制御装置10の製造者または設計者である。ユーザは、これらの抵抗値をモータ駆動制御装置10の製造過程で測定する。ユーザは、測定された抵抗値または半導体メーカから提供された抵抗値に基づいて閾値を決定する。閾値については後述する。
ステッピングモータ20は、2つのコイル21a、21bと、ロータ22と、コイル21a、21bにより励磁される複数のステータヨーク(図示せず)と、を有する。
コイル21aに印加されるコイル電圧Vaは、パルス幅変調されたパルス電圧であり、所定の周期で極性、すなわち、実線矢印の方向から破線矢印の方向に切り替わる。コイル電圧Vaが実線矢印の方向に印加されているとき、コイル電流Iaは実線矢印の方向に流れ、コイル電圧Vaが破線矢印の方向に印加されているとき、コイル電流Iaは破線矢印の方向に流れる。
コイル21bに印加されるコイル電圧Vbもコイル電圧Vaと同様であり、コイル電圧Vbが実線矢印の方向から破線矢印の方向に切り替わると、コイル電流Ibも実線矢印の方向から破線矢印の方向に切り替わる。
コイル21bに印加されるコイル電圧Vbもコイル電圧Vaと同様であり、コイル電圧Vbが実線矢印の方向から破線矢印の方向に切り替わると、コイル電流Ibも実線矢印の方向から破線矢印の方向に切り替わる。
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有する。なお、図示例では、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。
具体的には、コイル電流の位相は、表2に示すように、スイッチング素子B0~B3、C0~C3のオン/オフを制御することにより通電パターン1~4に従って切り替えられる。
なお、表2の閾値については後述する。
なお、表2の閾値については後述する。
図2を再び参照し、モータ制御回路12の詳細を説明する。
モータ制御回路12は、CPU122と、記憶部123と、電流センサ144からのコイル電流に基づいて駆動電流を測定する電流測定部124と、入力電圧VINを測定する入力電圧測定部125と、逆起電圧測定部126と、を有する。
モータ制御回路12は、CPU122と、記憶部123と、電流センサ144からのコイル電流に基づいて駆動電流を測定する電流測定部124と、入力電圧VINを測定する入力電圧測定部125と、逆起電圧測定部126と、を有する。
CPU122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り、閾値決定部122aおよび脱調判定部122bを有する。
閾値決定部122aは、記憶部123に記憶されている複数の閾値から、通電パターンに応じて脱調判定に用いる閾値を決定する。
脱調判定部122bは、決定された閾値と、逆起電圧測定部126によって測定された逆起電圧と、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。例えば、脱調判定部122bは、測定された逆起電圧が閾値より小さい場合に、ステッピングモータ20の脱調が発生していると判定し、逆起電圧が閾値以上である場合に、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。
記憶部123は、フラッシュメモリやEEPROMのような書き換え可能な不揮発性の記憶装置である。
記憶部123には、複数のスイッチング素子B0~B3、C0~C3に関する抵抗値に基づく複数の閾値(表2参照)が記憶されている。
記憶部123には、複数のスイッチング素子B0~B3、C0~C3に関する抵抗値に基づく複数の閾値(表2参照)が記憶されている。
逆起電圧測定部126は、通電パターンが切り替わる際に、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測定する。逆起電圧測定部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つのラインのそれぞれに接続されている。逆起電圧測定部126は、逆起電圧の測定結果を、CPU122に出力する。
本実施形態において、逆起電圧は、次のようにして測定される。
CPU122は、駆動制御信号Sdによって、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(すなわち通電パターンが切り替わる際に)、コイル21a、21bへのパルス電圧の印加を一時的に停止させる(停止期間)。逆起電圧測定部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測定する。
