JP5786283B2 - Motor control apparatus, image forming apparatus, and motor control method - Google Patents

Motor control apparatus, image forming apparatus, and motor control method Download PDF

Info

Publication number
JP5786283B2
JP5786283B2 JP2010129170A JP2010129170A JP5786283B2 JP 5786283 B2 JP5786283 B2 JP 5786283B2 JP 2010129170 A JP2010129170 A JP 2010129170A JP 2010129170 A JP2010129170 A JP 2010129170A JP 5786283 B2 JP5786283 B2 JP 5786283B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
state
motor
stepping motor
coils
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2010129170A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2011259525A (en
Inventor
健雄 関
健雄 関
奈都子 石塚
奈都子 石塚
Original Assignee
株式会社リコー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社リコー filed Critical 株式会社リコー
Priority to JP2010129170A priority Critical patent/JP5786283B2/en
Publication of JP2011259525A publication Critical patent/JP2011259525A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5786283B2 publication Critical patent/JP5786283B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、ステッピングモータを制御するモータ制御装置、このモータ制御装置を有する画像形成装置及びモータ制御方法に関する。   The present invention relates to a motor control device that controls a stepping motor, an image forming apparatus having the motor control device, and a motor control method.

画像形成装置等の各種装置では、ステッピングモータが使用されているが、ステッピングモータは条件によっては脱調することがある。そこで従来でのモータ制御装置では、脱調等の不具合の発生を抑制するための工夫が成されている。   In various apparatuses such as an image forming apparatus, a stepping motor is used, but the stepping motor may step out depending on conditions. Therefore, the conventional motor control device has been devised to suppress the occurrence of problems such as step-out.

例えば特許文献1には、騒音や振動、それに伴う脱調の低減や消費電流効率の改善を目的として、モータの駆動電流のゼロクロス時に逆起電力を検知することが記載されている。具体的には、特許文献1では、A又はB相電流検出部を備え、出力電流のゼロクロスを検出した際一定時間出力をハイインピーダンス(以下、Hi−Z)とし、その間に逆起電圧を測定し、逆起電圧の有無によりモータが回転しているか否かを検出すること、逆起電圧の振幅値で回転速を検出することが開示されている。   For example, Patent Document 1 describes that a back electromotive force is detected at the time of zero crossing of a motor driving current for the purpose of reducing noise and vibration, a step-out associated therewith, and improving current consumption efficiency. Specifically, in Patent Document 1, an A or B phase current detection unit is provided, and when a zero crossing of the output current is detected, the output is set to high impedance (hereinafter referred to as Hi-Z) and the back electromotive voltage is measured during that time. In addition, it is disclosed to detect whether or not the motor is rotating based on the presence or absence of a counter electromotive voltage, and to detect the rotation speed based on the amplitude value of the counter electromotive voltage.

しかしながら、特許文献1記載の技術では、モータの回転中に逆起電力を測定するために、出力電流のゼロクロス点を検知して一定期間出力を強制的にHi−Zにするため、この制御を行うための複雑な制御システムが必要となる。   However, in the technique described in Patent Document 1, in order to measure the back electromotive force during the rotation of the motor, the zero cross point of the output current is detected and the output is forcibly set to Hi-Z for a certain period. A complex control system is required to do this.

本発明は、上記事情を鑑みてこれを解決すべくなされたものであり、簡易な構成で回転中のモータの逆起電力を測定し、モータの脱調の発生を抑制することが可能なモータ制御装置、画像形成装置及びモータ制御方法を提供することを目的としている。   The present invention has been made to solve this problem in view of the above circumstances, and can measure the counter electromotive force of a rotating motor with a simple configuration and suppress the occurrence of motor step-out. It is an object to provide a control device, an image forming apparatus, and a motor control method.

本発明は、上記目的を達成するために、以下の如き構成を採用した。   The present invention employs the following configuration in order to achieve the above object.

本発明は、複数のコイルを有し、当該複数のコイルに順次電圧を印加し、前記複数のコイルのうちいずれかのコイルに電圧が印加されている際に、他のコイルのうち少なくとも一つは電圧が印加されない状態を含む制御でロータが回転するステッピングモータを制御するモータ制御装置であって、前記複数のコイルのうち少なくとも1のコイル間の電圧を検出する電圧検出手段と、前記ステッピングモータの回転制御中に前記1のコイルに印加される印加電圧が開放状態となったときの当該1のコイル間の電圧に基づき、前記ステッピングモータの脱調に関する状態を判断する判断手段と、前記判断手段による判断結果に基づき、前記ステッピングモータへ供給される電流値の設定を変更する設定変更手段と、
前記ステッピングモータが脱調直前の状態となるまでの余裕度を解析する解析手段と、を有する
The present invention has a plurality of coils, sequentially applies a voltage to the plurality of coils, and when a voltage is applied to any one of the plurality of coils, at least one of the other coils. Is a motor control device for controlling a stepping motor whose rotor rotates under control including a state in which no voltage is applied, the voltage detecting means for detecting a voltage between at least one of the plurality of coils, and the stepping motor the basis of the voltage between the primary coil when the voltage applied to the primary coil during rotation control becomes open, and determining means for determining a condition related to loss of synchronism of the stepping motor, the determination Setting changing means for changing the setting of the current value supplied to the stepping motor based on the determination result by the means;
Analyzing means for analyzing a margin until the stepping motor is in a state immediately before step-out .

また本発明のモータ制御装置は、前記判断手段による判断結果に基づき、前記ステッピングモータへ供給される電流値の設定を変更する設定変更手段と、前記ステッピングモータが脱調直前の状態となるまでの余裕度を解析する解析手段と、を有する。   The motor control device according to the present invention includes a setting change unit that changes a setting of a current value supplied to the stepping motor based on a determination result by the determination unit, and a step until the stepping motor is in a state immediately before the step-out. Analyzing means for analyzing the margin.

また本発明のモータ制御装置において、前記判断手段は、前記コイル間の電圧の値又は前記1のコイル間の電圧と前記印加電圧との位相差に基づき、前記ステッピングモータの脱調に関する状態の判断を行う。   Further, in the motor control device of the present invention, the determination means determines the state relating to the step out of the stepping motor based on a voltage value between the coils or a phase difference between the voltage between the one coil and the applied voltage. I do.

また本発明のモータ制御装置は、前記ステッピングモータの脱調に関する状態を判断するための前記1のコイル間の電圧の閾値と、前記閾値に基づき判断された前記状態に対応した前記電流値の設定とが対応付けられた閾値テーブルを有し、前記判断手段は、前記閾値テーブルを参照して前記状態の判断を行い、前記設定変更手段は、前記判断手段による判断結果から前記閾値テーブルを参照して前記電流値の設定を行う。 Further, the motor control device of the present invention is configured to set a threshold value of the voltage between the coils for determining a state related to the step-out of the stepping motor and the current value corresponding to the state determined based on the threshold value. And the determination unit refers to the threshold table to determine the state, and the setting change unit refers to the threshold table from the determination result by the determination unit. To set the current value.

また本発明のモータ制御装置において、前記電圧検出手段は、前記印加電圧状態検出手段により前記印加電圧の状態が開放状態として検出される期間における所定の時点での前記1のコイル間の電圧を逆起電圧として検出し、前記判断手段は、前記逆起電圧に基づき前記ステッピングモータの脱調に関する状態を判断する。 In the motor control apparatus of the present invention, the voltage detection unit reverses the voltage between the one coil at a predetermined time in a period in which the applied voltage state detection unit detects the state of the applied voltage as an open state. Detecting as an electromotive voltage, the determination means determines a state related to the stepping motor step-out based on the counter electromotive voltage.

