JP5808780B2 - Abnormality detection device for circuit system of stepping motor - Google Patents

Abnormality detection device for circuit system of stepping motor Download PDF

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本発明は、ステッピングモータのコイルの通電を行う回路システムの異常の有無を検知する装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for detecting the presence or absence of an abnormality in a circuit system that energizes a coil of a stepping motor.

従来、この種の装置としては、例えば特許文献1に見られるものが知られている。特許文献1には、ステッピングモータの回転動作中に、各相のコイルの励磁期間において、該コイルに直流電源から電流を流すモータ通電回路に備えた抵抗の発生電圧(コイルの通電電流に応じた発生電圧)に基づいて、コイルの断線あるいは短絡異常の有無を検知する技術が記載されている。   Conventionally, as this type of apparatus, for example, the one found in Patent Document 1 is known. In Patent Document 1, during the rotation operation of the stepping motor, during the excitation period of each phase coil, a resistance generation voltage (according to the coil energization current) provided in the motor energization circuit for supplying current from the DC power source to the coil is supplied. A technique for detecting the presence or absence of a broken wire or a short-circuit abnormality based on the generated voltage) is described.

特開平4−261396号公報JP-A-4-261396

ところで、ステッピングモータの各相のコイルに電流を流すモータ通電回路は、通常、IC回路等により小型に構成される。このため、1つの相のコイルの一端の接続端子と、他の相のコイルの一端の接続端子とが隣り合って近接している場合が多い。   By the way, a motor energization circuit for supplying a current to a coil of each phase of a stepping motor is usually configured to be small by an IC circuit or the like. For this reason, the connection terminal at one end of the coil of one phase and the connection terminal at one end of the coil of the other phase are often adjacent to each other.

この場合、それらの接続端子が半田付不良やごみの付着等に起因して短絡する異常が生じやすい。そして、かかる異常が発生すると、ステッピングモータの動作不良を生じる。   In this case, the connection terminals are likely to be short-circuited due to poor soldering or dust adhesion. When such an abnormality occurs, the stepping motor malfunctions.

このため、2つの相のコイルの端部同士が短絡するような異常が発生した場合にも、該異常の発生を検知し得ることが望ましい。   For this reason, it is desirable that the occurrence of the abnormality can be detected even when an abnormality occurs in which the ends of the coils of the two phases are short-circuited.

ここで、前記特許文献1に見られるものでは、2つの相のコイルの端部同士が短絡するような異常が発生した場合には、当該2つの相のコイルの両方を励磁した状態(詳しくは、1つの相のコイルの一端が正極、該一端に短絡した他の相のコイルの一端が負極となるように当該2つの相のコイルの両方を励磁した状態)で、モータ通電回路に比較的大きな電流が流れることとなる。このため、上記異常の発生を検知することが可能であると考えられる。   Here, in what is seen in Patent Document 1, when an abnormality occurs in which the ends of two phase coils are short-circuited, a state in which both of the two phase coils are excited (in detail) In a state where both of the two phase coils are excited so that one end of one phase coil is a positive electrode and the other phase coil short-circuited to the one end is a negative electrode) A large current will flow. For this reason, it is considered possible to detect the occurrence of the abnormality.

一方、ステッピングモータの回路システムの異常の有無の検知は、ステッピングモータの実際の運転を開始する前等、該ステッピングモータの運転停止状態で行い得ることが望ましい。   On the other hand, it is desirable that the presence or absence of an abnormality in the circuit system of the stepping motor can be detected while the stepping motor is stopped, such as before the actual operation of the stepping motor is started.

この場合、2つの相のコイルの端部同士が短絡するような異常の有無を検知するために、当該2つの相のコイルの両方に励磁電流が流すことが考えられる。   In this case, in order to detect the presence or absence of an abnormality in which the ends of the two phase coils are short-circuited, it is conceivable that an exciting current flows through both of the two phase coils.

しかるに、当該2つの相のコイルの両方に励磁電流を流した状態では、ステッピングモータのロータに2方向から励磁磁束が作用する。そして、それらの励磁磁束の強さは、各相のコイルの抵抗値のばらつき等に起因して、ばらつきを生じやすい。この結果、2つの相のコイルの両方に励磁電流を流した状態では、ロータの回転位置のばらつきを生じやすい。   However, in the state where the excitation current is supplied to both of the two phase coils, the excitation magnetic flux acts on the rotor of the stepping motor from two directions. And the intensity | strength of those excitation magnetic flux tends to produce variation resulting from the variation of the resistance value of the coil of each phase, etc. As a result, in the state where the excitation current is supplied to both of the two phase coils, variations in the rotational position of the rotor are likely to occur.

このため、2つの相のコイルの端部同士が短絡するような異常の有無を検知した後に、正常であることが確認されたステッピングモータの運転を行う場合に、ロータの回転位置の調整制御が必要となったり、あるいは、ステッピングモータの制御装置が認識するロータの回転位置の誤差が生じやすい。   For this reason, when the operation of a stepping motor that has been confirmed to be normal is detected after detecting the presence or absence of an abnormality such that the ends of the coils of the two phases are short-circuited, adjustment control of the rotational position of the rotor is performed. An error in the rotational position of the rotor that is necessary or recognized by the control device of the stepping motor is likely to occur.

本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、ステッピングモータの2つの相のコイルの両方に励磁電流を通電することを行わずに、当該2つの相のコイルの端部同士の短絡異常の有無を検知することができる異常検知装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a background, and without causing an excitation current to flow through both of the two phase coils of the stepping motor, the short-circuit abnormality between the ends of the two phase coils is prevented. An object of the present invention is to provide an abnormality detection device that can detect the presence or absence.

本発明のステッピングモータの回路システムの異常検知装置は、かかる目的を達成するために、第1相及び第2相の2相のコイルを有するステッピングモータと、各相のコイルに直流電源から通電させるべく各相のコイルに各々接続されたモータ通電回路とを備える回路システムの異常の有無を検知する異常検知装置であって、
前記各相のコイルにそれぞれ対応する前記モータ通電回路は、該モータ通電回路が接続されたコイルの一端を、前記直流電源の正極に接続させる正極接続状態と該直流電源の負極に接続させる負極接続状態と該直流電源の正極及び負極から遮断させる遮断状態とのいずれかの状態に制御可能に構成された第1スイッチ回路部と、該コイルの他端を、前記直流電源の正極に接続させる正極接続状態と該直流電源の負極に接続させる負極接続状態と該直流電源の正極及び負極から遮断させる遮断状態とのいずれかの状態に制御可能に構成された第2スイッチ回路部とを備えており、
各相のコイルへの通電時に前記直流電源から流れる電流に応じた出力を発生する電流検出手段と、
前記モータ通電回路を制御しつつ、前記電流検出手段の出力に基づいて前記回路システムの異常の有無を検知する処理を実行する異常検知処理手段とを備え、
前記異常検知処理手段は、前記ステッピングモータの運転停止時に、前記第1相のコイルに接続された前記モータ通電回路の第1スイッチ回路部及び第2スイッチ回路部の一方を正極接続状態、他方を負極接続状態に制御することと、前記第2相のコイルに接続された前記モータ通電回路の第1スイッチ回路部及び第2スイッチ回路部の両方を正極接続状態又は負極接続状態に制御することとを実行しつつ、前記電流検出手段の出力に基づいて前記回路システムの異常の有無を検知する第1異常検知処理を実行するように構成されていることを特徴とする(第1発明)。
In order to achieve this object, an abnormality detection device for a stepping motor circuit system according to the present invention energizes a stepping motor having two-phase coils of a first phase and a second phase and a coil of each phase from a DC power supply. An abnormality detection device for detecting the presence or absence of an abnormality in a circuit system comprising a motor energization circuit connected to each phase coil as much as possible,
The motor energization circuit corresponding to each coil of each phase has a positive connection state in which one end of the coil to which the motor energization circuit is connected is connected to the positive electrode of the DC power supply and a negative connection that is connected to the negative electrode of the DC power supply. A first switch circuit portion configured to be controllable to any one of a state and a cut-off state that is cut off from the positive electrode and the negative electrode of the DC power supply, and a positive electrode that connects the other end of the coil to the positive electrode of the DC power supply A second switch circuit unit configured to be controllable to any one of a connection state, a negative electrode connection state to be connected to the negative electrode of the DC power source, and a cutoff state to be disconnected from the positive electrode and the negative electrode of the DC power source. ,
Current detection means for generating an output corresponding to the current flowing from the DC power supply when energizing the coils of each phase;
An abnormality detection processing means for executing processing for detecting the presence or absence of abnormality of the circuit system based on the output of the current detection means while controlling the motor energization circuit;
When the operation of the stepping motor is stopped, the abnormality detection processing means is configured such that one of the first switch circuit portion and the second switch circuit portion of the motor energization circuit connected to the first phase coil is in a positive connection state and the other is Controlling to a negative electrode connection state, and controlling both the first switch circuit unit and the second switch circuit unit of the motor energization circuit connected to the second phase coil to a positive electrode connection state or a negative electrode connection state; The first abnormality detection process for detecting the presence or absence of abnormality of the circuit system based on the output of the current detection means is executed (first invention).

かかる第1発明によれば、前記異常検知処理手段は、前記ステッピングモータの運転停止時に、前記第1異常検知処理を実行する。   According to the first invention, the abnormality detection processing means executes the first abnormality detection process when the stepping motor is stopped.

この第1異常検出処理では、前記第1相のコイルに接続された前記モータ通電回路の第1スイッチ回路部及び第2スイッチ回路部の一方を正極接続状態、他方を負極接続状態に制御することと、前記第2相のコイルに接続された前記モータ通電回路の第1スイッチ回路部及び第2スイッチ回路部の両方を正極接続状態又は負極接続状態に制御することとが実行される。   In the first abnormality detection process, one of the first switch circuit unit and the second switch circuit unit of the motor energization circuit connected to the first phase coil is controlled to be in a positive connection state and the other is controlled in a negative connection state. And controlling both the first switch circuit unit and the second switch circuit unit of the motor energization circuit connected to the second phase coil to a positive connection state or a negative connection state.

ここで、短絡もしくは断線等の異常が発生していない正常時には、上記第1異常検出処理の実行によって、第1相のコイルの両端のうちの一方が直流電源の正極に接続され、且つ、該第1相のコイルの両端のうちの他方が直流電源の負極に接続された状態となる。   Here, at the normal time when no abnormality such as a short circuit or disconnection has occurred, one of the both ends of the first phase coil is connected to the positive electrode of the DC power source by executing the first abnormality detection process, and The other of both ends of the first phase coil is connected to the negative electrode of the DC power supply.

このため、第1相のコイルに直流電源から励磁電流が通電される。   For this reason, an exciting current is passed from the DC power supply to the first phase coil.

また、第2相のコイルは、その両端が直流電源の正極に接続された状態、あるいは、直流電源の負極に接続された状態となる(当該両端が短絡された状態になる)ので、該第2相のコイルに直流電源から励磁電流が流れることはない。   In addition, the second phase coil is in a state where both ends thereof are connected to the positive electrode of the DC power source or connected to the negative electrode of the DC power source (the both ends are short-circuited). Excitation current does not flow from the DC power source to the two-phase coil.

従って、正常時には、上記第1異常検出処理の実行によって、第1相のコイルだけに直流電源から励磁電流が通電されることとなる。   Therefore, at the normal time, the excitation current is supplied from the DC power source only to the first phase coil by executing the first abnormality detection process.

一方、第1異常検出処理において、前記第2相のコイルに接続された前記モータ通電回路の第1スイッチ回路部及び第2スイッチ回路部の両方を正極接続状態に制御した場合において、第2相のコイルの一端又は他端と、第1相のコイルの両端のうち、直流電源の負極に接続される方の端部とが短絡する異常が発生している状況を想定する。   On the other hand, in the first abnormality detection process, when both the first switch circuit unit and the second switch circuit unit of the motor energization circuit connected to the second phase coil are controlled to be in the positive connection state, the second phase A situation is assumed in which an abnormality occurs in which one end or the other end of the coil and the end connected to the negative electrode of the DC power source among both ends of the first phase coil are short-circuited.

この場合、第1相のコイルの上記端部と、第2相のコイルの一端又は他端との間に直流電源から比較的大きな短絡電流(第1相のコイルをバイパスする短絡電流)が流れることとなる。   In this case, a relatively large short-circuit current (short-circuit current that bypasses the first-phase coil) flows from the DC power source between the end of the first-phase coil and one end or the other end of the second-phase coil. It will be.

従って、前記電流検出手段により検出される電流が正常時に比べて大きなものとなる。このため、該電流検出手段の出力に基づいて、第2相のコイルの一端又は他端と、第1相のコイルの上記端部(直流電源の負極に接続される方の端部)とが短絡する異常の発生を検知できる。   Therefore, the current detected by the current detection means is larger than that in the normal state. For this reason, based on the output of the current detection means, one end or the other end of the second phase coil and the end of the first phase coil (the end connected to the negative electrode of the DC power source) The occurrence of a short-circuit abnormality can be detected.

