JP5004035B2

JP5004035B2 - モーター駆動システム

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Publication number: JP5004035B2
Application number: JP2009119632A
Authority: JP
Inventors: 啓佐敏竹内
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2009-05-18
Filing date: 2009-05-18
Publication date: 2012-08-22
Anticipated expiration: 2023-07-11
Also published as: JP2009183140A

Description

本発明はモータ制御システムに係わるものであり、特にパワーアシスト制御を実現するモータ制御システムに関するものである。本発明のモータ制御システムは、電気自動車、電機建設機械、電気農業器具、電動ロボット制御、電動パワーアシスト装置（例えば、電気自転車、カセットのローディング−イジェクト装置）、電動玩具、電動飛行機等に利用される。

本発明に関連する従来技術として、コンパクトディスクのローディング・イジェクト装置が存在する（例えば、特開平９−１３９００２号公報）。このものは、ＣＤドライブのトレーに外部からの応力が作用すると、加速検出器が働き、この加速検出器からの信号によりＣＰＵが駆動部を駆動させて、トレーを加速してコンパクトディスクを再生・記録装置へローディングさせていた。

特開平９−１３９００２号公報

従来のように、負荷に対するパワーアシスト機構の制御を、センサからの信号に基づいてＣＰＵが一旦演算を行い、この演算結果によって駆動部をアシスト制御する方式であると、センサ出力に高速に応答できない問題がある。そこで、この発明は、センサ出力に高速に応答可能なパワーアシスト用のモーター駆動システムを提供することを目的とするものである。

前記目的を達成するために、本発明のモーター駆動システムは、交互に異極に励磁可能な、２相の電磁コイルを有する固定子と、負荷に接続され、交互に異極に着磁された永久磁石を有する移動子と、前記２相の電磁コイルのそれぞれに対応して設けられ、前記移動子の回転位置を検出する２つの位置センサと、前記電磁コイルの励磁パターンを交互に切り替える駆動信号を生成して前記電磁コイルに出力する駆動制御部と、を備え、前記駆動制御部は、前記移動子の回転開始、前記移動子の回転方向、および前記駆動信号のデューティー比を指示する第１の制御部と、前記移動子の前記回転開始の指示および前記回転方向の指示に基づき、前記２相のうち一方の相の前記電磁コイルに供給すべき第１の駆動信号を、前記一方の相に対応した前記位置センサの出力に同期させて生成する第２の制御部と、前記第２の制御部からの指示に基づいて、前記２相の前記電磁コイルの双方に供給すべき第２の駆動信号を、前記２相のそれぞれの前記位置センサの出力に同期させて生成する第３の制御部と、前記第１の制御部の指示に基づき、前記第１の駆動信号または前記第２の駆動信号のいずれか一方を選択して出力するマルチプレクサ部と、前記マルチプレクサ部で選択された前記駆動信号を、前記位置センサからの出力に同期させ、かつ、前記第１の制御部からの前記駆動信号のディーティー比の指示に基づいて前記デューティー比を変更させて出力するＰＷＭ制御部と、を備え、前記第１の制御部は、
（ａ）駆動初期状態において、前記２相のうち一方の相にハイレベル信号を出力して前記移動子の位置を初期位置に移動させ、
（ｂ）前記初期位置の設定後の待機状態において、前記２相の位置センサからの出力に基づき前記移動子の回転を検出し、
（ｃ）前記待機状態に続くアイドル状態において、前記マルチプレクサ部に前記第１の駆動信号を選択させて前記位置センサの出力に基づいて前記移動子の回転方向を判定し、
（ｄ）前記アイドル状態に続く全駆動状態において、前記マルチプレクサ部に前記第２の駆動信号を選択させ、前記デューティー比を指示して前記駆動信号のデューティー比を変更する
ことを特徴とする。