また本発明のモータ制御装置において、前記電圧検出手段は、前記印加電圧状態検出手段により前記印加電圧の状態が開放状態として検出される期間における所定の複数の時点でそれぞれの前記1のコイル間の電圧を検出し、前記判断手段は、前記複数の時点で検出された複数の前記コイル間の電圧の平均値を逆起電圧とし、前記逆起電圧に基づき前記ステッピングモータの脱調に関する状態を判断する。 Further, in the motor control device of the present invention, the voltage detection means may be arranged between each of the one coils at a plurality of predetermined points in a period in which the applied voltage state is detected as an open state by the applied voltage state detection means. The voltage is detected, and the determination means determines an average value of the voltages between the plurality of coils detected at the plurality of time points as a counter electromotive voltage, and determines a state relating to the stepping motor step-out based on the counter electromotive voltage. To do.

本発明は、複数のコイルを有し、当該複数のコイルに順次電圧を印加し、前記複数のコイルのうちいずれかのコイルに電圧が印加されている際に、他のコイルのうち少なくとも一つは電圧が印加されない状態を含む制御でロータが回転するステッピングモータを制御するモータ制御装置を有する画像形成装置であって、前記モータ制御装置は、前記複数のコイルのうち少なくとも1のコイル間の電圧を検出する電圧検出手段と、前記ステッピングモータの回転制御中に前記1のコイルに印加される印加電圧が開放状態となったときの当該1のコイル間の電圧に基づき、前記ステッピングモータの脱調に関する状態を判断する判断手段と、前記判断手段による判断結果に基づき、前記ステッピングモータへ供給される電流値の設定を変更する設定変更手段と、前記ステッピングモータが脱調直前の状態となるまでの余裕度を解析する解析手段と、を有するThe present invention has a plurality of coils, sequentially applies a voltage to the plurality of coils, and when a voltage is applied to any one of the plurality of coils, at least one of the other coils. Is an image forming apparatus having a motor control device that controls a stepping motor whose rotor rotates under control including a state in which no voltage is applied, wherein the motor control device is a voltage between at least one of the plurality of coils. And a step-out step of the stepping motor based on a voltage between the one coil when an applied voltage applied to the one coil is opened during rotation control of the stepping motor. determination means for determining the state relating to, based on a determination result by the determination means, setting to change the setting of the current value supplied to the stepping motor A changing means, analysis means for the stepping motor is to analyze the margin until the state of step-out immediately before the.

本発明は、複数のコイルを有し、当該複数のコイルに順次電圧を印加し、前記複数のコイルのうちいずれかのコイルに電圧が印加されている際に、他のコイルのうち少なくとも一つは電圧が印加されない状態を含む制御でロータが回転するステッピングモータを制御するモータ制御方法であって、前記複数のコイルのうち少なくとも1のコイル間の電圧を検出する電圧検出手順と、前記ステッピングモータの回転制御中に前記1のコイルに印加される印加電圧が開放状態となったときの当該1のコイル間の電圧に基づき、前記ステッピングモータの脱調に関する状態を判断する判断手順と、前記判断手順による判断結果に基づき、前記ステッピングモータへ供給される電流値の設定を変更する設定変更手順と、
前記ステッピングモータが脱調直前の状態となるまでの余裕度を解析する解析手順と、を有する
The present invention has a plurality of coils, sequentially applies a voltage to the plurality of coils, and when a voltage is applied to any one of the plurality of coils, at least one of the other coils. Is a motor control method for controlling a stepping motor in which a rotor rotates under control including a state in which no voltage is applied, the voltage detecting procedure for detecting a voltage between at least one of the plurality of coils, and the stepping motor the basis of the voltage between the primary coil when the applied voltage the applied to one coil in the rotation control becomes open, a determination procedure for determining the state related to loss of synchronism of the stepping motor, the determination A setting change procedure for changing the setting of the current value supplied to the stepping motor based on the determination result by the procedure;
And an analysis procedure for analyzing a margin until the stepping motor is in a state immediately before step-out .

本発明によれば、簡易な構成で回転中のモータの逆起電力を測定し、モータの脱調の発生を抑制することができる。   According to the present invention, the counter electromotive force of a rotating motor can be measured with a simple configuration, and the occurrence of motor step-out can be suppressed.

モータ制御装置を説明する図である。It is a figure explaining a motor control apparatus. 本実施形態のモータを説明する第一の図である。It is a 1st figure explaining the motor of this embodiment. 本実施形態のモータを説明する第二の図である。It is a 2nd figure explaining the motor of this embodiment. 印加電圧と逆起電圧との位相関係とを説明する図である。It is a figure explaining the phase relationship of an applied voltage and a counter electromotive voltage. 本実施形態のモータ制御装置の動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining operation | movement of the motor control apparatus of this embodiment. 閾値テーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a threshold value table. 閾値テーブルを参照して設定電流値を調整する処理を説明する第一のフローチャートである。It is a 1st flowchart explaining the process which adjusts a setting electric current value with reference to a threshold value table. 閾値テーブルを参照して設定電流値を調整する処理を説明する第二のフローチャートである。It is a 2nd flowchart explaining the process which adjusts a setting electric current value with reference to a threshold value table.

本発明では、モータに印加される印加電圧が開放状態となったときに、モータの有するコイル間の電圧を逆起電圧として検出し、この逆起電圧に基づきモータの脱調までの余裕度を解析する。   In the present invention, when the applied voltage applied to the motor is in an open state, the voltage between the coils of the motor is detected as a counter electromotive voltage, and the margin to the motor step-out is determined based on the counter electromotive voltage. To analyze.

(実施形態)
以下に図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図1は、モータ制御装置を説明する図である。
(Embodiment)
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a motor control device.

本実施形態のモータ制御装置100は、モータ110、CPU(Central Processing Unit)120、ROM(Read Only Member)130、モータドライバ140を有し、CPU120、モータドライバ140によりモータ110の駆動を制御する。尚本実施形態では、モータ110がモータ制御装置100に含まれる形態として説明するが、モータ110はモータ制御装置100の外部に設けられていても良い。この場合モータ制御装置100は、CPU120、ROM130、モータドライバ140により構成される。   The motor control apparatus 100 according to the present embodiment includes a motor 110, a CPU (Central Processing Unit) 120, a ROM (Read Only Member) 130, and a motor driver 140. The CPU 120 and the motor driver 140 control driving of the motor 110. In the present embodiment, the motor 110 is described as being included in the motor control device 100, but the motor 110 may be provided outside the motor control device 100. In this case, the motor control device 100 includes a CPU 120, a ROM 130, and a motor driver 140.

本実施形態のモータ110は、2相のステッピングモータである。モータ110の詳細は後述する。   The motor 110 of this embodiment is a two-phase stepping motor. Details of the motor 110 will be described later.

本実施形態のCPU110は、モータドライバ140へモータ110を駆動させるための制御信号を出力する。CPU120の詳細は後述する。尚本実施形態では、モータドライバ140としてクロックイン方式のモータドライバを用いた形態とした。クロックイン方式とは、CPUからの制御信号(クロック信号)に基づきモータドライバがステッピングモータを駆動させるための駆動信号を生成し、ステッピングモータを駆動させる方式のことである。よって本実施形態では、CPU110で生成される制御信号に基づきモータドライバ140がモータ110に供給する駆動信号を生成する。モータドライバ140からモータ110に供給される駆動信号が、後述する印加電圧である。   The CPU 110 according to the present embodiment outputs a control signal for driving the motor 110 to the motor driver 140. Details of the CPU 120 will be described later. In this embodiment, the motor driver 140 is a clock-in type motor driver. The clock-in method is a method in which the motor driver generates a drive signal for driving the stepping motor based on a control signal (clock signal) from the CPU, and drives the stepping motor. Therefore, in the present embodiment, a drive signal that the motor driver 140 supplies to the motor 110 is generated based on the control signal generated by the CPU 110. A drive signal supplied from the motor driver 140 to the motor 110 is an applied voltage described later.