また、第1異常検処理において、前記第2相のコイルに接続された前記モータ通電回路の第1スイッチ回路部及び第2スイッチ回路部の両方を負極接続状態に制御した場合において、第2相のコイルの一端又は他端と、第1相のコイルの両端のうち、直流電源の正極に接続される方の端部とが短絡する異常が発生している状況を想定する。   In the first abnormality detection process, when both the first switch circuit unit and the second switch circuit unit of the motor energization circuit connected to the second phase coil are controlled to be in the negative electrode connection state, the second phase Suppose that there is an abnormality in which one end or the other end of the coil and the end connected to the positive electrode of the DC power source out of both ends of the first phase coil are short-circuited.

この場合、第1相のコイルの上記端部と、第2相のコイルの一端又は他端との間に直流電源から比較的大きな短絡電流(第1相のコイルをバイパスする短絡電流)が流れることとなる。   In this case, a relatively large short-circuit current (short-circuit current that bypasses the first-phase coil) flows from the DC power source between the end of the first-phase coil and one end or the other end of the second-phase coil. It will be.

従って、前記電流検出手段により検出される電流が正常時に比べて大きなものとなる。このため、第2相のコイルの一端又は他端と、第1相のコイルの上記端部(直流電源の正極に接続される方の端部)とが短絡する異常の発生を検知できる。   Therefore, the current detected by the current detection means is larger than that in the normal state. Therefore, it is possible to detect the occurrence of an abnormality in which one end or the other end of the second-phase coil and the above-described end portion (the end portion connected to the positive electrode of the DC power supply) of the first-phase coil are short-circuited.

よって、第1発明によれば、ステッピングモータの2つの相のコイルの両方に励磁電流を通電することを行わずに、当該2つの相のコイルの一端同士の短絡異常の有無を検知することができる。   Therefore, according to the first aspect of the present invention, it is possible to detect the presence or absence of a short circuit abnormality between one end of the two-phase coils without applying an exciting current to both of the two-phase coils of the stepping motor. it can.

かかる第1発明では、前記第1相のコイルに接続されたモータ通電回路と、前記第2相のコイルに接続されたモータ通電回路とは、前記第1相のコイルの両端のうちの一方側の端部を接続する第1相側接続端子と前記第2相のコイルの両端のうちの一方側の端部を接続する第2相側接続端子とが隣接するように設けられている場合には、前記第1異常検知処理は、前記第1相のコイルに接続された前記モータ通電回路の第1スイッチ回路部及び第2スイッチ回路部の一方を正極接続状態、他方を負極接続状態に制御することと、前記第2相のコイルに接続された前記モータ通電回路の第1スイッチ回路部及び第2スイッチ回路部の両方を正極接続状態又は負極接続状態に制御することとを、当該制御によって前記第1相側接続端子に接続される前記第1相のコイルの端部と前記第2相側接続端子に接続される前記第2相のコイルの端部とのうちの一方が前記直流電源の正極に接続され、且つ他方が前記直流電源の負極に接続されるように実行しつつ、前記電流検出手段の出力に基づいて前記回路システムの異常の有無を検知する処理を少なくとも含むことが好ましい(第2発明)。   In the first invention, the motor energization circuit connected to the first phase coil and the motor energization circuit connected to the second phase coil are one side of both ends of the first phase coil. When the first phase side connection terminal that connects the ends of the second phase coil and the second phase side connection terminal that connects one end of the second phase coils are adjacent to each other. In the first abnormality detection process, one of the first switch circuit portion and the second switch circuit portion of the motor energization circuit connected to the first phase coil is controlled to be in a positive connection state and the other is in a negative connection state. And controlling both the first switch circuit unit and the second switch circuit unit of the motor energization circuit connected to the second phase coil to a positive connection state or a negative connection state by the control. Connected to the first phase side connection terminal One of the end of the first phase coil and the end of the second phase coil connected to the second phase side connection terminal is connected to the positive electrode of the DC power supply, and the other is the DC It is preferable to include at least processing for detecting the presence or absence of abnormality in the circuit system based on the output of the current detection means while executing the connection to the negative electrode of the power supply (second invention).

すなわち、前記第1相側接続端子と前記第2相側接続端子とが隣接するように各相のモータ通電回路が設けられている場合、半田付け不良やゴミの付着等に起因して、当該接続端子同士の短絡が発生しやすい。従って、第1相のコイルと第2相のコイルとの端部同士が短絡する異常の発生を検知する上では、特に、第1相側接続端子に接続される第1相のコイルの端部と第2相側接続端子に接続される第2相のコイルの端部とが短絡する異常を確実に検知できることが望ましい。   That is, when a motor energization circuit of each phase is provided so that the first phase side connection terminal and the second phase side connection terminal are adjacent to each other, due to poor soldering, adhesion of dust, etc. Short circuit between connection terminals is likely to occur. Therefore, in detecting the occurrence of an abnormality in which the ends of the first-phase coil and the second-phase coil are short-circuited, particularly, the end of the first-phase coil connected to the first-phase side connection terminal. It is desirable to be able to reliably detect an abnormality in which the end of the second phase coil connected to the second phase side connection terminal is short-circuited.

この場合、第2発明における第1異常検知処理では、異常を検知するための各相のモータ通電回路の第1スイッチ回路部及び第2スイッチ回路部の制御は、上記の如く、前記第1相側接続端子に接続される前記第1相のコイルの端部と前記第2相側接続端子に接続される前記第2相のコイルの端部とのうちの一方が前記直流電源の正極に接続され、且つ他方が前記直流電源の負極に接続されるように実行される。   In this case, in the first abnormality detection process in the second invention, the control of the first switch circuit unit and the second switch circuit unit of the motor energization circuit of each phase for detecting the abnormality is as described above. One of an end of the first phase coil connected to the side connection terminal and an end of the second phase coil connected to the second phase side connection terminal is connected to the positive electrode of the DC power supply And the other is connected to the negative electrode of the DC power source.

このため、第1相側接続端子に接続される第1相のコイルの端部と第2相側接続端子に接続される第2相のコイルの端部とが短絡する異常が発生した場合に、その異常の発生を適切に検知できることとなる。従って、第1相及び第2相のコイルの端部同士の短絡のうち、発生しやすい短絡による異常を高い確実性で検知できる。   Therefore, when an abnormality occurs in which the end of the first phase coil connected to the first phase side connection terminal and the end of the second phase coil connected to the second phase side connection terminal are short-circuited. Therefore, the occurrence of the abnormality can be properly detected. Therefore, it is possible to detect with high certainty an abnormality caused by a short circuit that easily occurs among the short circuits between the ends of the first-phase and second-phase coils.

補足すると、第1相のコイルの端部と第2相のコイルの端部との組のうち、各端部を接続する接続端子同士が隣接していない組については、該組の端部同士の短絡は一般には生じ難い。このように、第1相のコイルの端部と第2相のコイルの端部との組のうち、短絡が生じ難組については、当該組の端部同士の短絡を検知するための第1異常検知処理を省略してもよい。   Supplementally, among the set of the end portion of the first phase coil and the end portion of the second phase coil, for the set in which the connection terminals connecting the end portions are not adjacent to each other, the end portions of the set In general, it is difficult to cause a short circuit. As described above, among the sets of the end portions of the first-phase coil and the second-phase coil, the first set for detecting a short circuit between the end portions of the set for a set that is difficult to cause a short circuit. The abnormality detection process may be omitted.

前記第1発明又は第2発明では、前記異常検知処理手段は、前記第1異常検知処理において前記電流検出手段の出力により示される電流の大きさが所定の第1閾値よりも大きい場合に、前記回路システムの異常が有ると判断するように構成されていることが好ましい(第3発明)。   In the first invention or the second invention, the abnormality detection processing means, when the magnitude of the current indicated by the output of the current detection means in the first abnormality detection processing is larger than a predetermined first threshold, It is preferable that the circuit system is determined to have an abnormality (third invention).

すなわち、第1相及び第2相のコイルの端部同士の短絡が発生した場合には、前記第1異常検知処理において、前記電流検出手段により検出される電流が正常時よりも大きなものとなる。従って、前記第1異常検知処理において前記電流検出手段の出力により示される電流の大きさが所定の第1閾値よりも大きい場合に、前記回路システムの異常が有ると判断することで、第1相及び第2相のコイルの端部同士が短絡する異常が発生した場合に、その異常の発生を適切に検知できる。   That is, when a short circuit occurs between the ends of the first-phase and second-phase coils, the current detected by the current detection means in the first abnormality detection process is larger than that during normal operation. . Therefore, when the magnitude of the current indicated by the output of the current detection means in the first abnormality detection process is larger than a predetermined first threshold, it is determined that there is an abnormality in the circuit system, thereby When an abnormality occurs in which the ends of the second phase coils are short-circuited, the occurrence of the abnormality can be appropriately detected.

前記第1〜第3発明では、前記異常検知処理手段は、前記ステッピングモータの運転停止時に、前記第1相及び第2相の一方の相のコイルに接続されたモータ通電回路の第1スイッチ回路部及び第2スイッチ回路部の一方を正極接続状態、他方を負極接続状態に制御することと、他方の相のコイルに接続されたモータ通電回路の第1スイッチ回路部及び第2スイッチ回路部の両方を遮断状態に制御することととを実行しつつ、前記電流検出手段の出力に基づいて前記回路システムの異常の有無を検知する第2異常検知処理をさらに実行するように構成されていることが好ましい(第4発明)。   In the first to third inventions, the abnormality detection processing means is a first switch circuit of a motor energization circuit connected to the coil of one of the first phase and the second phase when the stepping motor is stopped. The first switch circuit unit and the second switch circuit unit of the motor energization circuit connected to the coil of the other phase. A second abnormality detection process for detecting whether or not there is an abnormality in the circuit system based on the output of the current detection means, while performing both control to the cutoff state. Is preferred (fourth invention).

かかる第4発明によれば、前記異常検知処理手段は、前記ステッピングモータの運転停止時に、前記第2異常検知処理をさらに実行する。   According to this fourth invention, the abnormality detection processing means further executes the second abnormality detection processing when the stepping motor is stopped.

この第2異常検出処理では、前記第1相及び第2相の一方の相のコイルに接続されたモータ通電回路の第1スイッチ回路部及び第2スイッチ回路部の一方を正極接続状態、他方を負極接続状態に制御することと、他方の相のコイルに接続されたモータ通電回路の第1スイッチ回路部及び第2スイッチ回路部の両方を遮断状態に制御することととが実行される。   In the second abnormality detection process, one of the first switch circuit unit and the second switch circuit unit of the motor energization circuit connected to the coil of one phase of the first phase and the second phase is in a positive connection state, and the other is Control of the negative electrode connection state and control of both the first switch circuit unit and the second switch circuit unit of the motor energization circuit connected to the coil of the other phase are performed.

これにより、短絡等の異常が発生していない正常時には、上記第2異常検出処理の実行によって、第1相及び第2相のいずれの一方の相のコイルだけが通電対象のコイルとされ、該通電対象のコイルのみに直流電源から励磁電流が通電される。   As a result, at the time of normality in which no abnormality such as a short circuit has occurred, only the coil of one of the first phase and the second phase is set as a coil to be energized by executing the second abnormality detection process, Only the coil to be energized is energized by a DC power source.

一方、通電対象のコイルの断線(もしくは該通電対象のコイルと直流電源との間の通電経路の断線)、あるいは、通電対象のコイルの両端間の短絡というような異常が発生している場合には、該通電対象のコイルに励磁電流が流れなかったり、あるいは、該通電対象のコイルをバイパスする短絡電流が直流電源から流れる。   On the other hand, when there is an abnormality such as a disconnection of the coil to be energized (or a disconnection of the energization path between the coil to be energized and the DC power supply) or a short circuit between both ends of the coil to be energized In this case, no excitation current flows through the coil to be energized, or a short-circuit current that bypasses the coil to be energized flows from the DC power source.

このため、前記電流検出手段により検出される電流がゼロとなったり、あるいは、正常時よりも大きなものとなる。従って、第2異常検知処理における電流検出手段の出力に基づいて、通電対象のコイルの断線(もしくは該通電対象のコイルと直流電源との間の通電経路の断線)、あるいは、通電対象のコイルの両端間の短絡というような異常の発生を検知できる。   For this reason, the current detected by the current detection means becomes zero or becomes larger than normal. Accordingly, based on the output of the current detection means in the second abnormality detection process, the disconnection of the coil to be energized (or the disconnection of the energization path between the coil to be energized and the DC power supply), or the coil of the coil to be energized The occurrence of an abnormality such as a short circuit between both ends can be detected.

よって、第4発明によれば、第1相及び第2相のコイルの端部同士が短絡する異常に加えて、各コイルが短絡もしくは断線するような異常も検知できる。   Therefore, according to the fourth aspect of the invention, in addition to the abnormality in which the ends of the first-phase and second-phase coils are short-circuited, an abnormality in which each coil is short-circuited or disconnected can be detected.