CPU122は、駆動制御信号Sdによって、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(すなわち通電パターンが切り替わる際に)、コイル21a、21bへのパルス電圧の印加を一時的に停止させる(停止期間)。逆起電圧測定部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測定する。
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。
同様に、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。
同様に、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。
逆起電圧は、スイッチング素子B0~B3、C0~C3のオン抵抗およびボンディング抵抗(配線抵抗)のばらつきによってばらつく。
表1を参照すると、各スイッチング素子B0~C3のオン抵抗(Ron_B0~Ron_C3)はばらついており、また、ボンディング抵抗F0~F3の抵抗(Rb_F0~Rb_F3)もばらつく可能性がある。これらのばらつきにより、コイル電流Iaが実線矢印の方向に流れた後の停止期間にコイル21aに誘起される逆起電圧は、コイル電流Iaが破線矢印の方向に流れた後の停止期間にコイル21aに誘起される逆起電圧と異なる。
表1を参照すると、各スイッチング素子B0~C3のオン抵抗(Ron_B0~Ron_C3)はばらついており、また、ボンディング抵抗F0~F3の抵抗(Rb_F0~Rb_F3)もばらつく可能性がある。これらのばらつきにより、コイル電流Iaが実線矢印の方向に流れた後の停止期間にコイル21aに誘起される逆起電圧は、コイル電流Iaが破線矢印の方向に流れた後の停止期間にコイル21aに誘起される逆起電圧と異なる。
例えば、スイッチング素子B0、C1がオンすることにより、コイル電流Iaが実線矢印の方向に流れる場合を検討する(表2の通電パターン1)。
コイル電流Iaは、ボンディング抵抗A、スイッチング素子B0、ボンディング抵抗F0、ボンディング抵抗F1、スイッチング素子C1、シャント抵抗Dおよびボンディング抵抗Eを通り流れる。それゆえ、出力端子MOUT0、MOUT1において測定される逆起電圧は、ボンディング抵抗Aの抵抗(Rb_A)、スイッチング素子B0のオン抵抗(Ron_B0)、ボンディング抵抗F0の抵抗(Rb_F0)、ボンディング抵抗F1の抵抗(Rb_F1)、スイッチング素子C1のオン抵抗(Ron_C1)、シャント抵抗Dの抵抗(Rs)およびボンディング抵抗Eの抵抗(Rb_E)により決まる。
コイル電流Iaは、ボンディング抵抗A、スイッチング素子B0、ボンディング抵抗F0、ボンディング抵抗F1、スイッチング素子C1、シャント抵抗Dおよびボンディング抵抗Eを通り流れる。それゆえ、出力端子MOUT0、MOUT1において測定される逆起電圧は、ボンディング抵抗Aの抵抗(Rb_A)、スイッチング素子B0のオン抵抗(Ron_B0)、ボンディング抵抗F0の抵抗(Rb_F0)、ボンディング抵抗F1の抵抗(Rb_F1)、スイッチング素子C1のオン抵抗(Ron_C1)、シャント抵抗Dの抵抗(Rs)およびボンディング抵抗Eの抵抗(Rb_E)により決まる。
同様に、スイッチング素子B1、C0がオンすることにより、コイル電流Iaが破線矢印の方向に流れる場合(表2の通電パターン2)、出力端子MOUT0、MOUT1において測定される逆起電圧は、ボンディング抵抗Aの抵抗(Rb_A)、スイッチング素子B1のオン抵抗(Ron_B1)、ボンディング抵抗F1の抵抗(Rb_F1)、ボンディング抵抗F0の抵抗(Rb_F0)、スイッチング素子C0のオン抵抗(Ron_C0)、シャント抵抗Dの抵抗(Rs)およびボンディング抵抗Eの抵抗(Rb_E)により決まる。
このように、スイッチング素子のオン抵抗およびボンディング抵抗がばらつく場合、通電パターン1の後に測定される逆起電圧は、通電パターン2の後に測定される逆起電圧とは異なる。
上述したように、ステッピングモータ20の脱調は、逆起電圧と閾値との比較によって判定される。従来は、1つの閾値を用いていたところ、本発明では、通電パターンごとに閾値を決定する。具体的には、表2に示すように、通電パターン1~4のそれぞれに対して、閾値Th1~Th4を決定し、あらかじめ記憶部123に記憶しておく。なお、ユーザによって決定された閾値が閾値Th1~Th4として記憶部123に記憶されてもよい。
上述したように、ステッピングモータ20の脱調は、逆起電圧と閾値との比較によって判定される。従来は、1つの閾値を用いていたところ、本発明では、通電パターンごとに閾値を決定する。具体的には、表2に示すように、通電パターン1~4のそれぞれに対して、閾値Th1~Th4を決定し、あらかじめ記憶部123に記憶しておく。なお、ユーザによって決定された閾値が閾値Th1~Th4として記憶部123に記憶されてもよい。