ROM130には、パルスレートテーブル131が格納されている。パルスレートテーブルとは、各励磁方式に従って、指定の速度でモータ110を回転させるため周波数記憶されたテーブルである。   The ROM 130 stores a pulse rate table 131. The pulse rate table is a table that stores frequencies for rotating the motor 110 at a specified speed in accordance with each excitation method.

モータドライバ140は、CPU120からの制御信号に合わせて、モータ110への印加電圧を出力する。   The motor driver 140 outputs a voltage applied to the motor 110 in accordance with a control signal from the CPU 120.

次に本実施形態のCPU120の詳細について説明する。本実施形態のCPU120は、出力信号生成部150と、比較制御部160とを有する。   Next, details of the CPU 120 of this embodiment will be described. The CPU 120 of this embodiment includes an output signal generation unit 150 and a comparison control unit 160.

出力信号生成部150は、モータ110を制御するためにモータドライバ140へ出力する信号を生成する。本実施形態の出力信号生成部150は、回転方向信号出力部151、励磁方式信号出力部152、パルスレート信号出力部153、設定電流信号出力部154を有する。   The output signal generation unit 150 generates a signal to be output to the motor driver 140 in order to control the motor 110. The output signal generation unit 150 of this embodiment includes a rotation direction signal output unit 151, an excitation method signal output unit 152, a pulse rate signal output unit 153, and a set current signal output unit 154.

回転方向信号出力部151は、モータドライバ140の仕様に従って、回転方向信号を出力する。励磁方式信号出力部152は、モータドライバ140の仕様に従ってモータ110に励磁方式を指定する励磁方式信号を出力する。励磁方式とは、例えば1相励磁、2相励磁、1−2相励磁等である。   The rotation direction signal output unit 151 outputs a rotation direction signal according to the specifications of the motor driver 140. The excitation method signal output unit 152 outputs an excitation method signal for designating the excitation method to the motor 110 in accordance with the specifications of the motor driver 140. Examples of the excitation method include one-phase excitation, two-phase excitation, and 1-2 phase excitation.

パルスレート信号出力部153は、励磁方式信号により指定された励磁方式と、パルスレートテーブル131とにしたがった周波数信号を出力する。設定電流信号出力部154は、モータ110を駆動させるトルクを出力するための電流値を設定する。本実施形態の設定電流信号出力部154は、後述する比較制御部160による比較結果に基づき、電流値の設定を変更し、モータ110に供給される電流を調整することができる。   The pulse rate signal output unit 153 outputs a frequency signal according to the excitation method designated by the excitation method signal and the pulse rate table 131. The set current signal output unit 154 sets a current value for outputting torque for driving the motor 110. The set current signal output unit 154 of the present embodiment can change the setting of the current value and adjust the current supplied to the motor 110 based on the comparison result by the comparison control unit 160 described later.

比較制御部160は、回転方向信号出力部151、励磁方式信号出力部152、パルスレート信号出力部153から出力されるそれぞれの信号から、モータドライバ140からモータ110へ出力されている印加電圧の状態を検出する。また比較制御部160は、モータ110のコイル間電圧を示すコイル間電圧信号161を取り込む。   The comparison control unit 160 is a state of an applied voltage output from the motor driver 140 to the motor 110 from each signal output from the rotation direction signal output unit 151, the excitation method signal output unit 152, and the pulse rate signal output unit 153. Is detected. Further, the comparison control unit 160 takes in the inter-coil voltage signal 161 indicating the inter-coil voltage of the motor 110.

本実施形態においてモータ110に印加電圧が供給されてモータ110が回転している場合、コイル間電圧信号161は、印加電圧だけでなくモータ110が回転することで発電される逆起電圧も合成された信号となる。したがって、印加電圧の状態が開放状態である場合には、コイル間電圧信号161は現れる信号は逆起電圧である。   In this embodiment, when an applied voltage is supplied to the motor 110 and the motor 110 is rotating, the inter-coil voltage signal 161 is combined with not only the applied voltage but also a counter electromotive voltage generated by the motor 110 rotating. Signal. Therefore, when the applied voltage is in the open state, the signal that appears between the coil voltage signals 161 is a counter electromotive voltage.

本実施形態の比較制御部160では、印加電圧の状態が開放状態である場合のコイル間電圧信号161、すなわち逆起電圧によって、印加電圧と逆起電圧の位相差を推測する。詳細は図4を参照して後述する。   In the comparison control unit 160 of the present embodiment, the phase difference between the applied voltage and the counter electromotive voltage is estimated from the inter-coil voltage signal 161 when the applied voltage is in the open state, that is, the counter electromotive voltage. Details will be described later with reference to FIG.

次に図2、図3を参照してモータ110について説明する。図2は、本実施形態のモータを説明する第一の図である。図2(A)はバイポーラ型ステッピングモータを説明する図であり、図2(B)はユニポーラ型のモータを説明する図である。   Next, the motor 110 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a first diagram illustrating the motor according to the present embodiment. FIG. 2A is a diagram illustrating a bipolar stepping motor, and FIG. 2B is a diagram illustrating a unipolar motor.

本実施形態では、図2(A)のバイポーラ型ステッピングモータをモータ110としたが、図2(B)に示すユニポーラ型のステッピングモータを本実施形態のモータ110に適用することもできる。   In the present embodiment, the bipolar stepping motor of FIG. 2A is the motor 110, but the unipolar stepping motor shown in FIG. 2B can also be applied to the motor 110 of the present embodiment.

図2(A)に示すように、本実施形態のモータ110は、ローラ111、コイル112、113を有する。図2(A)では、ロータ111とコイル112のA相、AB相、コイル113のB相、BB相の位置関係を示している。   As shown in FIG. 2A, the motor 110 of this embodiment includes a roller 111 and coils 112 and 113. FIG. 2A shows the positional relationship between the A phase and AB phase of the rotor 111 and the coil 112, and the B phase and BB phase of the coil 113.

コイル112、113に流れる電流の方向は、コイル112におけるA相−AB相、又はAB相−A相、コイル113におけるB相−BB相又はBB相−B相の組み合わせとなる。   The direction of the current flowing through the coils 112 and 113 is a combination of A phase-AB phase or AB phase-A phase in the coil 112 and B phase-BB phase or BB phase-B phase in the coil 113.

また図2(B)に示すユニポーラ型のモータ110Aも、ロータ111A、コイル112A、113Aを有する。コイル112A、113Aに流れる電流の方向は、コイル112AのCOMからA相がバイポーラ型のモータ110のAB相−A相、コイル112AのCOMからB相がバイポーラ型のモータ110のA相−AB相に対応する。コイル113AのB相、BB相、COMの関係も同様である。   The unipolar motor 110A shown in FIG. 2B also includes a rotor 111A and coils 112A and 113A. The directions of the currents flowing through the coils 112A and 113A are the AB phase-A phase of the bipolar motor 110 from the COM phase of the coil 112A, and the A phase-AB phase of the bipolar motor 110 from the COM phase of the coil 112A to the B phase. Corresponding to The relationship between the B phase, BB phase, and COM of the coil 113A is the same.

図2(A)に示すモータ110の場合、コイル間電圧はA相電圧値−AB相電圧値で求めることができる。また図2(B)に示すユニポーラの場合、コイル間電圧はCOM電圧値−A相電圧値、又はCOM電圧値−AB相電圧値で求めることができる。   In the case of the motor 110 shown in FIG. 2A, the inter-coil voltage can be obtained by the A phase voltage value−the AB phase voltage value. In the case of the unipolar shown in FIG. 2B, the inter-coil voltage can be obtained by COM voltage value−A phase voltage value or COM voltage value−AB phase voltage value.

次に図3を参照してモータ110におけるスイッチングについて説明する。図3は、本実施形態のモータを説明する第二の図である。   Next, switching in the motor 110 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a second diagram illustrating the motor according to the present embodiment.