上記第4発明では、前記異常検知処理手段は、前記第2異常検知処理において前記電流検出手段の出力により示される電流の大きさが所定の第2閾値よりも大きい場合、又は該第2閾値よりも小さい所定の第3閾値よりも小さい場合に、前記回路システムの異常が有ると判断するように構成されていることが好ましい(第5発明)。   In the fourth aspect of the invention, the abnormality detection processing means is configured such that the magnitude of the current indicated by the output of the current detection means in the second abnormality detection processing is greater than a predetermined second threshold value, or more than the second threshold value. It is preferable that the circuit system is determined to have an abnormality when it is smaller than a predetermined third threshold value (a fifth invention).

すなわち、第2異常検知処理における通電対象のコイルの断線(もしくは該通電対象のコイルと直流電源との間の通電経路の断線)が発生した場合には、電流検出手段により検出される電流がゼロとなる。また、該通電対象のコイルの両端間の短絡が発生した場合には、前記電流検出手段により検出される電流が正常時よりも大きなものとなる。   That is, when the disconnection of the coil to be energized in the second abnormality detection process (or the disconnection of the energization path between the coil to be energized and the DC power supply) occurs, the current detected by the current detection unit is zero. It becomes. Further, when a short circuit occurs between both ends of the energization target coil, the current detected by the current detection means is larger than that during normal operation.

従って、前記第2異常検知処理において前記電流検出手段の出力により示される電流の大きさが所定の第2閾値よりも大きい場合、又は該第2閾値よりも小さい所定の第3閾値よりも小さい場合に、前記回路システムの異常が有ると判断することで、通電対象のコイルの断線(もしくは該通電対象のコイルと直流電源との間の通電経路の断線)が発生した場合、あるいは、通電対象のコイルの両端間の短絡が発生した場合に、それらの異常の発生を適切に検知できる。   Therefore, when the magnitude of the current indicated by the output of the current detection means in the second abnormality detection process is larger than a predetermined second threshold, or smaller than a predetermined third threshold smaller than the second threshold. In addition, when it is determined that there is an abnormality in the circuit system, a disconnection of a coil to be energized (or a disconnection of an energization path between the coil to be energized and a DC power supply) occurs, or When a short circuit occurs between both ends of the coil, it is possible to appropriately detect the occurrence of those abnormalities.

なお、第5発明を前記第3発明に適用する場合、前記第2閾値は、前記第1閾値と同じ値であってもよい。   When the fifth invention is applied to the third invention, the second threshold value may be the same value as the first threshold value.

本発明の一実施形態におけるステッピングモータの制御システムの回路構成を示す図。The figure which shows the circuit structure of the control system of the stepping motor in one Embodiment of this invention. モータ通電回路の制御のための指令信号と出力との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the command signal for control of a motor energization circuit, and an output. (a),(b)はステッピングモータの運転時のコイルの通電制御の仕方を示すタイミンングチャート。(A), (b) is a timing chart which shows the method of energization control of the coil at the time of operation of a stepping motor. (a)〜(d)は異常検知処理を説明するためのタイミングチャート。(A)-(d) is a timing chart for demonstrating abnormality detection processing.

本発明の一実施形態を図1〜図4を参照して以下に説明する。   An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

図1は、ステッピングモータ1の駆動制御を行うための回路システムの構成を示している。この回路システムは、本発明の異常検知装置の一実施形態としての機能を含んでいる。   FIG. 1 shows a configuration of a circuit system for performing drive control of the stepping motor 1. This circuit system includes a function as an embodiment of the abnormality detection device of the present invention.

ステッピングモータ1は、本実施形態では、A相コイル2A及びB相コイル2Bの2相のコイル2A,2Bがステータ(図示省略)に装着されたバイポーラ型のステッピングモータである。   In the present embodiment, the stepping motor 1 is a bipolar stepping motor in which two-phase coils 2A and 2B of a phase A coil 2A and a phase B coil 2B are mounted on a stator (not shown).

このステッピングモータ1は、例えば給湯器の水量制御弁、あるいは、ガスコンロのガス量調整弁のアクチュエータ(動力源)として使用される。ただし、ステッピングモータ1は、給湯器、ガスコンロ以外の機器のアクチュエータとして使用されるものであってもよい。   The stepping motor 1 is used as an actuator (power source) for a water amount control valve of a water heater or a gas amount adjustment valve of a gas stove, for example. However, the stepping motor 1 may be used as an actuator for equipment other than the water heater and the gas stove.

なお、A相コイル2A、B相コイル2Bはそれぞれ、本発明における第1相コイル、第2相コイルに相当する。ただし、B相コイル2Bを第1相コイル、A相コイル2Aを第2相コイルとみなしてもよい。   The A-phase coil 2A and the B-phase coil 2B correspond to the first-phase coil and the second-phase coil in the present invention, respectively. However, the B phase coil 2B may be regarded as a first phase coil and the A phase coil 2A may be regarded as a second phase coil.

図1に示す回路システムは、ステッピングモータ1の電源たる直流電源10と、該直流電源10からステッピングモータ1に給電するモータ駆動回路20と、ステッピングモータ1の作動をモータ駆動回路20を介して制御するコントロールユニット30とを備える。   The circuit system shown in FIG. 1 controls a DC power supply 10 as a power source for the stepping motor 1, a motor drive circuit 20 that supplies power to the stepping motor 1 from the DC power supply 10, and the operation of the stepping motor 1 through the motor drive circuit 20. Control unit 30.

直流電源10は、例えば電池により構成される。そして、本実施形態では、直流電源10の負極が接地極として接地されている。なお、直流電源10は、商用電源等の交流電力を直流電力に変換して出力する電力変換器により構成されていてもよい。   The DC power supply 10 is constituted by a battery, for example. In this embodiment, the negative electrode of the DC power supply 10 is grounded as a ground electrode. Note that the DC power supply 10 may be configured by a power converter that converts AC power, such as commercial power, into DC power and outputs the DC power.

モータ駆動回路20は、本実施形態ではIC化された回路である。このモータ駆動回路20は、ステッピングモータ1のA相コイル2Aに直流電源10から通電させるためのA相側のモータ通電回路21Aと、B相コイル2Bに直流電源10から通電させるためのB相側のモータ通電回路21Bと、これらのモータ通電回路21A,21Bに備えられた後述の半導体スイッチ素子のオンオフ制御を行うスイッチング制御部24とを内蔵している。   The motor drive circuit 20 is an integrated circuit in this embodiment. The motor drive circuit 20 includes an A-phase side motor energizing circuit 21A for energizing the A-phase coil 2A of the stepping motor 1 from the DC power source 10, and a B-phase side for energizing the B-phase coil 2B from the DC power source 10. Motor energization circuit 21B, and a switching control unit 24 for performing on / off control of a semiconductor switch element described later provided in these motor energization circuits 21A and 21B.

また、モータ駆動回路20は、接続端子として、電源端子Vcc、接地端子GND、指令信号入力端子IN1,IN2,IN3,IN4、及び出力端子OUT1,OUT2,OUT3,OUT4を有する。   The motor drive circuit 20 has a power supply terminal Vcc, a ground terminal GND, command signal input terminals IN1, IN2, IN3, and IN4 and output terminals OUT1, OUT2, OUT3, and OUT4 as connection terminals.

接地端子GNDは、モータ駆動回路20の外部で直流電源10の負極と同電位に接地されている。   The ground terminal GND is grounded to the same potential as the negative electrode of the DC power supply 10 outside the motor drive circuit 20.

電源端子Vccは、接地端子GNDとの間で電源電力が供給される接続端子(電源電圧の入力端子)であり、モータ駆動回路20の外部で直流電源10の正極に接続されている。この場合、本実施形態では、電源端子Vccは、直流電源10からステッピングモータ1に供給される電流を検出するための電流検出用抵抗12を介して直流電源10の正極に接続されている。該電流検出用抵抗12は、本発明における電流検出手段に相当するものである。   The power supply terminal Vcc is a connection terminal (power supply voltage input terminal) to which power supply power is supplied to and from the ground terminal GND, and is connected to the positive electrode of the DC power supply 10 outside the motor drive circuit 20. In this case, in the present embodiment, the power supply terminal Vcc is connected to the positive electrode of the DC power supply 10 via the current detection resistor 12 for detecting the current supplied from the DC power supply 10 to the stepping motor 1. The current detecting resistor 12 corresponds to the current detecting means in the present invention.

なお、電源端子Vccと直流電源10の負極(接地極)との間(又は接地端子GNDとの間)には、電源端子Vccに印加される電源電圧を平滑化するためのコンデンサ11が接続されている。   A capacitor 11 for smoothing the power supply voltage applied to the power supply terminal Vcc is connected between the power supply terminal Vcc and the negative electrode (grounding electrode) of the DC power supply 10 (or between the grounding terminal GND). ing.

出力端子OUT1,OUT2,OUT3,OUT4のうち、OUT1,OUT2は、A相側のモータ通電回路21AにA相コイル2Aを接続するための接続端子である。これらの出力端子OUT1,OUT2は、それぞれ、モータ駆動回路20の外部でA相コイル2Aの一端、他端に適宜の接続ケーブル(通電線)を介して接続される。   Out of the output terminals OUT1, OUT2, OUT3, and OUT4, OUT1 and OUT2 are connection terminals for connecting the A-phase coil 2A to the A-phase side motor energization circuit 21A. These output terminals OUT1 and OUT2 are respectively connected to one end and the other end of the A-phase coil 2A outside the motor drive circuit 20 via appropriate connection cables (conduction wires).

また、出力端子OUT3,OUT4は、B相側のモータ通電回路21BにB相コイル2Bを接続するための接続端子である。これらの出力端子OUT3,OUT4は、それぞれ、モータ駆動回路20の外部でB相コイル2Bの一端、他端に適宜の接続ケーブル(通電線)を介して接続される。   The output terminals OUT3 and OUT4 are connection terminals for connecting the B phase coil 2B to the B phase motor energization circuit 21B. These output terminals OUT3 and OUT4 are respectively connected to one end and the other end of the B-phase coil 2B outside the motor drive circuit 20 through appropriate connection cables (conduction wires).

これらの出力端子OUT1,OUT2,OUT3,OUT4は、モータ駆動回路20の一側面に互いに近接して順番に並ぶように配置されている。そして、出力端子OUT2、OUT3は、それぞれ本発明における第1相側接続端子、第2相側接続端子に相当するものである。   These output terminals OUT1, OUT2, OUT3, and OUT4 are arranged on one side surface of the motor driving circuit 20 so as to be adjacent to each other and arranged in order. The output terminals OUT2 and OUT3 correspond to the first phase side connection terminal and the second phase side connection terminal in the present invention, respectively.

なお、A相コイル2Aを第2相のコイル、B相コイル2Bを第1相のコイルとみなした場合には、出力端子OUT2、OUT3は、それぞれ本発明における第2相側接続端子、第1相側接続端子に相当する。   When the A-phase coil 2A is regarded as a second-phase coil and the B-phase coil 2B is regarded as a first-phase coil, the output terminals OUT2 and OUT3 are respectively the second-phase side connection terminal and the first-phase connection terminal in the present invention. Corresponds to the phase side connection terminal.

指令信号入力端子IN1,IN2,IN3,IN4のうち、IN1,IN2は、A相側のモータ通電回路21Aを制御する指令信号をスイッチング制御部24に入力するための接続端子、IN3,IN4は、B相側のモータ通電回路21Bを制御する指令信号をスイッチング制御部24に入力するための接続端子である。   Of the command signal input terminals IN1, IN2, IN3, and IN4, IN1 and IN2 are connection terminals for inputting a command signal for controlling the A-phase side motor energization circuit 21A to the switching control unit 24, and IN3 and IN4 are This is a connection terminal for inputting a command signal for controlling the B-phase side motor energization circuit 21 </ b> B to the switching control unit 24.

これらの指令信号入力端子IN1,IN2,IN3,IN4は、モータ駆動回路20の外部で、コントロールユニット30に適宜の接続ケーブルを介して(あるいは、回路基板の配線パターンを介して)接続されている。   These command signal input terminals IN1, IN2, IN3, and IN4 are connected to the control unit 30 via an appropriate connection cable (or via a circuit board wiring pattern) outside the motor drive circuit 20. .

この場合、指令信号入力端子IN1,IN2,IN3,IN4にコントロールユニット30から入力される指令信号は、ハイ(H)又はロー(L)の2値レベルの信号である。以降、ハイレベルの指令信号をHレベルの指令信号、ローレベルの指令信号をLレベルの指令信号という。   In this case, the command signal input from the control unit 30 to the command signal input terminals IN1, IN2, IN3, and IN4 is a signal of a binary level of high (H) or low (L). Hereinafter, the high level command signal is referred to as an H level command signal, and the low level command signal is referred to as an L level command signal.

そして、指令信号入力端子IN1,IN2に付与される指令信号の組み合わせに応じて、A相側のモータ通電回路21Aの動作状態(ひいては、A相側のモータ通電回路21Aから出力端子OUT1,OUT2に付与される電位レベル)が規定されるようになっている。   Then, according to the combination of the command signals applied to the command signal input terminals IN1 and IN2, the operating state of the A-phase side motor energization circuit 21A (as a result, from the A-phase side motor energization circuit 21A to the output terminals OUT1 and OUT2). The applied potential level) is defined.