本発明の好適な形態において、前記固定子は、前記２相のうち一方の相に対応する第１の磁性体と、前記２相のうち他方の相に対応する第２の磁性体と、で構成され、前記移動子は、前記第１の磁性体と前記第２の磁性体との間に配置され、前記第１の磁性体および前記第２の磁性体に対して所定方向に相対的に移動可能な第３の磁性体を備え、前記第１の磁性体および前記第２の磁性体のそれぞれは、交互に異極に励磁可能な複数の励磁コイルを順番に配置して構成されており、前記第３の磁性体は、交互に異極に着磁された前記永久磁石を順番に配置して構成されており、前記第１の磁性体および前記第２の磁性体は、前記第１の磁性体の励磁コイルと前記第２の磁性体の励磁コイルとが互いに位置的にずれて配置されている。

本発明の好適な形態において、前記第１の磁性体および前記第２の磁性体はそれぞれ、前記第３の磁性体に対面する側の極性が、前記駆動信号が第１の方向に流れる場合にＮ極となり、前記第１の方向とは逆の第２の方向に流れる場合にＳ極となる第１の励磁コイルと、前記第３の磁性体に対面する側の極性が、前記駆動信号が前記第１の方向に流れる場合にＳ極となり、前記第２の方向に流れる場合にＮ極となる第２の励磁コイルと、からなる組み合わせをＮ組、等間隔に配置して形成されており、前記第１の磁性体における前記第１および前記第２の励磁コイルの位置と、前記第２の磁性体における前記第１および第２の励磁コイルの位置は、互いにずれて配置されている。

本発明によれば、始動後、位置センサの出力に同期させて駆動信号を生成するので、位置センサの出力に高速に応答した駆動を可能とするパワーアシスト用のモーター駆動システムを提供することができる。

モータ構造の模式図と動作原理を示したものである。図１に続く動作原理を示したものである。図２に続く動作原理を示したものである。図３に続く動作原理を示したものである。電磁コイルの接続状態を示す等価回路図である。モータのドライバ部のブロック図である。その詳細ブロック図である。（１）はシンクロナスモータの斜視図、（２）はモータの概略平面図、（３）はその側面図、（４）はＡ相電磁コイル（第１磁性部材）、（５）はＢ相電磁コイル（第２磁性部材）を示したものである。コイルへ出力される励磁電流のＰＷＭ制御波形特性図である。図７のブロック構成による制御波形特性である。Ａ相・Ｂ相バッファ回路の詳細図を示すものである。

図１乃至図４は、本発明に係わる励磁駆動されるモータの駆動原理を示す模式図を示したものである。このモータは、第１の磁性体（Ａ相コイル）１０及び第２の磁性体（Ｂ相コイル）１２の間に第３の磁性体１４を介在させた構成を備えている。これら磁性体は環状（円弧状、円状）或いは直線状のいずれに構成されても良い。磁性体が環状に形成された場合は、第３の磁性体又は第１・第２磁性体のいずれかがロータとして機能し、磁性体がリニアに形成された場合には、いずれかがスライダとなる。例えば、第１の磁性体及び第２の磁性体は固定子に相当させ、第３の磁性体は移動子に相当させる。

第１の磁性体１０は、交互に異極に励磁可能なコイル１６が、所定間隔、好適には、均等間隔を介して順番に配列された構成を備えている。この第１の磁性体の等価回路図を図５に示す。図１−図４によれば、後述のとおり、２相の励磁コイルには、始動回転中（２π）中常時全コイルを既述した極性で励磁させている。したがって、ロータやスライダ等の被駆動手段を高トルクで回転・駆動することが可能となる。

図５（１）に示すように、複数の電磁コイル１６（磁性単位）が等間隔に直列に接続されている。符号１８Ａはこの磁気コイルに周波数パルス信号を印加する励磁回路のブロックである。この励磁回路から電磁コイル１６にコイルを励磁させるための励磁信号を流したとき、隣接するコイル間で交互に磁極の向きが変わるように、各コイルが励磁されるように予め設定されている。図５（２）に示すように、電磁コイル１６が並列に接続されていても良い。

この励磁回路（駆動制御回路）１８Ａから第１の磁性体１０の電磁コイル１６に、供給される励磁電流の極性の方向を所定の周期で交互に切り替えるための周波数を持った信号を印加すると、図１乃至図４に示すように、第３磁性体１４の側の極性がＮ極→Ｓ極→Ｎ極と交互に変化する磁気パターンが形成される。周波数パルス信号が逆極性になると、第１磁性体の第３磁性体側の極性がＳ極→Ｎ極→Ｓ極と交互に変化する磁気パターンが発生する。この結果、第１の磁性体１０に現れる励磁パターンは周期的に変化する。