閾値Th1~Th4は、通電パターン1~4に応じて、複数のスイッチング素子のハイサイド側の抵抗値の和(オン抵抗値+ボンディング抵抗値)とローサイド側の抵抗値の和(オン抵抗値+ボンディング抵抗値+シャント抵抗値)との分圧によりあらかじめ設定される。
逆起電圧は通電パターンごとに異なるため、通電パターンに応じて閾値を決定することにより、ステッピングモータ20の脱調を高精度に検出することができる。
図4は、モータ駆動制御装置によるステッピングモータの脱調判定の処理の一例を示すフローチャートである。
ステップS1において、モータ駆動回路14は、駆動制御信号Sdに基づいて、通電パターンを切り替えるか否かを判定する。通電パターンの切り替えは、電気角90度に対応する。
ステップS1においてYESの場合、すなわち、通電パターンが切り替わると、ステップS2において、閾値決定部122aは、記憶部123に記憶されている複数の閾値から、脱調判定に用いる閾値を決定する。
例えば、閾値決定部122aは、表2に基づき、通電パターン1の場合、閾値Th1を選択する。
例えば、閾値決定部122aは、表2に基づき、通電パターン1の場合、閾値Th1を選択する。
ステップS3において、逆起電圧測定部126は、通電が停止しているコイルに誘起される逆起電圧を測定する。
例えば、逆起電圧測定部126は、通電パターン1の後には、コイル21aに誘起される逆起電圧を測定する。
例えば、逆起電圧測定部126は、通電パターン1の後には、コイル21aに誘起される逆起電圧を測定する。
ステップS4において、脱調判定部122bは、閾値と逆起電圧とを比較する。
ステップS4においてYESの場合、すなわち、逆起電圧が閾値より小さい場合(逆起電圧<閾値)、ステップS5において、脱調判定部122bは、ステッピングモータ20の脱調が発生していると判定する。
ステップS1、S4においてNOの場合、処理を終了する。
なお、本発明は、例示の実施形態に限定されるものではなく、各種変更が可能である。
例えば、ステッピングモータは2相に限定されるものではなく、任意の数の相を用いることができる。
例えば、ステッピングモータは2相に限定されるものではなく、任意の数の相を用いることができる。
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…ステッピングモータ、21a…コイル、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…CPU、122a…閾値決定部、122b…脱調判定部、123…記憶部、124…電流測定部、125…入力電圧測定部、126…逆起電圧測定部、142…モータ駆動部、144…電流センサ
Claims (5)
- 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、複数のスイッチング素子のオン/オフを切り替えることにより、前記ステッピングモータの複数相のコイルに流れる電流の通電パターンを周期的に切り替えるモータ駆動回路と、
を有するモータ駆動制御装置であって、
前記モータ制御回路は、
前記複数のスイッチング素子に関する抵抗値に基づく複数の閾値から、通電パターンに応じて脱調判定に用いる閾値を決定する閾値決定部と、
前記通電パターンが切り替わる際に、通電が停止しているコイルに誘起される逆起電圧を測定する逆起電圧測定部と、
測定された逆起電圧と決定された閾値とに基づいて、前記ステッピングモータの脱調を判定する脱調判定部と、
を有するモータ駆動制御装置。 - 前記脱調判定部は、前記測定された逆起電圧が前記決定された閾値より小さい場合に、前記ステッピングモータの脱調が発生していると判定する、
請求項1に記載のモータ駆動制御装置。 - 前記複数のスイッチング素子に関する前記抵抗値は、前記複数のスイッチング素子のオン抵抗値およびボンディング抵抗値を含む、
請求項1または2に記載のモータ駆動制御装置。 - 前記複数の閾値は、前記通電パターンに応じて、前記複数のスイッチング素子のハイサイド側の抵抗値の和とローサイド側の抵抗値の和との分圧により設定される、
請求項1から3のいずれかに記載のモータ駆動制御装置。 - 複数のスイッチング素子のオン/オフを切り替えることにより、ステッピングモータの複数相のコイルに流れる電流の通電パターンを周期的に切り替え、
前記複数のスイッチング素子に関する抵抗値に基づく複数の閾値から、通電パターンに応じて脱調判定に用いる閾値を決定し、
前記通電パターンが切り替わる際に、通電が停止しているコイルに誘起される逆起電圧を測定し、
測定された逆起電圧と決定された閾値とに基づいて、前記ステッピングモータの脱調を判定する、
モータ駆動制御方法。
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