同様に、指令信号入力端子IN3,IN4に付与される指令信号の組み合わせに応じて、B相側のモータ通電回路21Bの動作状態(ひいては、B相側のモータ通電回路21Bから出力端子OUT3,OUT4に付与される電位レベル)が規定されるようになっている。   Similarly, depending on the combination of command signals applied to the command signal input terminals IN3 and IN4, the operating state of the B-phase side motor energization circuit 21B (as a result, the output terminals OUT3 and OUT4 from the B-phase side motor energization circuit 21B). Potential level) is defined.

各相のモータ通電回路21A,21Bは、いずれも同じ構成の回路である。具体的には、各相のモータ通電回路21A,21Bは、所謂、Hブリッジ型のスイッチング回路である。   The motor energization circuits 21A and 21B for each phase are circuits having the same configuration. Specifically, the motor energization circuits 21A and 21B for each phase are so-called H-bridge type switching circuits.

さらに詳細には、各相のモータ通電回路21A,21Bは、半導体スイッチ素子S1,S2を含む第1スイッチ回路部22と、半導体スイッチ素子S3,S4を含む第2スイッチ回路部23とにより構成されている。半導体スイッチ素子S1〜S4は、例えばトランジスタ(図示例ではバイポーラトランジスタ)により構成され、そのオンオフを制御可能である。なお、半導体スイッチ素子S1〜S4は、例えばFET(電界効果トランジスタ)もしくはIGBT(絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)等により構成されていてもよい。   More specifically, the motor energization circuits 21A and 21B for each phase are constituted by a first switch circuit unit 22 including semiconductor switch elements S1 and S2 and a second switch circuit unit 23 including semiconductor switch elements S3 and S4. ing. The semiconductor switch elements S1 to S4 are composed of, for example, transistors (bipolar transistors in the illustrated example), and can be turned on and off. The semiconductor switch elements S1 to S4 may be configured by, for example, an FET (field effect transistor) or an IGBT (insulated gate bipolar transistor).

第1スイッチ回路部22は、半導体スイッチ素子S1にダイオードD1を並列に接続してなるスイッチ部と、半導体スイッチ素子S2にダイオードD2を並列に接続してなるスイッチ部とを、電源端子Vccと接地端子GNDとの間に直列に接続して構成されている。   The first switch circuit section 22 includes a switch section formed by connecting a diode D1 in parallel to the semiconductor switch element S1, a switch section formed by connecting a diode D2 in parallel to the semiconductor switch element S2, and a power supply terminal Vcc and a ground. It is configured to be connected in series with the terminal GND.

同様に、第2スイッチ回路部23は、半導体スイッチ素子S3にダイオードD3を並列に接続してなるスイッチ部と、半導体スイッチ素子S4にダイオードD4を並列に接続してなるスイッチ部とを、電源端子Vccと接地端子GNDとの間に直列に接続して構成されている。   Similarly, the second switch circuit unit 23 includes a switch unit in which a diode D3 is connected in parallel to the semiconductor switch element S3, and a switch unit in which a diode D4 is connected in parallel to the semiconductor switch element S4. The connection is made in series between Vcc and the ground terminal GND.

従って、第1スイッチ回路部22及び第2スイッチ回路部23は電源端子Vccと接地端子GNDとの間に並列に接続されている。   Accordingly, the first switch circuit unit 22 and the second switch circuit unit 23 are connected in parallel between the power supply terminal Vcc and the ground terminal GND.

なお、半導体スイッチS1〜S4のそれぞれの通電可能な方向は、電源端子Vcc側(正極側)から接地端子GND側(負極側)に向かう向きである。また、ダイオードD1〜D4のそれぞれの通電可能な方向(順方向)は、接地端子GND側(負極側)から電源端子Vcc側(正極側)に向かう向きである。   Each of the semiconductor switches S1 to S4 can be energized in a direction from the power supply terminal Vcc side (positive side) toward the ground terminal GND side (negative side). Further, the direction (forward direction) in which each of the diodes D1 to D4 can be energized is a direction from the ground terminal GND side (negative electrode side) toward the power supply terminal Vcc side (positive electrode side).

そして、A相側のモータ通電回路21Aにおいては、第1スイッチ回路部22の電源端子Vcc側のスイッチ部と接地端子GND側のスイッチ部との間の中点が、モータ駆動回路20の内部においてA相コイル2Aの一端に接続された出力端子OUT1に導通されている。   In the motor energization circuit 21A on the A phase side, the midpoint between the switch portion on the power supply terminal Vcc side and the switch portion on the ground terminal GND side of the first switch circuit portion 22 is in the motor drive circuit 20. It is electrically connected to an output terminal OUT1 connected to one end of the A-phase coil 2A.

さらにA相側のモータ通電回路21Aの第2スイッチ回路部23の電源端子Vcc側のスイッチ部と接地端子GND側のスイッチ部との間の中点が、モータ駆動回路20の内部においてA相コイル2Aの他端に接続された出力端子OUT2に導通されている。   Further, the midpoint between the switch portion on the power supply terminal Vcc side and the switch portion on the ground terminal GND side of the second switch circuit portion 23 of the motor energization circuit 21A on the A phase side is the A phase coil inside the motor drive circuit 20. It is conducted to the output terminal OUT2 connected to the other end of 2A.

また、B相側のモータ通電回路21Bにおいては、第1スイッチ回路部22の電源端子Vcc側のスイッチ部と接地端子GND側のスイッチ部との間の中点が、モータ駆動回路20の内部においてB相コイル2Bの一端に接続された出力端子OUT3に導通されている。   In the B-phase side motor energization circuit 21B, the midpoint between the switch portion on the power supply terminal Vcc side and the switch portion on the ground terminal GND side of the first switch circuit portion 22 is in the motor drive circuit 20. It is electrically connected to an output terminal OUT3 connected to one end of the B-phase coil 2B.

さらにB相側のモータ通電回路21Bの第2スイッチ回路部23の電源端子Vcc側のスイッチ部と接地端子GND側のスイッチ部との間の中点が、モータ駆動回路20の内部においてB相コイル2Bの他端に接続された出力端子OUT4に導通されている。   Further, the midpoint between the switch portion on the power supply terminal Vcc side and the switch portion on the ground terminal GND side of the second switch circuit portion 23 of the B-phase side motor energization circuit 21B is the B-phase coil in the motor drive circuit 20. It is conducted to the output terminal OUT4 connected to the other end of 2B.

モータ通電回路21A,21Bは、上記の如く構成されているので、それぞれの半導体スイッチ素子S1〜S4のオンオフ制御によって、各相のコイル2A,2Bの両端のそれぞれを、電源端子Vcc又は接地端子GNDに導通させること(ひいては、電源端子Vccを介して直流電源10の正極に接続したり、あるいは、接地端子GNDを介して直流電源10の負極に接続すること)が可能となっている。   Since the motor energizing circuits 21A and 21B are configured as described above, both ends of the coils 2A and 2B of the respective phases are respectively connected to the power supply terminal Vcc or the ground terminal GND by the on / off control of the semiconductor switch elements S1 to S4. (As a result, it can be connected to the positive electrode of the DC power supply 10 via the power supply terminal Vcc or connected to the negative electrode of the DC power supply 10 via the ground terminal GND).

スイッチング制御部24は、モータ駆動回路20の内部で入力端子IN1〜IN4に導通されている。このスイッチング制御部24は、入力端子IN1,IN2に入力される指令信号の組に応じて、A相側のモータ通電回路21Aの半導体スイッチ素子S1〜S4のオンオフを制御すると共に、入力端子IN3,IN4に入力される指令信号の組に応じてB相側のモータ通電回路21Bの半導体スイッチ素子S1〜S4のオンオフを制御するように構成された回路部である。   The switching control unit 24 is electrically connected to the input terminals IN <b> 1 to IN <b> 4 inside the motor drive circuit 20. The switching control unit 24 controls on / off of the semiconductor switch elements S1 to S4 of the A-phase side motor energization circuit 21A according to a set of command signals input to the input terminals IN1 and IN2, and the input terminals IN3 and IN3. The circuit unit is configured to control on / off of the semiconductor switch elements S1 to S4 of the B-phase side motor energization circuit 21B in accordance with a set of command signals input to IN4.

この場合、スイッチング制御部24は、入力端子IN1,IN2に入力される指令信号の組に応じて、出力端子OUT1,OUT2の出力(電位)が図2に示す状態になるように、A相側のモータ通電回路21Aの半導体スイッチ素子S1〜S4のオンオフを制御する。   In this case, the switching control unit 24 controls the phase A side so that the outputs (potentials) of the output terminals OUT1 and OUT2 are in the state shown in FIG. 2 according to the set of command signals input to the input terminals IN1 and IN2. ON / OFF of the semiconductor switch elements S1 to S4 of the motor energization circuit 21A is controlled.

具体的には、入力端子IN1,IN2に入力される指令信号のレベルがそれぞれLレベル、Lレベルである場合には、スイッチング制御部24は、モータ通電回路21Aの半導体スイッチS1〜S4の全てをオフ状態に制御することで、出力端子OUT1,OUT2の両方をオフ状態にする。この状態は、A相コイル2Aの両端が、直流電源10の正極及び負極から遮断された状態(遮断状態)である。   Specifically, when the levels of the command signals input to the input terminals IN1 and IN2 are L level and L level, respectively, the switching control unit 24 switches all of the semiconductor switches S1 to S4 of the motor energization circuit 21A. By controlling to the off state, both the output terminals OUT1 and OUT2 are turned off. This state is a state where both ends of the A-phase coil 2A are disconnected from the positive electrode and the negative electrode of the DC power supply 10 (interrupted state).

また、入力端子IN1,IN2に入力される指令信号のレベルがそれぞれHレベル、Lレベルである場合には、スイッチング制御部24は、モータ通電回路21Aの半導体スイッチ素子S1,S2,S3,S4をそれぞれオン状態、オフ状態、オフ状態、オン状態に制御することで、出力端子OUT1の出力をHレベル(ハイレベル)、出力端子OUT2の出力をLレベル(ローレベル)にする。   When the level of the command signal input to the input terminals IN1 and IN2 is H level and L level, respectively, the switching control unit 24 switches the semiconductor switch elements S1, S2, S3, and S4 of the motor energization circuit 21A. By controlling the on state, off state, off state, and on state, respectively, the output of the output terminal OUT1 is set to H level (high level), and the output of the output terminal OUT2 is set to L level (low level).

この状態は、A相コイル2Aの出力端子OUT1側の一端が直流電源10の正極に接続された状態(正極接続状態)となると共に、A相コイル2Aの出力端子OUT2側の他端が直流電源10の負極に接続された状態(負極接続状態)となって、A相コイル2Aに出力端子OUT1側から出力端子OUT2側に励磁電流を流す電圧が印加される状態である。   In this state, one end of the A-phase coil 2A on the output terminal OUT1 side is connected to the positive electrode of the DC power supply 10 (positive connection state), and the other end of the A-phase coil 2A on the output terminal OUT2 side is the DC power supply. 10 is connected to the negative electrode (negative electrode connection state), and is a state in which a voltage for passing an excitation current is applied to the A-phase coil 2A from the output terminal OUT1 side to the output terminal OUT2 side.

また、入力端子IN1,IN2に入力される指令信号のレベルがそれぞれLレベル、Hレベルである場合には、スイッチング制御部24は、モータ通電回路21Aの半導体スイッチ素子S1,S2,S3,S4をそれぞれオフ状態、オン状態、オン状態、オフ状態に制御することで、出力端子OUT1の出力をLレベル(ローレベル)、出力端子OUT2の出力をHレベル(ハイレベル)にする。   When the levels of the command signals input to the input terminals IN1 and IN2 are L level and H level, respectively, the switching control unit 24 switches the semiconductor switch elements S1, S2, S3, and S4 of the motor energizing circuit 21A. By controlling to an off state, an on state, an on state, and an off state, respectively, the output of the output terminal OUT1 is set to L level (low level), and the output of the output terminal OUT2 is set to H level (high level).

この状態は、A相コイル2Aの出力端子OUT1側の一端が直流電源10の負極に接続された状態(負極接続状態)となると共に、A相コイル2Aの出力端子OUT2側の他端が直流電源10の正極に接続された状態(正極接続状態)となって、A相コイル2Aに出力端子OUT2側から出力端子OUT1側に励磁電流を流す電圧が印加される状態である。   In this state, one end on the output terminal OUT1 side of the A-phase coil 2A is connected to the negative electrode of the DC power supply 10 (negative connection state), and the other end on the output terminal OUT2 side of the A-phase coil 2A is the DC power supply. 10 is connected to the positive electrode (positive connection state), and is a state in which a voltage for applying an excitation current from the output terminal OUT2 side to the output terminal OUT1 side is applied to the A-phase coil 2A.