第２の磁性体１２の構造は、第１磁性体１０と同様であるが、第２磁性体の電磁コイル１８は第１磁性体の電磁コイル１６に対して位置的にずれて配列されている点が異なる。すなわち、特許請求の範囲に記載されているように、第１磁性体のコイルの配列ピッチと第２磁性体のコイルの配列ピッチとが所定のピッチ差（角度差）を持つように設定されている。このピッチ差は、永久磁石（第３の磁性体）１４がコイル１６,１８に対して励磁電流の周波数の１周期（２π）に対応して動く距離、すなわち、１対のＮ極とＳ極の合計距離、それの１／４であるπ／２に対応する距離が好適である。

次に第３磁性体１４について説明する。図１乃至図４に示されるように、この第３磁性体１４は、第１の磁性体及び第２の磁性体の間に配置されており、交互に逆の極性を持った複数の永久磁石２０（黒く塗り潰されている。）が線状（直線或いは円弧状）に、所定間隔、好適には均等間隔を介して配列されている。円弧状とは、完全な円、楕円など閉じられたループの他、不特定環状構造や、半円、扇型をも包含する。

第１の磁性体１０と第２の磁性体１２とは等距離を介して、例えば平行に配置されており、第１の磁性体と第２の磁性体との中心位置に第３の磁性体１４が配置されている。第３の磁性体において個々の永久磁石の配列ピッチは、殆ど第１磁性体１０及び第２磁性体１２における磁気コイルの配列ピッチと同じである。

次に第１磁性体１０と第２磁性体１２との間に既述の第３磁性体１４が配置された磁気体構造の動作を、図1乃至図４を利用して説明する。既述の励磁回路（図５の１８である。後に説明する。）によって、ある瞬間において第１磁性体及び第２磁性体の電磁コイル１６,１８には、図１の（１）に示すような励磁パターンが発生する。

この時、第１磁性体１０の第３磁性体１４側に臨む表面の各コイル１６には、→Ｓ→Ｎ→Ｓ→Ｎ→Ｓ→のパターンで磁極が生じ、第２磁性体１２の第３磁性体１４側に臨む表面のコイル１８には、→Ｎ→Ｓ→Ｎ→Ｓ→Ｎ→のパターンで磁極が生じる。ここで、図中実線で表示される矢印は引力を示し、一点鎖線で表示される矢印は反力を示す。

次の瞬間、（２）に示すように、第１の磁性体に駆動回路１８（図５）を介して印加されるパルス波の極性が反転すると、（１）の第１の磁性体１０のコイル１６に発生する磁極と第３の磁性体１４の表面の永久磁石２０の磁極との間に反発力が発生し、一方、第２の磁性体１２のコイル１８に発生している磁極と第３の磁性体１４の永久磁石の表面の磁極との間に引力が発生しているために、（１）乃至（５）に示すように、第３の磁性体は、図示右方向に順次移動する。

第２の磁性体１２のコイル１８に、第１の磁性体の励磁電流とは位相がずれたパルス波が印加されており、（６）乃至（８）に示すように、第２の磁性体１２のコイル１８の磁極と第３の磁性体１４の永久磁石２０の表面の磁極とが反発して第３の磁性体１４をさらに右方向に移動させる。（１）乃至（８）は永久磁石がπに対応する距離を移動した場合を示しており、（９）乃至（１６）が残りのπに対応する距離を移動した場合、すなわち、（１）乃至（１６）で電磁コイル１６,１８に供給される周波数信号の１周期分（２π）に相当する距離を第３の磁性体が第１・第２磁性体に対して相対的に移動する。

このように、第１の磁性体（Ａ相）と第２の磁性体（Ｂ相）とに互いに位相が異なる周波数信号をそれぞれ供給することにより、第３の磁性体１４をリニアにスライドさせることができるか、或いは第３の磁性体１４をロータとして回転させることができる。