図3(A)は、モータドライバ140の有するブリッジ回路のスイッチング部を簡易的に示した図であり、図3(B)は1−2相励磁でのトルクベクトルを示す図であり、図3(C)は1−2相励磁でのスイッチングシーケンスを示す図である。   3A is a diagram simply illustrating a switching unit of a bridge circuit included in the motor driver 140, and FIG. 3B is a diagram illustrating a torque vector in 1-2 phase excitation. (C) is a figure which shows the switching sequence by 1-2 phase excitation.

例えば図3(C)に示すスイッチングシーケンスの状態(1)に示すようにトランジスタTr1とトランジスタTr4がオンとなった場合、モータ110のコイル112のA相からAB相へ電流が流れる。この間、コイル113のB相−BB相間には電流は流れない。
またスイッチングシーケンスの状態(2)に示すように、トランジスタTr1、Tr4、Tr5、Tr8がオンとなった場合、コイル112のA相−AB相及びコイル113のB相−BB相に電流が流れる。
For example, when the transistor Tr1 and the transistor Tr4 are turned on as shown in the switching sequence state (1) shown in FIG. 3C, a current flows from the A phase to the AB phase of the coil 112 of the motor 110. During this time, no current flows between the B phase and the BB phase of the coil 113.
Further, as shown in the state (2) of the switching sequence, when the transistors Tr1, Tr4, Tr5, Tr8 are turned on, current flows in the A phase-AB phase of the coil 112 and the B phase-BB phase of the coil 113.

ここで、スイッチングシーケンスの状態(1)の場合、トランジスタTr5、Tr6、Tr7、Tr8はオフであり、コイル113のB相−BB相間には電流が流れておらず、コイル113に対する印加電圧の状態は開放状態となっている。このときモータ110は回転しているので、状態(1)においてコイル113のB相とBB相との間で検出される電圧は、モータ110の逆起電圧となる。   Here, in the state (1) of the switching sequence, the transistors Tr5, Tr6, Tr7, Tr8 are off, and no current flows between the B phase and the BB phase of the coil 113, and the applied voltage state to the coil 113 Is open. Since the motor 110 is rotating at this time, the voltage detected between the B phase and the BB phase of the coil 113 in the state (1) is the counter electromotive voltage of the motor 110.

コイル112では、トランジスタTr1、Tr2、Tr3、Tr4がオフときA相−AB相間が開放状態となる。またコイル113では、トランジスタTr5、Tr6、Tr7、Tr8がオフのときB相−BB相間が開放状態になる。よって図3(C)に示すように、状態(1)、(5)の場合にはB相−BB相間が開放状態となり、状態(3)、(7)の場合にはA相−AB相間が開放状態となる。   In the coil 112, when the transistors Tr1, Tr2, Tr3, Tr4 are turned off, the phase A and the phase AB are opened. In the coil 113, when the transistors Tr5, Tr6, Tr7, and Tr8 are off, the phase between the B phase and the BB phase is opened. Therefore, as shown in FIG. 3C, in the case of the states (1) and (5), the phase between the B phase and the BB phase is opened, and in the case of the states (3) and (7), between the A phase and the AB phase. Becomes an open state.

本実施形態の比較制御部160は、コイル間電圧信号161から印加電圧が開放状態となったときを検出し、そのときのコイル間電圧すなわち逆起電圧を測定する。   The comparison control unit 160 of the present embodiment detects when the applied voltage is in an open state from the inter-coil voltage signal 161, and measures the inter-coil voltage, that is, the back electromotive voltage at that time.

以下に印加電圧と逆起電圧との位相関係について説明する。図4は、印加電圧と逆起電圧との位相関係とを説明する図である。図4では、1−2相励磁でモータ110の負荷トルクを大きくしていった場合のシミュレーション結果を示している。   The phase relationship between the applied voltage and the counter electromotive voltage will be described below. FIG. 4 is a diagram for explaining the phase relationship between the applied voltage and the counter electromotive voltage. FIG. 4 shows a simulation result when the load torque of the motor 110 is increased by 1-2 phase excitation.

図4において、実線Aは、1−2相励磁におけるA相−AB相(又はB相−BB相)間への印加電圧の波形を示している。   In FIG. 4, a solid line A indicates a waveform of an applied voltage between the A phase and the AB phase (or B phase and BB phase) in 1-2 phase excitation.

印加電圧がプラスのときはA相からAB相に電流が流れている状態であり、印加電圧がマイナスのときはAB相からA相に電流が流れている状態であり、印加電圧が0Vのときは印加電圧がかかっていない開放状態である。   When the applied voltage is positive, the current is flowing from the A phase to the AB phase. When the applied voltage is negative, the current is flowing from the AB phase to the A phase. When the applied voltage is 0V Is an open state where no applied voltage is applied.

その他の3つの正弦波は、A相−AB相(又はB相−BB相)間に発生する逆起電圧をモータ110の負荷トルクの大きさ別に示す波形である。波形Bは、負荷トルクが大きい場合の逆起電圧を示し、波形Cは負荷トルクが小さい場合の逆起電圧を示す。波形Dは、負荷トルクが波形Bに示す負荷トルクと波形Cに示す場合の負荷トルクの間にある場合の逆起電圧を示している。   The other three sine waves are waveforms indicating the back electromotive force generated between the A phase and the AB phase (or B phase and BB phase) according to the magnitude of the load torque of the motor 110. Waveform B shows the counter electromotive voltage when the load torque is large, and waveform C shows the counter electromotive voltage when the load torque is small. Waveform D shows the back electromotive force when the load torque is between the load torque shown in waveform B and the load torque shown in waveform C.

図4に示す結果から、負荷トルクが大きくなるにつれ印加電圧に対する逆起電圧の位相が遅れることが分かる。   From the results shown in FIG. 4, it can be seen that the phase of the back electromotive force with respect to the applied voltage is delayed as the load torque increases.

図4において、印加電圧が開放状態以外の場合にA相−AB相(又はB相−BB相)間で検出される波形は、印加電圧と逆起電圧とを合計した電圧の波形となる。しかし、印加電圧が開放状態の場合、印加電圧は0Vであるから、A相−AB相(又はB相−BB相)間で検出される波形は、逆起電圧のみの波形となる。   In FIG. 4, the waveform detected between the A phase and the AB phase (or the B phase and the BB phase) when the applied voltage is other than the open state is a voltage waveform obtained by adding the applied voltage and the counter electromotive voltage. However, since the applied voltage is 0 V when the applied voltage is in an open state, the waveform detected between the A phase and the AB phase (or the B phase and the BB phase) is a waveform of only the back electromotive voltage.

上述したように、負荷トルクの大きさによって逆起電圧の位相は変わるが、印加電圧と逆起電圧との位相差を直接見ることは困難である。しかしながら、図4のシミュレーション結果では、印加電圧の開放状態においてA相−AB相(又はB相−BB相)間電圧を検出すれば、印加電圧と逆起電圧との位相差を推測することができることがわかる。   As described above, the phase of the counter electromotive voltage varies depending on the magnitude of the load torque, but it is difficult to directly see the phase difference between the applied voltage and the counter electromotive voltage. However, in the simulation result of FIG. 4, if the voltage between the A phase and the AB phase (or B phase and BB phase) is detected in the open state of the applied voltage, the phase difference between the applied voltage and the counter electromotive voltage can be estimated. I understand that I can do it.

例えば印加電圧がプラスからマイナスになる間の開放状態となる測定点において、A相からAB相(又はB相−BB相)間電圧は、負荷トルクが大きい場合の波形Bでは約2.0Vと検出される。負荷トルクが小さい波形Cでは、AB相(又はB相−BB相)間電圧は、約0Vと検出される。また、負荷トルクが中程度中の波形Dでは、AB相(又はB相−BB相)間電圧は、約1.2Vと検出される。   For example, the voltage between the A phase and the AB phase (or B phase-BB phase) at the measurement point that is in the open state while the applied voltage is changed from positive to negative is about 2.0 V in the waveform B when the load torque is large. Detected. In the waveform C where the load torque is small, the voltage between the AB phase (or B phase and BB phase) is detected as about 0V. Further, in the waveform D where the load torque is medium, the voltage between the AB phase (or B phase and BB phase) is detected as about 1.2V.