また、入力端子IN1,IN2に入力される指令信号のレベルがそれぞれHレベル、Hレベルである場合には、スイッチング制御部24は、モータ通電回路21Aの半導体スイッチ素子S1,S2,S3,S4をそれぞれオフ状態、オン状態、オフ状態、オン状態に制御することで、出力端子OUT1,OUT2の両方の出力をLレベル(ローレベル)にする。   When the level of the command signal input to the input terminals IN1 and IN2 is H level and H level, respectively, the switching control unit 24 switches the semiconductor switch elements S1, S2, S3, and S4 of the motor energizing circuit 21A. The outputs of both the output terminals OUT1 and OUT2 are set to L level (low level) by controlling the off state, the on state, the off state, and the on state, respectively.

この状態は、A相コイル2Aの両端が同電位(本実施形態では接地電位)に接続(すなわち短絡)された状態となるため、直流電源10からA相コイル2Aに励磁電流が通電されることはないものの、ステッピングモータ1のロータ(図示省略)が回転しようとすると、該ロータに制動力が作用する状態である。   In this state, both ends of the A-phase coil 2A are connected (that is, short-circuited) to the same potential (ground potential in the present embodiment), so that the exciting current is supplied from the DC power supply 10 to the A-phase coil 2A. However, when the rotor (not shown) of the stepping motor 1 tries to rotate, a braking force is applied to the rotor.

B相側のモータ通電回路21Bについては、スイッチング制御部24は、入力端子IN3,IN4に入力される指令信号の組に応じて、出力端子OUT3,OUT4の出力(電位)が図2に示す状態になるように、B相側のモータ通電回路21Bの半導体スイッチ素子S1〜S4のオンオフを制御する。   For the B-phase motor energization circuit 21B, the switching control unit 24 determines that the outputs (potentials) of the output terminals OUT3 and OUT4 are as shown in FIG. 2 according to the set of command signals input to the input terminals IN3 and IN4. The on / off state of the semiconductor switch elements S1 to S4 of the B phase side motor energization circuit 21B is controlled.

この場合、B相側のモータ通電回路21Bの半導体スイッチ素子S1〜S4のオンオフの制御の仕方は、A相側のモータ通電回路21Bと同じである。従って、入力端子IN3,IN4に入力される指令信号の組と出力端子OUT3,OUT4の出力(電位)との対応関係は、入力端子IN1,IN2に入力される指令信号の組と出力端子OUT1,OUT2の出力(電位)との対応関係と同じである。   In this case, the on / off control of the semiconductor switch elements S1 to S4 of the B-phase side motor energization circuit 21B is the same as the A-phase side motor energization circuit 21B. Therefore, the correspondence between the set of command signals input to the input terminals IN3 and IN4 and the output (potential) of the output terminals OUT3 and OUT4 is the same as the set of command signals input to the input terminals IN1 and IN2 and the output terminals OUT1 and OUT2. The correspondence relationship with the output (potential) of OUT2 is the same.

コントロールユニット30は、マイクロコンピュータ、あるいは、CPU、RAM、ROM等を含む電子回路ユニットにより構成される。このコントロールユニット30には、前記電流検出用抵抗12の発生電圧が、増幅器13を介して入力される。電流検出用抵抗12の発生電圧は、該抵抗12に流れる電流(直流電源10からステッピングモータ1への通電電流)に比例する電圧であり、以降、これを電流検出信号Viという。   The control unit 30 is constituted by a microcomputer or an electronic circuit unit including a CPU, RAM, ROM and the like. A voltage generated by the current detection resistor 12 is input to the control unit 30 via an amplifier 13. The voltage generated by the current detection resistor 12 is a voltage proportional to the current flowing through the resistor 12 (the current flowing from the DC power supply 10 to the stepping motor 1), and this is hereinafter referred to as a current detection signal Vi.

そして、コントロールユニット30は、実装されるプログラムを実行することで実現される機能、あるいは、ハードウェア構成により実現される機能として、各相のコイル2A,2Bの断線、短絡等の異常の有無を検知する処理を実行する異常検知処理部31を備えている。   The control unit 30 checks whether there is an abnormality such as disconnection or short circuit of the coils 2A and 2B of each phase as a function realized by executing a program to be installed or a function realized by a hardware configuration. An abnormality detection processing unit 31 that executes processing to be detected is provided.

異常検知処理部31は、本発明における異常検知処理手段に相当するものであり、ステッピングモータ1の運転停止状態で、モータ通電回路21A,21Bを所定の動作状態にスイッチング制御部24を介して制御しつつ、電流検出用抵抗12から増幅器13を介してコントロールユニット30に入力される電流検出信号Viを監視する。そして、異常検知処理部31は、電流検出信号Viの大きさを、あらかじめ設定された所定の閾値と比較することで、回路システム異常の有無を検知する。   The abnormality detection processing unit 31 corresponds to the abnormality detection processing means in the present invention, and controls the motor energization circuits 21A and 21B to a predetermined operation state via the switching control unit 24 when the operation of the stepping motor 1 is stopped. However, the current detection signal Vi input from the current detection resistor 12 to the control unit 30 via the amplifier 13 is monitored. Then, the abnormality detection processing unit 31 detects the presence / absence of a circuit system abnormality by comparing the magnitude of the current detection signal Vi with a predetermined threshold value set in advance.

この場合、異常検知処理部31の処理による検知対象の異常は、本実施形態では、各相のコイル2A又は2Bの短絡(コイル2A又は2Bの両端間の短絡)、各相のコイル2A又は2Bの断線(もしくは、直流電源と各相のコイル2A又は2Bとの間の通電経路の断線)、あるいは、コイル2A及び2Bの特定の端部同士の短絡(詳しくは、コイル2AのOUT2側の端部と、コイル2BのOUT3側の端部との間の短絡)である。   In this case, in the present embodiment, the abnormality of the detection target due to the processing of the abnormality detection processing unit 31 is a short circuit of the coil 2A or 2B of each phase (short circuit between both ends of the coil 2A or 2B), or the coil 2A or 2B of each phase. Disconnection (or disconnection of the energization path between the DC power supply and each phase coil 2A or 2B), or a short circuit between specific ends of the coils 2A and 2B (specifically, the end on the OUT2 side of the coil 2A) And the end on the OUT3 side of the coil 2B).

次に、本実施形態の作動(異常検知処理部31の処理の詳細等)を説明する。   Next, the operation of the present embodiment (details of processing of the abnormality detection processing unit 31) will be described.

ステッピングモータ1の運転時には、コントロールユニット30は、例えば2相励磁方式で、ステッピングモータ1のロータ(図示省略)を回転させるように指令信号を生成して、該指令信号をモータ駆動回路20の入力端子IN1〜IN4に入力する。   During operation of the stepping motor 1, the control unit 30 generates a command signal so as to rotate the rotor (not shown) of the stepping motor 1 by, for example, a two-phase excitation method, and inputs the command signal to the motor drive circuit 20. Input to terminals IN1 to IN4.

この場合、モータ駆動回路20の入力端子IN1〜IN4に入力される指令信号は、図3(a)又は図3(b)に示すパターンで生成される。なお、図3(a)は、ステッピングモータ1のロータを反時計周り方向に回転させる場合の指令信号のパターンを示し、図3(b)は、ステッピングモータ1のロータを時計周り方向に回転させる場合の指令信号のパターンを示している。   In this case, the command signal input to the input terminals IN1 to IN4 of the motor drive circuit 20 is generated in the pattern shown in FIG. 3 (a) or FIG. 3 (b). 3A shows a command signal pattern when the rotor of the stepping motor 1 is rotated in the counterclockwise direction, and FIG. 3B is a rotation of the rotor of the stepping motor 1 in the clockwise direction. The pattern of the command signal in the case is shown.

かかる指令信号に応じてスイッチング制御部24が各相のモータ通電回路21A,21Bを制御する。これによりA相、B相の各相のコイル2A,2Bには、電流の向きが周期的に切替わるように直流電源10から通電される。また、コイル2Aの電流の向きの切換え(入力端子IN1,IN2に入力される指令信号の組の切換)と、コイル2Bの電流の向きの切換(入力端子IN3,IN4に入力される指令信号の組の切換)とは、タイミングをずらして行われる。   In response to the command signal, the switching control unit 24 controls the motor energization circuits 21A and 21B for each phase. As a result, the coils 2A and 2B of the phases A and B are energized from the DC power supply 10 so that the direction of the current is periodically switched. Further, the switching of the direction of the current of the coil 2A (switching of a set of command signals input to the input terminals IN1 and IN2) and the switching of the direction of the current of the coil 2B (switching of the command signal input to the input terminals IN3 and IN4). (Switching of sets) is performed at different timings.

また、コントロールユニット30は、ステッピングモータ1の運転停止状態で、異常の有無を検知する処理を異常検知処理部31により実行する。   Further, the control unit 30 causes the abnormality detection processing unit 31 to execute processing for detecting the presence / absence of an abnormality while the operation of the stepping motor 1 is stopped.

本実施形態では、この異常検知処理部31の処理は、例えば、ステッピングモータ1の運転の要求があった場合(ステッピングモータ1を備える給湯器、ガスコンロ等の機器の運転開始時等)に、ステッピングモータ1の実際の運転を開始する直前に実行される。   In the present embodiment, the processing of the abnormality detection processing unit 31 performs stepping, for example, when there is a request for operation of the stepping motor 1 (when starting operation of a water heater equipped with the stepping motor 1, a gas stove, or the like). It is executed immediately before the actual operation of the motor 1 is started.

具体的には、コントロールユニット30の異常検知処理部31は、ステッピングモータ1の運転の開始前に、図4(a)に示すSTEP1、2、3、4、5の各処理工程の期間(既定の時間間隔の期間)で、図示のパターンの指令信号の組をモータ駆動回路20の入力端子IN1〜IN4に入力することを順次実行する。   Specifically, the abnormality detection processing unit 31 of the control unit 30 sets the period of each processing step of STEP 1, 2, 3, 4, and 5 shown in FIG. 4A (default) before the operation of the stepping motor 1 is started. In this time interval), a set of command signals having the illustrated pattern is sequentially input to the input terminals IN1 to IN4 of the motor drive circuit 20.

なお、STEP1〜4の処理がそれぞれ本発明における第2異常検知処理に相当し、STEP5の処理が本発明における第1異常検知処理に相当する。   Note that the processing of STEP 1 to 4 corresponds to the second abnormality detection processing in the present invention, and the processing of STEP 5 corresponds to the first abnormality detection processing in the present invention.

STEP1では、入力端子IN1だけにHレベルの指令信号が入力され、他の入力端子IN2、IN3、IN4には、Lレベルの指令信号が入力される。   In STEP1, an H level command signal is input only to the input terminal IN1, and an L level command signal is input to the other input terminals IN2, IN3, and IN4.

このとき、A相コイル2Aに、出力端子OUT1側からOUT2側に向かう励磁電流を直流電源10から通電するように、A相側のモータ通電回路21Aがスイッチング制御部24により制御される。詳しくは、モータ通電回路21Aの半導体スイッチ素子S1〜S4がそれぞれオン、オフ、オフ、オンとなる(ひいては、A相コイル2AのOUT1側の一端が正極接続状態、OUT2側の他端が負極接続状態となる)ように制御される。   At this time, the A-side motor energization circuit 21A is controlled by the switching control unit 24 so that the excitation current from the output terminal OUT1 side to the OUT2 side is energized from the DC power supply 10 to the A-phase coil 2A. Specifically, the semiconductor switch elements S1 to S4 of the motor energization circuit 21A are turned on, off, off, and on, respectively (as a result, one end on the OUT1 side of the A-phase coil 2A is in a positive connection state and the other end on the OUT2 side is in a negative connection. Control).

そして、B相側のモータ通電回路21Bの半導体スイッチ素子S1〜S4はいずれもオフとなるように制御される。このため、B相コイル2Bの両端は、直流電源10から遮断される。   Then, the semiconductor switch elements S1 to S4 of the B-phase side motor energization circuit 21B are controlled so as to be turned off. For this reason, both ends of the B-phase coil 2 </ b> B are disconnected from the DC power supply 10.

また、STEP2では、入力端子IN2だけにHレベルの指令信号が入力され、他の入力端子IN1、IN3、IN4には、Lレベルの指令信号が入力される。   In STEP2, an H level command signal is input only to the input terminal IN2, and an L level command signal is input to the other input terminals IN1, IN3, and IN4.

このとき、A相コイル2Aに、出力端子OUT2側からOUT1側に向かう励磁電流(STEP1と逆向きの励磁電流)を直流電源10から通電するように、A相側のモータ通電回路21Aがスイッチング制御部24により制御される。詳しくは、モータ通電回路21Aの半導体スイッチ素子S1〜S4がそれぞれオフ、オン、オン、オフとなる(ひいては、A相コイル2AのOUT2側の一端が正極接続状態、OUT1側の他端が負極接続状態となる)ように制御される。そして、STEP1と同様に、B相コイル2Bの両端は、直流電源10から遮断される。   At this time, the A phase side motor energizing circuit 21A performs switching control so that the DC phase power supply 10 energizes the A phase coil 2A with an exciting current (exciting current opposite to STEP 1) from the output terminal OUT2 side to the OUT1 side. Controlled by the unit 24. Specifically, the semiconductor switch elements S1 to S4 of the motor energizing circuit 21A are turned off, on, on, and off, respectively (as a result, one end on the OUT2 side of the A phase coil 2A is in a positive connection state and the other end on the OUT1 side is in a negative connection. Control). Then, as in STEP 1, both ends of the B-phase coil 2 </ b> B are disconnected from the DC power supply 10.