第１の磁性体、第２の磁性体、及び第３の磁性体を円弧状にすると、図１に示す磁気構造は回転ロータを構成するものとなり、これら磁性体を直線状に形成すると、この磁気構造はリニアモータを構成するものとなる。すなわち、これら磁性体の構造によって、モータ等の回転駆動体を実現できる。

この磁気構造によれば、第３の磁性体は第１の磁性体及び第２の磁性体から磁力を受けて動くことができるために、第３の磁性体を動かす際のトルクが大きくなり、トルク／重量バランスが優れたものになるので、高トルクで駆動可能な小型モータを提供することが可能となる。

図６は第１の磁性体の電磁コイル（Ａ相電磁コイル）１６、及び第２の磁性体の電磁コイル（Ｂ相電磁コイル）１８に励磁電流を印加するための励磁回路（駆動制御回路）の一例を示すブロック図である。この励磁回路は、Ａ相電磁コイル１６及びＢ相電磁コイル１８にそれぞれ制御されたパルス周波数信号を供給するように構成されている。符号３０は水晶発振器であり、符号３２Ｉはこの発振周波数信号をＭ分周して基準パルス信号を発生させるためのＤ−ＰＬＬ回路である。

符号３４は第３の磁性体（この場合はロータ）１４の回転速度に対応した位置検出信号を発生するセンサである。このセンサとしてはホールセンサ（磁気センサ）、光学式のものが好適に選択できる。磁気ロータには永久磁石の数に対応する数のホールが形成され、このホールがセンサに対応すると、センサはホールの箇所を通過する毎にパルスを発生させる。符合３４Ａは、Ａ相電磁コイルのドライバ回路に検出信号を供給するためのＡ相側センサであり、符号３４Ｂは、Ｂ相電磁コイルのドライバ回路に検出信号を供給するためのＢ相側センサである。

このセンサ３４Ａ，Ｂからのパルス信号はそれぞれ、第１・第２の磁性体に励磁電流を供給するためのドライバ３２に出力されている。符号３３はＣＰＵでありＤ―ＰＬＬ回路３２Ｉ及びドライバ３２に所定の制御信号を出力する。符合３２Ｇは、Ａ相コイルに励磁信号を出力するＡ相バッファ、３２Ｈは、Ｂ相コイルに励磁信号を出力するＢ相バッファである。

この駆動制御部は、図７に示すように、Ａ相コイル，Ｂ相コイル始動制御部３０２と、センサ追従制御部３０４から構成されている。始動制御部は、モータの付加に加わる応力によるモータの始動を制御するものであり、センサ追従制御部はモータの始動後基本波をバッファ部に供給することの必要なしに、各相コイルに供給される信号波を、各相センサからの検出パルスをドライバに帰還させてこれに追従させ、かつこれに同期させて作る動作を実行する。水晶発信器３０からの周波数がＤ−ＰＬＬ３２Ｉによって分周されて、これが駆動制御部３００に供給されている。

図７において、ＣＰＵ３３からの回転開始／停止指示３０６と回転方向指示３０８が始動制御部３０２とセンサ追従制御部３０４に入力されている。３１０はマルチプレクサであり、始動制御部からの制御出力とセンサ追従制御部からの出力とを切り換る。前記Ｄ−ＰＬＬ３２Ｉからの出力（基本波）は、始動制御部３０２に供給されている。マルチプレクサ３１０には、始動制御部３０２からの出力、センサ追従制御部３０４からの出力（Ａ相駆動、Ｂ相駆動）と、を切り換る切替指令値が始動制御部３０２からマルチプレクサの入力端子ＳＥＬに出力される。

始動制御部３０２は、始動制御フェーズからセンサ追従制御フェーズに制御態様を変換するための出力Ｔｉをマルチプレクサ３１０及びセンサ追従制御部３０４へ出力する。符号３１２はＰＷＭ制御部であり、ＣＰＵ３３からのデューティ比指令値３４０に基づいて、各相コイルに供給される駆動信号のデューティ比が変更される。

図８は、本発明に係わる磁性体をシンクロナスモータとして具体化したものであり、（１）は当該モータの斜視図、（２）はモータ（第３磁性体）の概略平面図、（３）はその側面図、（４）はＡ相電磁コイル（第１磁性体）、（５）はＢ相電磁コイル（第２磁性体）を示したものである。図８に付された符号は、既述の図において対応する構成部分と同じものである。