本実施形態においてA相−AB相(又はB相−BB相)間電圧を測定するタイミングは、例えば波形Aにおいて印加電圧が+3Vから0Vとなる立ち下がりエッジから、0Vから−3Vとなる立ち下がりエッジの間で行われる。A相−AB相(又はB相−BB相)間電圧を測定するタイミングとは、すなわち逆起電圧を検出する検出タイミングである。   In this embodiment, the timing for measuring the voltage between the A phase and the AB phase (or the B phase and the BB phase) is, for example, from the falling edge where the applied voltage is +3 V to 0 V in waveform A, and from the falling edge where the applied voltage is 0 V to -3 V Done between edges. The timing for measuring the voltage between the A phase and the AB phase (or the B phase and the BB phase) is a detection timing for detecting the back electromotive voltage.

また逆起電圧電の検出タイミングは、波形Aにおいて印加電圧が−3Vから0Vとなる立ち上がりエッジから、0Vから+3Vとなる立ち上がりエッジの間であっても良い。   Further, the detection timing of the back electromotive force voltage may be between the rising edge where the applied voltage is -3 V to 0 V and the rising edge where the applied voltage is 0 V to +3 V in the waveform A.

また本実施形態では、逆起電圧の検出タイミングは、上述のエッジ間における1点としても良いし、上記エッジ間に複数回逆起電圧の検出を行った結果の平均値としても良い。   In this embodiment, the counter electromotive voltage detection timing may be one point between the above-mentioned edges, or may be an average value obtained by detecting the counter electromotive voltage a plurality of times between the edges.

以下に図5を参照して本実施形態における逆起電圧の検出について説明する。図5は、本実施形態のモータ制御装置の動作を説明するフローチャートである。   The detection of the counter electromotive voltage in this embodiment will be described below with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the motor control device of the present embodiment.

本実施形態のモータ制御装置100では、比較制御部160により逆起電圧を検出し、検出した逆起電圧に基づきモータ110が脱調直前か否かを判断する。モータ110が脱調直前の場合には、比較制御部160は、設定電流信号出力部154から出力される設定電流信号を変更し、モータ110が脱調しないようにする。   In the motor control apparatus 100 of the present embodiment, the comparison control unit 160 detects a back electromotive voltage, and determines whether or not the motor 110 is just before step-out based on the detected back electromotive voltage. When the motor 110 is just before stepping out, the comparison control unit 160 changes the setting current signal output from the setting current signal output unit 154 so that the motor 110 does not step out.

図5の点線I内の処理は、モータドライバ140からモータ110へ供給されている印加電圧の状態を推定する処理である。点線II内の処理は、モータ110のコイル間電圧を検出する処理である。コイル間電圧とは、A相−AB相(又はB相−BB相)間電圧である。点線III内の処理は、逆起電圧の測定及び設定電流信号を変更する処理である。   The process within the dotted line I in FIG. 5 is a process for estimating the state of the applied voltage supplied from the motor driver 140 to the motor 110. The process within the dotted line II is a process for detecting the voltage between the coils of the motor 110. The inter-coil voltage is a voltage between A phase and AB phase (or B phase and BB phase). The process within the dotted line III is a process for measuring the back electromotive force and changing the set current signal.

始めに点線I内の処理について説明する。本実施形態の比較制御部160は、出力信号生成部150の回転方向信号出力部151から出力されている回転方向信号を取り込む(ステップS501)。次に比較制御部160は、励磁方式信号出力部152から出力される励磁方式信号を取り込む(ステップS502)。次に比較制御部100は、パルスレート信号出力部153から出力されるパルスレート信号を取り込む(ステップS503)。次に比制御部160は、ステップS502で取り込んだ励磁方式信号から、モータ110の励磁方式が2相励磁方式か否かを判断する(ステップS504)。   First, processing in the dotted line I will be described. The comparison control unit 160 according to the present embodiment takes in the rotation direction signal output from the rotation direction signal output unit 151 of the output signal generation unit 150 (step S501). Next, the comparison control unit 160 takes in the excitation method signal output from the excitation method signal output unit 152 (step S502). Next, the comparison control unit 100 takes in the pulse rate signal output from the pulse rate signal output unit 153 (step S503). Next, the ratio control unit 160 determines whether or not the excitation method of the motor 110 is the two-phase excitation method from the excitation method signal acquired in step S502 (step S504).

ステップS504において、励磁方式が2相励磁方式であった場合、比較制御部160は処理を終了する。2相励磁方式では、常時A相−AB相間、B相−BB相間に印加電圧がかかっており、印加電圧が開放状態とならないため、本実施形態を適用して逆起電圧を測定することはできないからである。   In step S504, when the excitation method is the two-phase excitation method, the comparison control unit 160 ends the process. In the two-phase excitation method, an applied voltage is always applied between the A phase and the AB phase and between the B phase and the BB phase, and the applied voltage does not become an open state. It is not possible.

ステップS504において、励磁方式が2相励磁方式でない場合(1−2相励磁方式の場合)、比較制御部160は、回転方向信号、パルスレート信号を用いて、その時点でモータドライバ140からモータ110へ供給されている印加電圧の状態を検知する(ステップS505)。   In step S504, when the excitation method is not the two-phase excitation method (in the case of the 1-2 phase excitation method), the comparison control unit 160 uses the rotation direction signal and the pulse rate signal and from the motor driver 140 to the motor 110 at that time. The state of the applied voltage supplied to is detected (step S505).

次に励磁方式を確認しない場合の点線II内の処理について説明する。比較制御部160は、コイル間電圧信号161を取り込む(ステップS506)。コイル間電圧とは、A相−AB相(又はB相−BB相)間電圧である。   Next, processing in the dotted line II when the excitation method is not confirmed will be described. The comparison control unit 160 takes in the inter-coil voltage signal 161 (step S506). The inter-coil voltage is a voltage between A phase and AB phase (or B phase and BB phase).

以下に、図5の点線III内の処理について説明する。比較制御部160は、ステップS505において印加電圧の状態が開放状態であると検知されたとき、コイル間電圧信号161からA相−AB相(又はB相−BB相)間電圧を検出する(ステップS507)。ステップS507で検出されたA相−AB相(又はB相−BB相)間電圧は、印加電圧が0Vの状態であるため、逆起電圧となる。   In the following, processing within the dotted line III in FIG. 5 will be described. When it is detected in step S505 that the state of the applied voltage is an open state, the comparison control unit 160 detects the voltage between the A phase and the AB phase (or the B phase and the BB phase) from the inter-coil voltage signal 161 (step S505). S507). The voltage between phase A and phase AB (or phase B and phase BB) detected in step S507 is a counter electromotive voltage because the applied voltage is 0V.

続いて比較制御部160は、印加電圧と逆起電圧との位相差を検出する(ステップS508)。そして比較制御部160は、モータ110が脱調直前か否かを判断する(ステップS509)。尚本実施形態では、脱調直前か否かを判断するための位相差が格納された閾値テーブルが予め設定されており、モータ制御装置100の有する記憶手段に記憶されている。比較制御部160は、この閾値テーブルを参照して脱調直前か否かの判断を行う。閾値テーブルの詳細は後述する。   Subsequently, the comparison control unit 160 detects a phase difference between the applied voltage and the counter electromotive voltage (step S508). Then, the comparison control unit 160 determines whether or not the motor 110 is immediately before step-out (step S509). In the present embodiment, a threshold table storing a phase difference for determining whether or not it is immediately before the step-out is set in advance and stored in a storage unit included in the motor control device 100. The comparison control unit 160 refers to the threshold value table and determines whether or not it is just before step-out. Details of the threshold value table will be described later.