また、STEP3では、入力端子IN3だけにHレベルの指令信号が入力され、他の入力端子IN1、IN2、IN4には、Lレベルの指令信号が入力される。   In STEP 3, an H level command signal is input only to the input terminal IN3, and an L level command signal is input to the other input terminals IN1, IN2, and IN4.

このとき、B相コイル2Bに、出力端子OUT3側からOUT4側に向かう励磁電流を直流電源10から通電するように、B相側のモータ通電回路21Bがスイッチング制御部24により制御される。詳しくは、モータ通電回路21Bの半導体スイッチ素子S1〜S4がそれぞれオン、オフ、オフ、オンとなる(ひいては、B相コイル2BのOUT3側の一端が正極接続状態、OUT4側の他端が負極接続状態となる)ように制御される。   At this time, the B phase side motor energization circuit 21B is controlled by the switching control unit 24 so that the B phase coil 2B is energized from the DC power source 10 with an exciting current from the output terminal OUT3 side to the OUT4 side. Specifically, the semiconductor switch elements S1 to S4 of the motor energization circuit 21B are turned on, off, off, and on, respectively (as a result, one end on the OUT3 side of the B-phase coil 2B is in a positive connection state and the other end on the OUT4 side is in a negative connection. Control).

そして、A相側のモータ通電回路21Aの半導体スイッチ素子S1〜S4はいずれもオフとなるように制御される。このため、A相コイル2Aの両端は、直流電源10から遮断される。   The semiconductor switch elements S1 to S4 of the A-phase side motor energization circuit 21A are controlled so as to be turned off. For this reason, both ends of the A-phase coil 2 </ b> A are disconnected from the DC power supply 10.

また、STEP4では、入力端子IN4だけにHレベルの指令信号が入力され、他の入力端子IN1、IN2、IN3には、Lレベルの指令信号が入力される。   In STEP 4, an H level command signal is input only to the input terminal IN4, and an L level command signal is input to the other input terminals IN1, IN2, and IN3.

このとき、B相コイル2Bに、出力端子OUT4側からOUT3側に向かう励磁電流(STEP3と逆向きの励磁電流)を直流電源10から通電するように、B相側のモータ通電回路21Bがスイッチング制御部24により制御される。詳しくは、モータ通電回路21Bの半導体スイッチ素子S1〜S4がそれぞれオフ、オン、オン、オフとなる(ひいては、B相コイル2BのOUT4側の一端が正極接続状態、OUT3側の他端が負極接続状態となる)ように制御される。そして、STEP3と同様に、A相コイル2Aの両端は、直流電源10から遮断される。   At this time, the B-phase side motor energizing circuit 21B performs switching control so that the B-phase coil 2B is energized with the exciting current (exciting current opposite to STEP 3) from the output terminal OUT4 side to the OUT3 side. Controlled by the unit 24. Specifically, the semiconductor switch elements S1 to S4 of the motor energization circuit 21B are turned off, on, on, and off, respectively (as a result, one end on the OUT4 side of the B-phase coil 2B is in a positive connection state and the other end on the OUT3 side is in a negative connection. Control). As in STEP 3, both ends of the A-phase coil 2 </ b> A are disconnected from the DC power supply 10.

以上のように、STEP1〜4では、それぞれ、A相コイル2A及びB相コイル2Bのいずれか一方にだけ、一方向の励磁電流を通電し、且つ他方のコイル2A又は2Bの両端を直流電源10から遮断する(該両端を電気的な開放端にする)ようにモータ通電回路21A,21Bが制御される。そして、STEP1〜4のそれぞれで、通電対象のコイル2A又は2Bと、通電方向との組み合わせが互いに異なるものとされる。   As described above, in STEP 1 to STEP 4, only one of the A-phase coil 2 </ b> A and the B-phase coil 2 </ b> B is energized in one direction, and both ends of the other coil 2 </ b> A or 2 </ b> B are connected to the DC power source 10. The motor energization circuits 21A and 21B are controlled so as to be disconnected from each other (the both ends are electrically open ends). In each of STEP1 to STEP4, the combination of the coil 2A or 2B to be energized and the energization direction are different from each other.

ここで、STEP1〜4のそれぞれにおいて、通電対象のコイル2A又は2Bへの通電が正常に行われる場合には、概ね所定の範囲内の大きさの励磁電流が電流検出用抵抗12を介して通電対象のコイル2A又は2Bに流れる。   Here, in each of STEP 1 to 4, when energization to the coil 2 </ b> A or 2 </ b> B to be energized is normally performed, an excitation current having a magnitude within a predetermined range is energized via the current detection resistor 12. It flows to the target coil 2A or 2B.

このため、コントロールユニット30に電流検出用抵抗12から入力される電流検出信号Viの大きさは、例えば図4(b)に示すように、所定の第1閾値TH1と第2閾値TH2(<TH1)との間の範囲内に収まる。   For this reason, the magnitude of the current detection signal Vi input from the current detection resistor 12 to the control unit 30 is, for example, as shown in FIG. 4B, a predetermined first threshold TH1 and second threshold TH2 (<TH1 ).

一方、A相コイル2A又はB相コイル2Bの断線(もしくはコイル2A又はコイル2Bと直流電源10との間の通電経路の断線)が発生した場合には、STEP1〜4のいずれかで、通電対象のコイル2A又は2Bに電流が流れないため、電流検出信号Viの大きさがゼロ(<TH2)となる。   On the other hand, when the disconnection of the A-phase coil 2A or the B-phase coil 2B (or the disconnection of the energization path between the coil 2A or the coil 2B and the DC power supply 10) occurs, it is energized in any one of STEP1 to STEP4. Since no current flows through the coil 2A or 2B, the magnitude of the current detection signal Vi becomes zero (<TH2).

例えばA相コイル2Aの断線(もしくはコイル2Aと直流電源10との間の通電経路の断線)が発生した場合には、図4(c)に示すように、STEP1及び2において、電流検出信号Viの大きさが第2閾値TH2よりも小さくなる。   For example, when the disconnection of the A-phase coil 2A (or the disconnection of the energization path between the coil 2A and the DC power supply 10) occurs, the current detection signal Vi is detected in STEPs 1 and 2 as shown in FIG. Is smaller than the second threshold value TH2.

なお、このことは、B相コイル2Bの断線(もしくはコイル2Bと直流電源10との間の通電経路の断線)が発生した場合でも同様である。この場合には、STEP3及び4において、電流検出信号Viの大きさが第2閾値TH2よりも小さくなる。   This is the same even when a disconnection of the B-phase coil 2B (or disconnection of the energization path between the coil 2B and the DC power supply 10) occurs. In this case, in STEPs 3 and 4, the magnitude of the current detection signal Vi is smaller than the second threshold value TH2.

また、A相コイル2A又はB相コイル2Bの短絡(出力端子OUT1,OUT2間、あるいは、OUT3,OUT4間の短絡)が発生した場合には、STEP1〜4のいずれかで、直流電源10から通電対象のA相コイル2A又はB相コイル2Bをバイパスする短絡経路で電流が流れることとなるために、電流検出用抵抗12に、電流検出信号Viの大きさが第1閾値TH1よりも大きくなるような過大な電流が流れる。   In addition, when a short circuit occurs between the A phase coil 2A or the B phase coil 2B (between the output terminals OUT1 and OUT2 or between OUT3 and OUT4), power is supplied from the DC power supply 10 in any one of STEP1 to STEP4. Since current flows through a short-circuit path that bypasses the target A-phase coil 2A or B-phase coil 2B, the current detection resistor Vi has a magnitude greater than the first threshold TH1 in the current detection resistor 12. Excessive current flows.

例えばB相コイル2Bの短絡が発生した場合には、図4(d)に示すように、STEP3及び4において、電流検出信号Viの大きさが第1閾値TH1よりも大きくなる。   For example, when a short circuit occurs in the B-phase coil 2B, as shown in FIG. 4D, in STEPs 3 and 4, the magnitude of the current detection signal Vi becomes larger than the first threshold value TH1.

なお、このことは、A相コイル2Aの短絡が発生した場合でも同様である。この場合には、STEP1及び2において、電流検出信号Viの大きさが第1閾値TH1よりも大きくなる。   This is the same even when a short circuit of the A-phase coil 2A occurs. In this case, in STEPs 1 and 2, the magnitude of the current detection signal Vi is larger than the first threshold value TH1.

そこで、異常検知処理部31は、STEP1〜4のいずれかで、電流検出信号Viの大きさが所定の第1閾値TH1を超えた場合には、通電対象のA相コイル2A又はB相コイル2Bの短絡(出力端子OUT1,OUT2間、あるいは、OUT3,OUT4間の短絡)による異常が発生したと判断する。   Therefore, the abnormality detection processing unit 31 determines whether the A-phase coil 2A or the B-phase coil 2B to be energized when the magnitude of the current detection signal Vi exceeds the predetermined first threshold value TH1 in any one of STEP1 to STEP4. It is determined that an abnormality has occurred due to a short circuit between the output terminals OUT1 and OUT2 or between OUT3 and OUT4.

また、異常検知処理部31は、STEP1〜4のいずれかで、電流検出信号Viの大きさが所定の第2閾値TH2を下回るものとなっている場合には、通電対象のA相コイル2A又はB相コイル2Bの断線(もしくは、通電対象のA相コイル2A又はB相コイル2Bと直流電源10との間の通電経路の断線)による異常が発生したと判断する。   Further, in any of STEP 1 to STEP 4, when the abnormality detection processing unit 31 has a current detection signal Vi that is less than a predetermined second threshold value TH2, the A-phase coil 2A to be energized or It is determined that an abnormality has occurred due to disconnection of the B phase coil 2B (or disconnection of the energization path between the A phase coil 2A or B phase coil 2B to be energized and the DC power source 10).

なお、上記第1閾値TH1及び第2閾値TH2は、あらかじめ実験等に基づき設定されている。この場合、第1閾値TH1は、本発明における第1閾値に相当するものであると同時に、本発明における第2閾値に相当するものでもある。また、第2閾値TH2は、本発明における第3閾値に相当するものである。   The first threshold value TH1 and the second threshold value TH2 are set in advance based on experiments or the like. In this case, the first threshold value TH1 corresponds to the first threshold value in the present invention, and also corresponds to the second threshold value in the present invention. The second threshold TH2 corresponds to the third threshold in the present invention.

次に、STEP1〜4に続くSTEP5では、入力端子IN1,IN4のうちの一方、例えば入力端子IN1にLレベルの指令信号が入力され、残りの3つの入力端子IN2,IN3,IN4にHレベルの指令信号が入力される。   Next, in STEP5 following STEP1-4, an L level command signal is input to one of the input terminals IN1, IN4, for example, the input terminal IN1, and the remaining three input terminals IN2, IN3, IN4 are at the H level. Command signal is input.

このとき、A相コイル2Aに、出力端子OUT2側からOUT1側に向かう励磁電流を直流電源10から通電するように、A相側のモータ通電回路21Aがスイッチング制御部24により制御される。詳しくは、モータ通電回路21Aの半導体スイッチ素子S1〜S4がそれぞれオフ、オン、オン、オフとなる(ひいては、A相コイル2AのOUT2側の一端が正極接続状態、OUT1側の他端が負極接続状態となる)ように制御される。   At this time, the switching control unit 24 controls the A phase side motor energization circuit 21A so that the excitation current flowing from the output terminal OUT2 side to the OUT1 side is energized from the DC power source 10 to the A phase coil 2A. Specifically, the semiconductor switch elements S1 to S4 of the motor energizing circuit 21A are turned off, on, on, and off, respectively (as a result, one end on the OUT2 side of the A phase coil 2A is in a positive connection state and the other end on the OUT1 side is in a negative connection. Control).

また、B相側のモータ通電回路21Bの半導体スイッチ素子S1〜S4がそれぞれオフ、オン、オフ、オンとなるように制御される。すなわち、B相コイル2Bの両端が負極接続状態となるようにモータ通電回路21Bが制御される。   Further, the semiconductor switch elements S1 to S4 of the B-phase side motor energization circuit 21B are controlled to be off, on, off, and on, respectively. That is, the motor energization circuit 21B is controlled so that both ends of the B-phase coil 2B are in the negative electrode connection state.

本実施形態では、出力端子OUT2とOUT3とが隣接しているので、半田不良やゴミの付着等に起因して、出力端子OUT2,OUT3間の短絡(A相コイル2AのOUT2側の端部とB相コイル2BのOUT3側の端部との間の短絡)が発生する場合もある。   In the present embodiment, since the output terminals OUT2 and OUT3 are adjacent to each other, a short circuit between the output terminals OUT2 and OUT3 (the end of the A-phase coil 2A on the OUT2 side) due to defective solder or adhesion of dust or the like. There may be a case where a short circuit between the B3 coil 2B and the end on the OUT3 side occurs.