このモータは、ステータに相当する一対のＡ相磁性体１０とＢ相磁性体１２を備え、そしてモータを構成する既述の第３の磁性体１４とを備え、Ａ相磁性体とＢ相磁性体との間に、円環状のロータ（第３磁性体）１４が軸３７を中心に回転自在に配置されている。ロータと回転軸は一体に回転するように、回転軸３７はロータの中心にある回転軸用開口孔に圧入されている。図８の（２）、（４）、（５）に示すように、ロータには６つの永久磁石が円周方向に均等に設けられ、そして永久磁石の極性は交互に反対になるようになっており、ステータには６つの電磁コイルが円周方向に均等に設けられている。

Ａ相センサ３４ＡとＢ相センサ３４Ｂとが、特定の距離Ｔ(π／２に相当する距離)を介してＡ相磁性体（第1磁性体）のケース内面側壁に設けられている。Ａ相センサ３４ＡとＢ相センサ３４Ｂとの距離には、Ａ相コイル１６に供給される周波数信号とＢ相コイル１８に供給される周波数信号とに所定の位相差を設けるために相当する値が適用される。

既述のとおり、ロータの円周方向の縁には、均等に複数（例えば、ロータの円周方向に均等に配置してある永久磁石の数分、この実施例では６個）のホール３５が形成されている。センサは、発光部と受光部からなる。このホールにはセンサの発光部からの赤外光を常時反射して位置検出時に吸収する部材が適用されている。ロータの本体は、絶縁物あるいは導体によって形成される。

今、Ａ相・Ｂ相センサは、ロータ１４が回転している間既述のホール３５がこのセンサを通過する都度、パルスを発生する。すなわち、ホール３５には光を吸収する凹溝又は光吸収材が設けられ、ホールがセンサを通過する都度、センサの受光部は発光部から発光された光を受光しない。したがって、センサは、ロータ１４の回転速度とホールの数に応じて所定の周波数でパルス波を発生する。

ロータは負荷に接続されており、既述の電磁コイル１６，１８に駆動信号を供給してロータを回転させ、ロータをして負荷のパワーアシストを行わせる。始動制御部３０２は、負荷に応力が加わった当初は、Ａ相センサ又はＢ相センサの信号を捕らえて、Ａ相又はＢ相の何れかの相の電磁コイルのみに駆動信号を出力する。これはアイドル期間に相当する。始動制御部は負荷の回転方向を判定し、この判定後残りの相の電磁コイルにも駆動信号を供給する。この期間は全駆動期間（センサ追従制御）に相当する。

この期間においては、２相の電磁コイルに駆動信号が供給されるために、ロータを強力に回転させる。すなわち、負荷をパワーアシストによって駆動させることができる。このようなパワーアシスト機構は例えば、パワーアシスト付電動自転車に適用することができる。負荷の駆動方向はＡ相センサとＢ相センサからの出力の順番やタイミングによってＣＰＵが判定することができる。

パワーアシストの程度は、全駆動期間中に両相の電磁コイルに出力される駆動電流のデューティ比を変更することによって可能である。例えば、負荷に加わる応力や負荷の回転速度を検出して、応力が大きく回転速度が小さいときにはアシストを強力に必要とすると判断してデューティ比を大きなパーセントとし、その逆の場合にはアシストを余り必要としないと判断してデューティ比を小さなパーセントとする。

図９は、デューティ比制御された駆動信号の波形特性図であり、Ａ相，Ｂ相の各駆動出力のＨ期間がＣＰＵからの制御の下でデューティ比が変更される。例えば、モータ（負荷）の最大トルク必要時（全アシスト時）ではデューティ比を１００％とし、それ以外の例えば、モータの定速運転移行後、低負荷時等ではデューティを下げれば良い。ＣＰＵは、Ａ相側の磁性体，Ｂ相側の磁性体からのセンサ出力を計測することによりモータの負荷変動を求めて、所定のデューティ比をメモリに設定記憶されたテーブルから決定する。この駆動信号は極性が交互に変わる矩形波の交流信号であり、Ａ相コイル，Ｂ相コイルの各相にそれぞれ２相の駆動信号が供給される。