ステップS509において脱調直前と判断された場合、比較制御部160は、設定電流信号出力部154に対して設定電流を大きくする指示を行う(ステップS510)。ステップS509において脱調直前ではないと判断された場合、比較制御部160は設定電流信号出力部154に対して設定電流を小さくする指示を行う(ステップS511)。   If it is determined in step S509 that it is immediately before the step-out, the comparison control unit 160 instructs the set current signal output unit 154 to increase the set current (step S510). When it is determined in step S509 that it is not immediately before the step-out, the comparison control unit 160 instructs the set current signal output unit 154 to decrease the set current (step S511).

本実施形態では、ステップS510及びステップS511の制御により、過度なマージンをもった設定電流値を回避することができ、脱調の発生を回避すると共に消費電流を削減することができる。例えばステップS509において、脱調直前ではないと判断され、且つ脱調直前となるまでに十分な余裕がある場合、設定電流を小さくする方向へ調節することで、負荷トルクが中程度の状態に移行させる。これにより、消費電流を削減させることができる。脱調直前となるまでの余裕に関する閾値は、閾値テーブルに設定されていても良い。またステップS509において脱調直前と判断された場合、設定電流を大きくする方向へ調節することで、負荷トルクが中程度の状態に移行させる。これにより、脱調を未然に防ぐことができる。   In the present embodiment, the set current value having an excessive margin can be avoided by the control in step S510 and step S511, and the occurrence of step-out can be avoided and the current consumption can be reduced. For example, if it is determined in step S509 that it is not immediately before the step-out and there is a sufficient margin before the step-out, the load torque is shifted to a medium state by adjusting the set current in a smaller direction. Let Thereby, current consumption can be reduced. The threshold regarding the margin until just before the step-out may be set in the threshold table. If it is determined in step S509 that it is just before the step-out, the load current is shifted to a medium state by adjusting the set current in the direction of increasing. Thereby, step-out can be prevented beforehand.

尚本実施形態では、脱調直前か否かの判断に印加電圧と逆起電圧との位相差を用いたが、印加電圧の状態が開放状態であるときの逆起電圧の電圧値を用いて脱調直前か否かの判断を行っても良い。また本実施形態の比較制御部160は、ステップS509で脱調直前と判断されたとき、設定電流の調整を行う前に警告信号を出力しても良い。   In this embodiment, the phase difference between the applied voltage and the counter electromotive voltage is used to determine whether or not it is immediately before the step-out. However, the voltage value of the counter electromotive voltage when the applied voltage is in the open state is used. It may be determined whether or not it is just before step-out. Further, the comparison control unit 160 of the present embodiment may output a warning signal before adjusting the set current when it is determined that the step-out is just before in step S509.

図6は、閾値テーブルの一例を示す図である。図6に示す閾値テーブル60は、本実施形態のモータ制御装置100の仕様やモータ110の特性を考慮した設計段階で予め決定される。   FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the threshold value table. The threshold value table 60 shown in FIG. 6 is determined in advance at the design stage in consideration of the specifications of the motor control device 100 of the present embodiment and the characteristics of the motor 110.

本実施形態では、脱調直前の状態、脱調直前となるまで余裕がない状態、脱調直前となるまで余裕がある状態の3つの状態を判断するために、逆起電圧の値について第一の閾値Vth1と第二の閾値Vth2を設定した。   In this embodiment, in order to determine three states: a state immediately before step-out, a state in which there is no allowance until just before step-out, and a state in which there is allowance until just before step-out, The threshold value Vth1 and the second threshold value Vth2 were set.

図7は、閾値テーブルを参照して設定電流値を調整する処理を説明する第一のフローチャートである。図7の例では印加電圧の立ち下がりエッジを検出して印加電圧の開放状態を検出している。   FIG. 7 is a first flowchart illustrating a process for adjusting the set current value with reference to the threshold value table. In the example of FIG. 7, the falling edge of the applied voltage is detected to detect the open state of the applied voltage.

比較制御部160は、印加電圧がプラスから0Vの開放状態となるエッジを検出すると、コイル間電圧信号161の測定を開始し、測定結果のデータを図示しない記憶装置へ記憶させる(ステップS701)。続いて比較制御部160は、印加電圧が0Vの開放状態からマイナスとなるエッジを検出すると、コイル間電圧信号161の測定を終了する(ステップS702)。尚本実施形態の比較制御部160は、図示しないADC(analog to digital converter)を有し、ADCによりコイル間電圧信号161の測定を行っても良い。   When the comparison control unit 160 detects an edge where the applied voltage is in an open state from plus to 0V, the comparison control unit 160 starts measuring the inter-coil voltage signal 161 and stores the measurement result data in a storage device (not shown) (step S701). Subsequently, when the comparison control unit 160 detects an edge that becomes negative from the open state where the applied voltage is 0 V, the measurement of the inter-coil voltage signal 161 is terminated (step S702). Note that the comparison control unit 160 of the present embodiment may have an ADC (analog to digital converter) (not shown) and measure the inter-coil voltage signal 161 by the ADC.

次に比較制御部160は、閾値テーブル60を参照し、コイル間電圧信号161を測定した時間における所定の時点での測定値(逆起電圧の値)と、閾値Vth1及び閾値Vth2とを比較する(ステップS703)。尚所定の時点とは、予め設定された時点である。   Next, the comparison control unit 160 refers to the threshold value table 60, and compares the measured value (the value of the back electromotive voltage) at a predetermined point in time when the inter-coil voltage signal 161 is measured with the threshold value Vth1 and the threshold value Vth2. (Step S703). The predetermined time point is a time point set in advance.

ステップS703において、逆起電圧の値が閾値Vth2以上であった場合(ステップS704)、比較制御部160は負荷トルクが大きく脱調までのマージンが小さい、すなわち脱調直前と判断し、設定電流を大きくする調整を行う(ステップS705)。   In step S703, when the value of the back electromotive voltage is equal to or greater than the threshold value Vth2 (step S704), the comparison control unit 160 determines that the load torque is large and the margin until step-out is small, that is, immediately before step-out. Adjustment to increase is performed (step S705).

ステップS703において、逆起電圧の値が閾値Vth2未満であった場合、比較制御部160は逆起電圧の値が閾値Vth1未満か否かを判断する(ステップS706)。ステップS706において、逆起電圧の値が閾値Vth1未満の場合、比較制御部160は、負荷トルクが小さく脱調までのマージンが大きい、すなわち脱調直説となるまで余裕があると判断し、設定電流を小さくする調整を行う(ステップS707)。ステップS706において逆起電圧の値が閾値Vht1以上であったとき、逆起電圧の値、閾値Vth1以上閾値Vth2未満となる。よって比較制御部160は、負荷トルクが中程度で脱調直前となるまでのマージンは適切であると判断し、設定電流の調整は行わない(ステップS708)。   In step S703, when the value of the back electromotive voltage is less than the threshold value Vth2, the comparison control unit 160 determines whether or not the value of the back electromotive voltage is less than the threshold value Vth1 (step S706). If the value of the back electromotive voltage is less than the threshold value Vth1 in step S706, the comparison control unit 160 determines that the load torque is small and the margin until step-out is large, that is, there is a margin until the step-out direct theory is reached. Adjustment is made to reduce the current (step S707). When the value of the counter electromotive voltage is equal to or greater than the threshold value Vht1 in step S706, the value of the counter electromotive voltage is equal to or greater than the threshold value Vth1 and less than the threshold value Vth2. Therefore, the comparison control unit 160 determines that the margin until the load torque is medium and immediately before the step-out is appropriate, and does not adjust the set current (step S708).