ここで、出力端子OUT2,OUT3間の短絡が発生していても、A相コイル2A又はB相コイル2Bの短絡、あるいは、A相コイル2A又はB相コイル2Bの断線(もしくはコイル2A又は2Bと直流電源10との間の断線)がいずれも発生していない状況であれば、前記STEP1〜4では、通電対象のコイル2A又は2Bに正常に電流が流れる。このため、この状況では、前記STEP1〜4において、電流検出信号Viの大きさは、第1閾値TH1と第2閾値TH2との間に収まる。従って、異常検知処理部31は、STEP1〜4では異常の発生を検知しない。   Here, even if a short circuit occurs between the output terminals OUT2 and OUT3, a short circuit of the A phase coil 2A or the B phase coil 2B, or a disconnection of the A phase coil 2A or the B phase coil 2B (or the coil 2A or 2B) If no disconnection between the DC power source 10 and the DC power source 10 occurs, a current normally flows through the coil 2A or 2B to be energized in STEP 1 to STEP 4. Therefore, in this situation, in STEPs 1 to 4, the magnitude of the current detection signal Vi falls between the first threshold value TH1 and the second threshold value TH2. Therefore, the abnormality detection processing unit 31 does not detect the occurrence of abnormality in STEPs 1 to 4.

一方、STEP5では、A相コイル2AのOUT2側の一端が正極接続状態、B相コイル2BのOUT3側の一端が負極接続状態となる。このため、出力端子OUT2,OUT3間の短絡が発生している場合には、直流電源10からA相コイル2Aをバイパスする短絡経路で電流が流れることとなる。従って、電流検出用抵抗12に、電流検出信号Viの大きさが第1閾値TH1よりも大きくなるような過大な電流が流れる。   On the other hand, in STEP5, one end on the OUT2 side of the A phase coil 2A is in a positive connection state, and one end on the OUT3 side of the B phase coil 2B is in a negative connection state. For this reason, when a short circuit occurs between the output terminals OUT2 and OUT3, a current flows through the short-circuit path bypassing the A-phase coil 2A from the DC power supply 10. Accordingly, an excessive current flows through the current detection resistor 12 so that the magnitude of the current detection signal Vi is larger than the first threshold value TH1.

このため、出力端子OUT2,OUT3間の短絡が発生している場合には、図4(e)に示すように、STEP5において、電流検出信号Viの大きさが第1閾値TH1よりも大きくなる。   For this reason, when a short circuit occurs between the output terminals OUT2 and OUT3, as shown in FIG. 4E, in STEP5, the magnitude of the current detection signal Vi becomes larger than the first threshold value TH1.

そこで、異常検知処理部31は、STEP1〜4で電流検出信号Viの大きさが第1閾値TH1と第2閾値TH2との間の範囲に収まっている場合において、STEP5で、電流検出信号Viの大きさが第1閾値TH1を超えた場合には、出力端子OUT2,OUT3間の短絡(換言すれば、A相コイル2AのOUT2側の端部とB相コイル2BのOUT3側の端部との間の短絡)による異常が発生したと判断する。   Therefore, when the magnitude of the current detection signal Vi is within the range between the first threshold value TH1 and the second threshold value TH2 in STEP1 to STEP4, the abnormality detection processing unit 31 determines that the current detection signal Vi in STEP5. When the size exceeds the first threshold TH1, a short circuit between the output terminals OUT2 and OUT3 (in other words, between the OUT2 side end of the A phase coil 2A and the OUT3 side end of the B phase coil 2B) It is determined that an abnormality has occurred due to a short circuit.

なお、A相コイル2Aの短絡、A相コイル2Aの断線(もしくはA相コイル2Aと直流電源10との間の通電経路の断線)、及び出力端子OUT2,OUT3間の短絡がいずれも発生していない場合には、STEP5では、B相コイル2B側の短絡もしくは断線の有無に係らず、A相コイル2Aだけに正常に電流が流れることとなる。従って、この場合には、電流検出信号Viの大きさは、図4(b)あるいは図4(d)に例示する如く、第1閾値TH1と第2閾値TH2との間の範囲に収まる。   Note that a short circuit of the A phase coil 2A, a disconnection of the A phase coil 2A (or a disconnection of the energization path between the A phase coil 2A and the DC power supply 10), and a short circuit between the output terminals OUT2 and OUT3 have occurred. If not, in STEP 5, the current normally flows only through the A-phase coil 2 </ b> A regardless of whether the B-phase coil 2 </ b> B side is short-circuited or disconnected. Therefore, in this case, the magnitude of the current detection signal Vi falls within the range between the first threshold TH1 and the second threshold TH2, as illustrated in FIG. 4B or 4D.

補足すると、出力端子OUT2,OUT3間の短絡が発生していない場合であっても、A相コイル2Aの短絡が発生している場合には、STEP5では、STEP1,2と同様に電流検出信号Viの大きさが第1閾値TH1よりも大きくなる。   Supplementally, even if the short circuit between the output terminals OUT2 and OUT3 has not occurred, if the short circuit of the A-phase coil 2A has occurred, in STEP5, the current detection signal Vi is the same as in STEP1 and STEP2. Is larger than the first threshold value TH1.

さらに、出力端子OUT2,OUT3間の短絡が発生していない場合であっても、A相コイル2Aの断線(もしくはA相コイル2Aと直流電源10との間の通電経路の断線)が発生している場合には、STEP5では、STEP1,2と同様に電流検出信号Viの大きさが第2閾値TH1よりも小さくなる(図4(c)を参照)。   Furthermore, even when the short circuit between the output terminals OUT2 and OUT3 does not occur, the disconnection of the A-phase coil 2A (or the disconnection of the energization path between the A-phase coil 2A and the DC power supply 10) occurs. In STEP5, as in STEP1 and STEP2, the magnitude of the current detection signal Vi is smaller than the second threshold value TH1 (see FIG. 4C).

異常検知処理部31は、以上の如く、ステッピングモータ1の運転開始前に、STEP1〜5の処理を実行することで、短絡もしくは断線による異常の有無を検知する。   As described above, the abnormality detection processing unit 31 detects the presence or absence of an abnormality due to a short circuit or disconnection by executing the processes of STEP 1 to 5 before starting the operation of the stepping motor 1.

これにより、ステッピングモータ1の運転停止状態で、各相のコイル2A,2Bの短絡、あるいは、各相のコイル2A,2Bの断線(もしくはコイル2A又は2Bと直流電源10との間の通電経路の断線)による異常を検知することに加えて、出力端子OUT2,OUT3間の短絡(コイル2A,2Bの特定の端部同士の短絡)による異常を検知することができる。   Thereby, when the operation of the stepping motor 1 is stopped, the coils 2A and 2B of each phase are short-circuited, or the coils 2A and 2B of each phase are disconnected (or the energization path between the coil 2A or 2B and the DC power supply 10). In addition to detecting an abnormality due to disconnection, an abnormality due to a short circuit between the output terminals OUT2 and OUT3 (a short circuit between specific ends of the coils 2A and 2B) can be detected.

そして、コントロールユニット30は、STEP1〜5のいずれでも異常検知処理部31により異常が検知されない場合には、ステッピングモータ1の実際の運転を開始する。また、STEP1〜5のいずれかで異常検知処理部31により異常が検知された場合には、コントロールユニット30は、エラー警報等を出力する。   And control unit 30 starts the actual driving | operation of stepping motor 1, when abnormality is not detected by abnormality detection process part 31 in any of STEP1-5. In addition, when an abnormality is detected by the abnormality detection processing unit 31 in any of STEP 1 to 5, the control unit 30 outputs an error alarm or the like.

かかる本実施形態における異常検知処理部31の処理では、上記の短絡や断線が発生していない正常時には、STEP1〜5のそれぞれにおいて、A相コイル2A及びB相コイル2Bのいずれか一方だけに直流電源10から励磁電流が通電されるので、各STEP1〜5でのステッピングモータ1のロータの回転位置を、コントロールユニット30で特定可能な位置に精度よく規定できる。このため、ステッピングモータ1の運転開始後におけるロータの回転制御を高い信頼性で適切に行うことができる。   In the processing of the abnormality detection processing unit 31 in the present embodiment, when the above short circuit or disconnection does not occur, the direct current is applied to only one of the A phase coil 2A and the B phase coil 2B in each of STEP1 to STEP5. Since the exciting current is supplied from the power supply 10, the rotational position of the rotor of the stepping motor 1 in each of STEP 1 to 5 can be accurately defined at a position that can be specified by the control unit 30. For this reason, the rotation control of the rotor after the operation of the stepping motor 1 can be appropriately performed with high reliability.

次に、以上説明した実施形態の変形態様をいくつか説明する。   Next, some modifications of the embodiment described above will be described.

以上説明した実施形態では、STEP5において、入力端子IN1にLレベルの指令信号を入力する代わりに、入力端子IN4にLレベルの指令信号を入力し、残りの3つの入力端子IN1,IN2,IN3にHレベルの指令信号が入力してもよい。この場合、B相コイル2BのOUT3側の一端が正極接続状態(Hレベル状態)、OUT4側の他端が負極接続状態(Lレベル状態)となると共に、A相コイル2Aの両端が負極接続状態(Lレベル状態)となるようにモータ通電回路21A,21Bが制御されることとなる。   In the embodiment described above, instead of inputting the L level command signal to the input terminal IN1 in STEP 5, the L level command signal is input to the input terminal IN4, and the remaining three input terminals IN1, IN2, IN3 are input. An H level command signal may be input. In this case, one end on the OUT3 side of the B phase coil 2B is in a positive connection state (H level state), the other end on the OUT4 side is in a negative connection state (L level state), and both ends of the A phase coil 2A are in a negative connection state. Motor energization circuits 21A and 21B are controlled so as to be in the (L level state).

このようにした場合であっても、出力端子OUT2,OUT3間の短絡が発生している場合には、STEP5において、直流電源10から短絡経路を通って電流が流れることとなって、電流検出信号Viが第1閾値TH1を超えるようになる。   Even in this case, if a short circuit occurs between the output terminals OUT2 and OUT3, a current flows from the DC power source 10 through the short circuit path in STEP5, and the current detection signal Vi exceeds the first threshold value TH1.

また、前記実施形態では、STEP5で、出力端子OUT2,OUT3間の短絡の有無を検知するようにしたが、この検知の代わりに、あるいは、この検知に加えて、出力端子OUT1,OUT3間の短絡の有無、あるいは、OUT1,OUT4間の短絡の有無、あるいは、OUT2,OUT4間の短絡の有無を検知するようにすることも可能である。   In the above embodiment, the presence or absence of a short circuit between the output terminals OUT2 and OUT3 is detected in STEP 5, but instead of this detection or in addition to this detection, a short circuit between the output terminals OUT1 and OUT3 is detected. It is also possible to detect the presence or absence, the presence or absence of a short circuit between OUT1 and OUT4, or the presence or absence of a short circuit between OUT2 and OUT4.

出力端子OUT1,OUT3間の短絡の有無を検知する場合には、例えば、入力端子IN1〜IN4に入力する指令信号をそれぞれHレベル、Lレベル、Hレベル、Hレベルとする(ひいては、OUT1〜OUT4のそれぞれの出力(電位)を、Hレベル,Lレベル,Lレベル,Lレベルとする)ようにモータ通電回路21A,21Bを制御すればよい。   When detecting the presence or absence of a short circuit between the output terminals OUT1 and OUT3, for example, the command signals input to the input terminals IN1 to IN4 are set to the H level, the L level, the H level, and the H level, respectively (and thus OUT1 to OUT4). The motor energization circuits 21A and 21B may be controlled so that the respective outputs (potentials) are H level, L level, L level, and L level).

あるいは、入力端子IN1〜IN4に入力する指令信号をそれぞれHレベル、Hレベル、Hレベル、Lレベルとする(ひいては、OUT1〜OUT4のそれぞれの出力(電位)を、Lレベル,Lレベル,Hレベル,Lレベルとする)ようにモータ通電回路21A,21Bを制御してもよい。   Alternatively, the command signals input to the input terminals IN1 to IN4 are set to H level, H level, H level, and L level, respectively (and the respective outputs (potentials) of OUT1 to OUT4 are set to L level, L level, and H level, respectively). , L level) may be used to control the motor energization circuits 21A and 21B.

また、出力端子OUT1,OUT4間の短絡の有無を検知する場合には、例えば、入力端子IN1〜IN4に入力する指令信号をそれぞれHレベル、Lレベル、Hレベル、Hレベルとする(ひいては、OUT1〜OUT4のそれぞれの出力(電位)を、Hレベル,Lレベル,Lレベル,Lレベルとする)ようにモータ通電回路21A,21Bを制御すればよい。   When detecting the presence or absence of a short circuit between the output terminals OUT1 and OUT4, for example, the command signals input to the input terminals IN1 to IN4 are set to the H level, the L level, the H level, and the H level, respectively. Motor energization circuits 21A and 21B may be controlled so that respective outputs (potentials) of -OUT4 are set to H level, L level, L level, and L level).