図１０は図７の回路における波形図を示すものであり、（１）はＡ相センサの出力値、（２）はＢ相センサの出力値、（３）はＡ相コイルへの駆動信号波形、（４）はＢ相コイルへの駆動信号波形である。ａは初期設定領域、ｂは待機領域、ｃは既述のアイドル期間、ｄは既述の全駆動期間である。

先ず、ａの期間においてＣＰＵは、Ａ相電磁コイルにのみにＨ信号を一定時間出力してロータ１４の位置を初期位置に設定する。これはシステム電源をＯＮした際に実行される。次いで待機状態ｂにおいては、ＣＰＵは各相センサから出力を待っている。ＣＰＵにセンサからの出力が入力されると、ＣＰＵはセンサ出力値からロータの移動方向（回転方向）を検出し（ｂ）、次いで始動制御部３０２にアイドル期間ｃに至った制御ステイタス設定信号を供給し、この設定によって始動制御部は、Ａ相センサの出力値に同期させてＡ相電磁コイル３４Ａにのみ駆動信号を供給する。この間、１相の電磁コイルにのみ駆動信号が供給されているために、負荷及びロータ１４はいずれの方向にも回転する。ＣＰＵはＡ相センサ，Ｂ相センサの出力状態を見て負荷及びロータの回転方向を判定する（ｂ）。

ＣＰＵがその判定を終了すると、マルチプレクサ３１０に出力切換指令を送る。これによりモータの制御スイテイタスは全駆動制御ｄに至る。この指令を受けたマルチプレクサはセンサ追従制御部３０４の出力をＰＷＭ制御部３１２に送るようにスイッチ機構が切り換えられる。センサ追従制御部はＡ相センサ３４Ａの出力値に同期してＡ相電磁コイル１０に駆動矩形波信号を送り、Ｂ相センサ出力値に同期してＢ相電磁コイル１４に矩形波信号を送る。各駆動信号のパターンはロータの回転方向にさらにロータを回す方向になるようなものになっている。ＣＰＵは応力検出手段（ポテンショメータ等）によって負荷に加わる応力を検出し、所定の値より検出値が高い場合に、アシスト制御必要状態と判定しても良い。

センサ追従制御部３０４は、各相センサの出力（図１０(３),（４））からフィリップフロップ(図１０（５），（６）)を介して各相コイルへの駆動信号を生成する。始動終了後のセンサ追従制御期間中、センサ追従制御部３０４は各相コイルへの駆動信号を生成することにＤ−ＰＬＬの出力を利用していない。ＰＷＭ制御部では、各相コイルへの駆動出力のデューティ比が変更調整された後、或いは制御されてこれが各相コイルのバッファ回路３２Ｇ，３２Ｈに送られる。

ここで説明した実施形態によれば、駆動制御部はＡ相磁性体及びＢ相磁性体への励磁信号を、センサの出力に追従させて形成しているために、モータの負荷変動に正確に対応した励磁信号を各相の磁性体に供給することができる。

図１１は既述のＡ相・Ｂ相バッファ回路（３２Ｇ，Ｈ）の詳細図を示すものである。この回路は、Ａ相電磁コイル又はＢ相電磁コイルにパルス波からなる励磁電流を印加する際のスイッチングトランジスタＴＲ１乃至ＴＲ４を含んでいる。また、インバーター３５Ａを含んでいる。

今、信号として「Ｈ」がバッファ回路に印加されると、ＴＲ１がオフ、ＴＲ２がオン、ＴＲ３がオン、ＴＲ４がオフになり、Ｉｂの向きを持った励磁電流がコイルに印加される。一方、信号として「Ｌ」がバッファ回路に印加されると、ＴＲ１がオン、ＴＲ２がオフ、ＴＲ３がオフ、ＴＲ４がオンとなり、Ｉｂとは反対のＩａの向きを持った電流がコイルに印加される。したがって、Ａ相の電磁コイルとＢ相の電磁コイルのそれぞれの励磁パターンを交互に変化することができる。このことは図１において説明したとおりである。