尚図7では、閾値Vth1,Vth2と比較する逆起電圧を、予め設定された所定の時点での逆起電圧としたが、これに限定されない。本実施形態では、閾値Vth1,Vth2と比較する逆起電圧を複数の時点の逆起電圧の値の平均値としても良い。   In FIG. 7, the counter electromotive voltage to be compared with the threshold values Vth1 and Vth2 is the counter electromotive voltage at a predetermined time point, but the present invention is not limited to this. In the present embodiment, the counter electromotive voltage compared with the threshold values Vth1 and Vth2 may be an average value of the counter electromotive voltage values at a plurality of time points.

図8は、閾値テーブルを参照して設定電流値を調整する処理を説明する第二のフローチャートである。図8のフローチャートでは、複数の時点の逆起電圧の値の平均値を閾値Vth1,Vth2と比較する場合の処理を示している。   FIG. 8 is a second flowchart illustrating a process for adjusting the set current value with reference to the threshold value table. The flowchart of FIG. 8 shows processing in the case where the average value of the back electromotive force values at a plurality of time points is compared with the threshold values Vth1 and Vth2.

図8のステップS801、802は図7のステップS701、702と同様であるから説明を省略する。比較制御部160は、印加電圧が0Vの開放状態となってした時間から複数の時点の逆起電圧の値を取り出し、これらの値の平均値を閾値Vth1,Vth2と比較する(ステップS803)。   Steps S801 and 802 in FIG. 8 are the same as steps S701 and 702 in FIG. The comparison control unit 160 extracts back electromotive voltage values at a plurality of time points from the time when the applied voltage is in an open state of 0 V, and compares the average value of these values with the threshold values Vth1 and Vth2 (step S803).

ステップS804からステップS808までの処理は、図7のステップS704からステップS708までの処理と同様であるから説明を省略する。   The processing from step S804 to step S808 is the same as the processing from step S704 to step S708 in FIG.

以上に説明したように、本実施形態によれば、モータ110へ供給される印加電圧が0Vの開放状態となったときのモータ110のコイル間電圧を逆起電圧として測定し、この逆起電圧に基づきモータ110が脱調直前か否かを判断する。よって本実施形態によれば、従来のように出力電流のゼロクロス点を検知して一定期間出力を強制的にHi−Zとする制御が不要となり、簡易な構成で回転中のモータの逆起電圧を測定し、モータの脱調の発生を抑制することができる。   As described above, according to the present embodiment, the voltage between the coils of the motor 110 when the applied voltage supplied to the motor 110 is in the open state of 0 V is measured as the counter electromotive voltage, and this counter electromotive voltage is measured. Based on the above, it is determined whether or not the motor 110 is just before step-out. Therefore, according to the present embodiment, the conventional control for detecting the zero cross point of the output current and forcibly setting the output to Hi-Z for a certain period becomes unnecessary, and the counter electromotive voltage of the rotating motor with a simple configuration is eliminated. The occurrence of motor step-out can be suppressed.

以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。   As mentioned above, although this invention has been demonstrated based on each embodiment, this invention is not limited to the requirements shown in the said embodiment. With respect to these points, the gist of the present invention can be changed without departing from the scope of the present invention, and can be appropriately determined according to the application form.

100 モータ制御装置
110 モータ
120 CPU
130 ROM
140 モータドライバ
150 出力信号生成部
160 比較制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Motor control apparatus 110 Motor 120 CPU
130 ROM
140 Motor Driver 150 Output Signal Generation Unit 160 Comparison Control Unit

特開2009−65806号公報JP 2009-65806 A

Claims (9)