前記図１０ではＡ相コイル及びＢ相コイルのいずれにも駆動信号波が供給されるが、負荷状態に応じていずれか一方、又はその両方にするように選択しても良い。駆動制御部がバッファ回路を制御することによって達成される。

１０：第１磁性部材、１２：第２磁性部材、１４：第３磁性部材、１６,１８：電磁コイル、２０：永久磁石、３００：励磁駆動側モータのドライバ

Claims

交互に異極に励磁可能な２相の電磁コイルを有する固定子と、
負荷に接続され、交互に異極に着磁された永久磁石を有する移動子と、
前記２相の電磁コイルのそれぞれに対応して設けられ、前記移動子の回転位置を検出する２つの位置センサと、
前記電磁コイルの励磁パターンを交互に切り替える駆動信号を生成して前記電磁コイルに出力する駆動制御部と、
を備え、
前記駆動制御部は、
前記移動子の回転開始、前記移動子の回転方向、および前記駆動信号のデューティー比を指示する第１の制御部と、
前記移動子の前記回転開始の指示および前記回転方向の指示に基づき、前記２相のうち一方の相の前記電磁コイルに供給すべき第１の駆動信号を、前記一方の相に対応した前記位置センサの出力に同期させて生成する第２の制御部と、
前記第２の制御部からの指示に基づいて、前記２相の前記電磁コイルの双方に供給すべき第２の駆動信号を、前記２相のそれぞれの前記位置センサの出力に同期させて生成する第３の制御部と、
前記第１の制御部の指示に基づき、前記第１の駆動信号または前記第２の駆動信号のいずれか一方を選択して出力するマルチプレクサ部と、
前記マルチプレクサ部で選択された前記駆動信号を、前記位置センサからの出力に同期させ、かつ、前記第１の制御部からの前記駆動信号のディーティー比の指示に基づいて前記デューティー比を変更させて出力するＰＷＭ制御部と、を備え、
前記第１の制御部は、
（ａ）駆動初期状態において、前記２相のうち一方の相にハイレベル信号を出力して前記移動子の位置を初期位置に移動させ、
（ｂ）前記初期位置の設定後の待機状態において、前記２相の位置センサからの出力に基づき前記移動子の回転を検出し、
（ｃ）前記待機状態に続くアイドル状態において、前記マルチプレクサ部に前記第１の駆動信号を選択させて前記位置センサの出力に基づいて前記移動子の回転方向を判定し、
（ｄ）前記アイドル状態に続く全駆動状態において、前記マルチプレクサ部に前記第２の駆動信号を選択させ、前記デューティー比を指示して前記駆動信号のデューティー比を変更する、
モーター駆動システム。
前記固定子は、前記２相のうち一方の相に対応する第１の磁性体と、前記２相のうち他方の相に対応する第２の磁性体と、で構成され、
前記移動子は、前記第１の磁性体と前記第２の磁性体との間に配置され、前記第１の磁性体および前記第２の磁性体に対して所定方向に相対的に移動可能な第３の磁性体を備え、
前記第１の磁性体および前記第２の磁性体のそれぞれは、交互に異極に励磁可能な複数の励磁コイルを順番に配置して構成されており、
前記第３の磁性体は、交互に異極に着磁された前記永久磁石を順番に配置して構成されており、
前記第１の磁性体および前記第２の磁性体は、前記第１の磁性体の励磁コイルと前記第２の磁性体の励磁コイルとが互いに位置的にずれて配置されている、
請求項１に記載のモーター駆動システム。
前記第１の磁性体および前記第２の磁性体はそれぞれ、
前記第３の磁性体に対面する側の極性が、前記駆動信号が第１の方向に流れる場合にＮ極となり、前記第１の方向とは逆の第２の方向に流れる場合にＳ極となる第１の励磁コイルと、
前記第３の磁性体に対面する側の極性が、前記駆動信号が前記第１の方向に流れる場合にＳ極となり、前記第２の方向に流れる場合にＮ極となる第２の励磁コイルと、
からなる組み合わせをＮ組、等間隔に配置して形成されており、
前記第１の磁性体における前記第１および前記第２の励磁コイルの位置と、前記第２の磁性体における前記第１および第２の励磁コイルの位置は、互いにずれて配置されている、
請求項２に記載のモーター駆動システム。