  1. 複数のコイルを有し、当該複数のコイルに順次電圧を印加し、前記複数のコイルのうちいずれかのコイルに電圧が印加されている際に、他のコイルのうち少なくとも一つは電圧が印加されない状態を含む制御でロータが回転するステッピングモータを制御するモータ制御装置であって、
    前記複数のコイルのうち少なくとも1のコイル間の電圧を検出する電圧検出手段と、
    前記ステッピングモータの回転制御中に前記1のコイルに印加される印加電圧が開放状態となったときの当該1のコイル間の電圧に基づき、前記ステッピングモータの脱調に関する状態を判断する判断手段と、
    前記判断手段による判断結果に基づき、前記ステッピングモータへ供給される電流値の設定を変更する設定変更手段と、
    前記ステッピングモータが脱調直前の状態となるまでの余裕度を解析する解析手段と、を有するモータ制御装置。
    It has a plurality of coils, sequentially applies a voltage to the plurality of coils, and when a voltage is applied to any one of the plurality of coils, at least one of the other coils applies a voltage. A motor control device for controlling a stepping motor in which the rotor rotates under control including a state in which the rotor is not
    Voltage detection means for detecting a voltage between at least one of the plurality of coils;
    Determining means for determining a state relating to the step-out of the stepping motor based on a voltage between the one coil when an applied voltage applied to the one coil is in an open state during rotation control of the stepping motor; ,
    Setting changing means for changing the setting of the current value supplied to the stepping motor based on the determination result by the determining means;
    Analyzing means for analyzing a margin until the stepping motor is in a state immediately before step-out .
  2. 前記判断手段は、
    前記1のコイル間の電圧の値又は前記コイル間の電圧と前記印加電圧との位相差に基づき、前記ステッピングモータの脱調に関する状態の判断を行う請求項記載のモータ制御装置。
    The determination means includes
    Wherein based on the phase difference between voltage and the voltage applied between the voltage value or the coil between the first coil, the motor control device according to claim 1, wherein performing the determination of the state related to loss of synchronism of the stepping motor.
  3. 前記判断手段は、
    前記1のコイル間の電圧の値に基づき、前記ステッピングモータの脱調に関する状態の判断を行う請求項記載のモータ制御装置。
    The determination means includes
    Wherein based on the value of the voltage between the first coil, the motor control device according to claim 1, wherein performing the determination of the state related to loss of synchronism of the stepping motor.
  4. 前記ステッピングモータの脱調に関する状態を判断するための前記1のコイル間の電圧の閾値と、前記閾値に基づき判断された前記状態に対応した前記電流値の設定とが対応付けられた閾値テーブルを有し、
    前記判断手段は、
    前記閾値テーブルを参照して前記状態の判断を行い、
    前記設定変更手段は、
    前記判断手段による判断結果から前記閾値テーブルを参照して前記電流値の設定を行う請求項記載のモータ制御装置。
    A threshold value table in which a threshold value of the voltage between the one coil for determining a state relating to the step-out of the stepping motor is associated with the setting of the current value corresponding to the state determined based on the threshold value; Have
    The determination means includes
    Judging the state with reference to the threshold table,
    The setting change means includes
    The motor control device according to claim 3 , wherein the current value is set by referring to the threshold value table from a determination result by the determination unit.
  5. 前記電圧検出手段は、
    前記印加電圧の開放状態を検出する印加電圧状態検出手段により、前記印加電圧の状態が開放状態として検出される期間における所定の時点での前記1のコイル間の電圧を逆起電圧として検出し、
    前記判断手段は、
    前記逆起電圧に基づき前記ステッピングモータの脱調に関する状態を判断する請求項1ないしの何れ一項に記載のモータ制御装置。
    The voltage detection means includes
    The applied voltage state detecting means for detecting the open state of the applied voltage detects a voltage between the one coil at a predetermined time in a period in which the applied voltage state is detected as an open state, as a back electromotive voltage,
    The determination means includes
    The motor control device according to any one of claims 1 to 4 , wherein a state related to step-out of the stepping motor is determined based on the back electromotive voltage.
  6. 前記電圧検出手段は、
    印加電圧の開放状態を検出する印加電圧状態検出手段により前記印加電圧の状態が開放状態として検出される期間における所定の複数の時点でそれぞれの前記1のコイル間の電圧を検出し、
    前記判断手段は、
    前記複数の時点で検出された複数の前記コイル間の電圧の平均値を逆起電圧とし、前記逆起電圧に基づき前記ステッピングモータの脱調に関する状態を判断する請求項1ないしの何れか一項に記載のモータ制御装置。
    The voltage detection means includes
    Detecting a voltage between each of the one coils at a plurality of predetermined time points in a period in which the state of the applied voltage is detected as an open state by an applied voltage state detection unit that detects an open state of the applied voltage;
    The determination means includes
    The average value of the voltage between a plurality of said coils which is detected by the plurality of time points and the counter electromotive voltage, the any one of claims 1 to determine the state relating to loss of synchronism of the stepping motor based on the counter electromotive voltage 4 The motor control device according to item.
  7. 前記ステッピングモータは、1−2相励磁のモータであることを特徴とする請求項1乃至の何れか一項に記載のモータ制御装置。 The stepping motor, the motor control device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that a motor 1-2 phase excitation.
  8. 複数のコイルを有し、当該複数のコイルに順次電圧を印加し、前記複数のコイルのうちいずれかのコイルに電圧が印加されている際に、他のコイルのうち少なくとも一つは電圧が印加されない状態を含む制御でロータが回転するステッピングモータを制御するモータ制御装置を有する画像形成装置であって、
    前記モータ制御装置は、
    前記複数のコイルのうち少なくとも1のコイル間の電圧を検出する電圧検出手段と、
    前記ステッピングモータの回転制御中に前記1のコイルに印加される印加電圧が開放状態となったときの当該1のコイル間の電圧に基づき、前記ステッピングモータの脱調に関する状態を判断する判断手段と、
    前記判断手段による判断結果に基づき、前記ステッピングモータへ供給される電流値の設定を変更する設定変更手段と、
    前記ステッピングモータが脱調直前の状態となるまでの余裕度を解析する解析手段と、を有する画像形成装置。
    It has a plurality of coils, sequentially applies a voltage to the plurality of coils, and when a voltage is applied to any one of the plurality of coils, at least one of the other coils applies a voltage. An image forming apparatus having a motor control device that controls a stepping motor in which a rotor rotates by control including a state that is not performed,
    The motor control device
    Voltage detection means for detecting a voltage between at least one of the plurality of coils;
    Determining means for determining a state relating to the step-out of the stepping motor based on a voltage between the one coil when an applied voltage applied to the one coil is in an open state during rotation control of the stepping motor; ,
    Setting changing means for changing the setting of the current value supplied to the stepping motor based on the determination result by the determining means;
    An image forming apparatus comprising: an analyzing unit that analyzes a margin until the stepping motor is in a state immediately before step-out .
  9. 複数のコイルを有し、当該複数のコイルに順次電圧を印加し、前記複数のコイルのうちいずれかのコイルに電圧が印加されている際に、他のコイルのうち少なくとも一つは電圧が印加されない状態を含む制御でロータが回転するステッピングモータを制御するモータ制御方法であって、
    前記複数のコイルのうち少なくとも1のコイル間の電圧を検出する電圧検出手順と、
    前記ステッピングモータの回転制御中に前記1のコイルに印加される印加電圧が開放状態となったときの当該1のコイル間の電圧に基づき、前記ステッピングモータの脱調に関する状態を判断する判断手順と、
    前記判断手順による判断結果に基づき、前記ステッピングモータへ供給される電流値の設定を変更する設定変更手順と、
    前記ステッピングモータが脱調直前の状態となるまでの余裕度を解析する解析手順と、を有するモータ制御方法。
    It has a plurality of coils, sequentially applies a voltage to the plurality of coils, and when a voltage is applied to any one of the plurality of coils, at least one of the other coils applies a voltage. A motor control method for controlling a stepping motor in which a rotor rotates with control including a state in which the rotor is not operated,
    A voltage detection procedure for detecting a voltage between at least one of the plurality of coils;
    A determination procedure for determining a state related to step-out of the stepping motor based on a voltage between the one coil when an applied voltage applied to the one coil is opened during rotation control of the stepping motor; ,
    A setting change procedure for changing the setting of the current value supplied to the stepping motor based on the determination result by the determination procedure;
    An analysis procedure for analyzing a margin until the stepping motor is in a state immediately before step-out .
JP2010129170A 2010-06-04 2010-06-04 Motor control apparatus, image forming apparatus, and motor control method Active JP5786283B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010129170A JP5786283B2 (en) 2010-06-04 2010-06-04 Motor control apparatus, image forming apparatus, and motor control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010129170A JP5786283B2 (en) 2010-06-04 2010-06-04 Motor control apparatus, image forming apparatus, and motor control method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011259525A JP2011259525A (en) 2011-12-22
JP5786283B2 true JP5786283B2 (en) 2015-09-30

Family

ID=45475089

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010129170A Active JP5786283B2 (en) 2010-06-04 2010-06-04 Motor control apparatus, image forming apparatus, and motor control method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5786283B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5936883B2 (en) 2012-03-02 2016-06-22 ミネベア株式会社 Motor controller and stepping motor step-out state determination method
JP6100561B2 (en) * 2013-02-28 2017-03-22 ローム株式会社 MOTOR DRIVE CIRCUIT, ITS DRIVE METHOD, AND ELECTRONIC DEVICE USING THE SAME
JP6622983B2 (en) * 2015-05-25 2019-12-18 株式会社東芝 Stepping motor drive circuit
JP2017041951A (en) 2015-08-18 2017-02-23 株式会社東芝 Motor drive controller

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3653209B2 (en) * 2000-05-10 2005-05-25 矢崎総業株式会社 Stepper motor drive circuit and initial setting method used for stepper motor drive circuit
JP2004350470A (en) * 2003-05-26 2004-12-09 Konica Minolta Business Technologies Inc Rotation control method of stepping motor, rotation controller of stepping motor, image forming apparatus
JP2009065806A (en) * 2007-09-10 2009-03-26 Panasonic Corp Stepping motor driving device and stepping motor driving method
JP5331370B2 (en) * 2008-04-11 2013-10-30 ミネベア株式会社 Stepping motor out-of-step detection method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011259525A (en) 2011-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9729089B2 (en) Position corrected pulse width modulation for brushless direct current motors
JP5433657B2 (en) Motor control device
Gao et al. Position estimation of AC machines over a wide frequency range based on space vector PWM excitation
US7592764B2 (en) Method and apparatus for driving a DC motor
EP1537648B1 (en) Control of an electrical reluctance machine
CN100576713C (en) Power-converting device
CN102005996B (en) Driving system of permanent magnet synchronous motor
JP3965395B2 (en) Motor drive device
US7088063B2 (en) Motor drive device and integrated circuit device for motor driving
TWI221700B (en) Motor driving circuit
US7750586B2 (en) Drive control device of motor and a method of start-up
JP4294602B2 (en) Rotor magnetic pole position detecting device for multiphase motor, motor driving device including the same, and motor driving method
US20170343382A1 (en) Position estimation method and position control device
JP2875529B2 (en) Drive device for sensorless brushless motor
JP4100442B2 (en) Motor drive control device and motor drive control system
US8362734B2 (en) Stepping motor driver
US7122985B2 (en) Sensorless brushless motor
US8593093B2 (en) Electric motor control apparatus
JP2009189176A (en) Drive system for synchronous motor
US8212508B2 (en) Relating to driving brushless DC (BLDC) motors
EP2133988B1 (en) Brushless motor control device and brushless motor controlling method
US7365506B2 (en) Motor driving device, motor driving method, and motor apparatus
JP5601845B2 (en) Linear vibration motor drive control circuit
JP4065441B2 (en) Motor driving apparatus and motor driving method
JP2007151351A (en) System and method for driving synchronous motor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130306

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140225

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140304

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140502

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20141021

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20141222

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150630

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150713

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5786283

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151