あるいは、入力端子IN1〜IN4に入力する指令信号をそれぞれHレベル、Hレベル、Lレベル、Hレベルとする(ひいては、OUT1〜OUT4のそれぞれの出力(電位)を、Lレベル,Lレベル,Lレベル,Hレベルとする)ようにモータ通電回路21A,21Bを制御してもよい。   Alternatively, the command signals input to the input terminals IN1 to IN4 are set to the H level, the H level, the L level, and the H level, respectively (therefore, the outputs (potentials) of the OUT1 to OUT4 are set to the L level, the L level, and the L level, respectively. , H level), the motor energization circuits 21A and 21B may be controlled.

また、OUT2,OUT4間の短絡の有無を検知する場合には、例えば、入力端子IN1〜IN4に入力する指令信号をそれぞれLレベル、Hレベル、Hレベル、Hレベルとする(ひいては、OUT1〜OUT4のそれぞれの出力(電位)を、Lレベル,Hレベル,Lレベル,Lレベルとする)ようにモータ通電回路21A,21Bを制御すればよい。   When detecting the presence or absence of a short circuit between OUT2 and OUT4, for example, command signals input to the input terminals IN1 to IN4 are set to L level, H level, H level, and H level, respectively (and thus OUT1 to OUT4). The motor energization circuits 21A and 21B may be controlled so that the respective outputs (potentials) are set to L level, H level, L level, and L level).

あるいは、入力端子IN1〜IN4に入力する指令信号をそれぞれHレベル、Hレベル、Lレベル、Hレベルとする(ひいては、OUT1〜OUT4のそれぞれの出力(電位)を、Lレベル,Lレベル,Lレベル,Hレベルとする)ようにモータ通電回路21A,21Bを制御してもよい。   Alternatively, the command signals input to the input terminals IN1 to IN4 are set to the H level, the H level, the L level, and the H level, respectively (therefore, the outputs (potentials) of the OUT1 to OUT4 are set to the L level, the L level, and the L level, respectively. , H level), the motor energization circuits 21A and 21B may be controlled.

また、各相のモータ通電回路21A,21Bが、その電源端子Vcc側の半導体スイッチS1,S3の両方を同時にオン状態に制御することが可能に構成されている場合には、STEP5において、A相コイル2Aの両端を正極接続状態にすると共に、B相コイル2BのOUT3側の一端を負極接続状態、OUT4側の他端を正極接続状態するようにモータ通電回路21A,21Bを制御するようにしてもよい。   If the motor energization circuits 21A and 21B for each phase are configured so that both the semiconductor switches S1 and S3 on the power supply terminal Vcc side can be simultaneously turned on, in STEP 5, the A phase The motor energization circuits 21A and 21B are controlled so that both ends of the coil 2A are in a positive connection state, one end on the OUT3 side of the B-phase coil 2B is in a negative connection state, and the other end on the OUT4 side is in a positive connection state. Also good.

あるいは、B相コイル2Bの両端を正極接続状態にすると共に、A相コイル2BのOUT2側の一端を負極接続状態、OUT1側の他端を正極接続状態するようにモータ通電回路21A,21Bを制御するようにしてもよい。   Alternatively, the motor energization circuits 21A and 21B are controlled so that both ends of the B-phase coil 2B are in a positive connection state, one end on the OUT2 side of the A-phase coil 2B is in a negative connection state, and the other end on the OUT1 side is in a positive connection state. You may make it do.

このようにしても、出力端子OUT2,OUT3間の短絡の有無を検知できる。   Even in this case, it is possible to detect the presence or absence of a short circuit between the output terminals OUT2 and OUT3.

このとこは、出力端子OUT1,OUT3間の短絡の有無、あるいは、OUT1,OUT4間の短絡の有無、あるいは、OUT2,OUT4間の短絡の有無を検知する場合でも同様である。   The same applies to the case where the presence or absence of a short circuit between the output terminals OUT1 and OUT3, the presence or absence of a short circuit between OUT1 and OUT4, or the presence or absence of a short circuit between OUT2 and OUT4 is detected.

また、前記実施形態では、異常検知処理部31の処理では、STEP1〜5の処理をこの順番に実行するようにしたが、これらの処理の順番は任意の順番でよい。例えば、STEP5の処理を実行した後に、STEP1〜4の処理を実行するようにしてもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the process of STEP1-5 was performed in this order in the process of the abnormality detection process part 31, the order of these processes may be arbitrary orders. For example, the processing of STEP1 to STEP4 may be executed after the processing of STEP5.

また、前記実施形態では、ステッピングモータ1の運転開始前に異常検知処理部31の処理を実行するようにしたが、ステッピングモータ1の運転停止中の任意のタイミングで異常検知処理部31の処理を実行するようにしてもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the process of the abnormality detection process part 31 was performed before the driving | operation start of the stepping motor 1, the process of the abnormality detection process part 31 was carried out at the arbitrary timings during the operation stop of the stepping motor 1. You may make it perform.

また、前記実施形態では、モータ通電回路21A,21B及びスイッチング制御部24を単一のICにより構成したが、これらを回路基板上に各別に構成してもよい。   Moreover, in the said embodiment, although motor energization circuit 21A, 21B and the switching control part 24 were comprised by single IC, you may comprise these separately on a circuit board.

また、前記実施形態では、直流電源10の負極を接地するようにしたが、直流電源10の正極を接地するように構成してもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the negative electrode of DC power supply 10 was earth | grounded, you may comprise so that the positive electrode of DC power supply 10 may be earth | grounded.

1…ステッピングモータ、2A…A相コイル(第1相のコイル)、2B…B相コイル(第2相のコイル)、10…直流電源、12…電流検出用抵抗(電流検出手段)、21A,21B…モータ通電回路、22…第1スイッチ回路部、23…第2スイッチ回路部、31…異常検知処理部(異常検知処理手段)、STEP1〜4…第2異常検知処理、STEP5…第1異常検知処理。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Stepping motor, 2A ... A phase coil (1st phase coil), 2B ... B phase coil (2nd phase coil), 10 ... DC power supply, 12 ... Current detection resistance (current detection means), 21A, 21B: Motor energization circuit, 22: First switch circuit section, 23: Second switch circuit section, 31: Abnormality detection processing section (abnormality detection processing means), STEP1-4: Second abnormality detection processing, STEP5: First abnormality Detection process.

Claims (5)

第1相及び第2相の2相のコイルを有するステッピングモータと、各相のコイルに直流電源から通電させるべく各相のコイルに各々接続されたモータ通電回路とを備える回路システムの異常の有無を検知する異常検知装置であって、
前記各相のコイルにそれぞれ対応する前記モータ通電回路は、該モータ通電回路が接続されたコイルの一端を、前記直流電源の正極に接続させる正極接続状態と該直流電源の負極に接続させる負極接続状態と該直流電源の正極及び負極から遮断させる遮断状態とのいずれかの状態に制御可能に構成された第1スイッチ回路部と、該コイルの他端を、前記直流電源の正極に接続させる正極接続状態と該直流電源の負極に接続させる負極接続状態と該直流電源の正極及び負極から遮断させる遮断状態とのいずれかの状態に制御可能に構成された第2スイッチ回路部とを備えており、
各相のコイルへの通電時に前記直流電源から流れる電流に応じた出力を発生する電流検出手段と、
前記モータ通電回路を制御しつつ、前記電流検出手段の出力に基づいて前記回路システムの異常の有無を検知する処理を実行する異常検知処理手段とを備え、
前記異常検知処理手段は、前記ステッピングモータの運転停止時に、前記第1相のコイルに接続された前記モータ通電回路の第1スイッチ回路部及び第2スイッチ回路部の一方を正極接続状態、他方を負極接続状態に制御することと、前記第2相のコイルに接続された前記モータ通電回路の第1スイッチ回路部及び第2スイッチ回路部の両方を正極接続状態又は負極接続状態に制御することとを実行しつつ、前記電流検出手段の出力に基づいて前記回路システムの異常の有無を検知する第1異常検知処理を実行するように構成されていることを特徴とするステッピングモータの回路システムの異常検知装置。
Abnormality of a circuit system comprising a stepping motor having a two-phase coil of a first phase and a second phase and a motor energization circuit connected to each phase coil to energize each phase coil from a DC power supply An abnormality detection device for detecting
The motor energization circuit corresponding to each coil of each phase has a positive connection state in which one end of the coil to which the motor energization circuit is connected is connected to the positive electrode of the DC power supply and a negative connection that is connected to the negative electrode of the DC power supply. A first switch circuit portion configured to be controllable to any one of a state and a cut-off state that is cut off from the positive electrode and the negative electrode of the DC power supply, and a positive electrode that connects the other end of the coil to the positive electrode of the DC power supply A second switch circuit unit configured to be controllable to any one of a connection state, a negative electrode connection state to be connected to the negative electrode of the DC power source, and a cutoff state to be disconnected from the positive electrode and the negative electrode of the DC power source. ,
Current detection means for generating an output corresponding to the current flowing from the DC power supply when energizing the coils of each phase;
An abnormality detection processing means for executing processing for detecting the presence or absence of abnormality of the circuit system based on the output of the current detection means while controlling the motor energization circuit;
When the operation of the stepping motor is stopped, the abnormality detection processing means is configured such that one of the first switch circuit portion and the second switch circuit portion of the motor energization circuit connected to the first phase coil is in a positive connection state and the other is Controlling to a negative electrode connection state, and controlling both the first switch circuit unit and the second switch circuit unit of the motor energization circuit connected to the second phase coil to a positive electrode connection state or a negative electrode connection state; The circuit system abnormality of the stepping motor is configured to execute a first abnormality detection process for detecting the presence or absence of abnormality of the circuit system based on the output of the current detection means Detection device.
請求項1記載のステッピングモータの回路システムの異常検知装置において、
前記第1相のコイルに接続されたモータ通電回路と、前記第2相のコイルに接続されたモータ通電回路とは、前記第1相のコイルの両端のうちの一方側の端部を接続する第1相側接続端子と前記第2相のコイルの両端のうちの一方側の端部を接続する第2相側接続端子とが隣接するように設けられており、
前記第1異常検知処理は、前記第1相のコイルに接続された前記モータ通電回路の第1スイッチ回路部及び第2スイッチ回路部の一方を正極接続状態、他方を負極接続状態に制御することと、前記第2相のコイルに接続された前記モータ通電回路の第1スイッチ回路部及び第2スイッチ回路部の両方を正極接続状態又は負極接続状態に制御することとを、当該制御によって前記第1相側接続端子に接続される前記第1相のコイルの端部と前記第2相側接続端子に接続される前記第2相のコイルの端部とのうちの一方が前記直流電源の正極に接続され、且つ他方が前記直流電源の負極に接続されるように実行しつつ、前記電流検出手段の出力に基づいて前記回路システムの異常の有無を検知する処理を少なくとも含むことを特徴とするステッピングモータの回路システムの異常検知装置。
In the step detection motor circuit system abnormality detection device according to claim 1,
The motor energization circuit connected to the first phase coil and the motor energization circuit connected to the second phase coil connect one end of both ends of the first phase coil. The first phase side connection terminal and the second phase side connection terminal for connecting one end of the both ends of the second phase coil are provided adjacent to each other,
In the first abnormality detection process, one of the first switch circuit unit and the second switch circuit unit of the motor energization circuit connected to the first phase coil is controlled to be in a positive connection state and the other is controlled in a negative connection state. And controlling both the first switch circuit unit and the second switch circuit unit of the motor energization circuit connected to the second phase coil to a positive connection state or a negative connection state by the control. One of the end of the first phase coil connected to the first phase side connection terminal and the end of the second phase coil connected to the second phase side connection terminal is the positive electrode of the DC power supply. And the other is connected to the negative electrode of the DC power supply, and includes at least processing for detecting the presence or absence of abnormality in the circuit system based on the output of the current detection means. Steppi Abnormality detection apparatus for circuit system Gumota.
請求項1又は2記載のステッピングモータの回路システムの異常検知装置において、
前記異常検知処理手段は、前記第1異常検知処理において前記電流検出手段の出力により示される電流の大きさが所定の第1閾値よりも大きい場合に、前記回路システムの異常が有ると判断するように構成されていることを特徴とするステッピングモータの回路システムの異常検知装置。
In the abnormality detection apparatus for the circuit system of the stepping motor according to claim 1 or 2,
The abnormality detection processing means determines that there is an abnormality in the circuit system when the magnitude of the current indicated by the output of the current detection means is larger than a predetermined first threshold value in the first abnormality detection processing. An abnormality detection device for a circuit system of a stepping motor, characterized in that it is configured as follows.
請求項1〜3のいずれか1項に記載のステッピングモータの回路システムの異常検知装置において、
前記異常検知処理手段は、前記ステッピングモータの運転停止時に、前記第1相及び第2相の一方の相のコイルに接続されたモータ通電回路の第1スイッチ回路部及び第2スイッチ回路部の一方を正極接続状態、他方を負極接続状態に制御することと、他方の相のコイルに接続されたモータ通電回路の第1スイッチ回路部及び第2スイッチ回路部の両方を遮断状態に制御することととを実行しつつ、前記電流検出手段の出力に基づいて前記回路システムの異常の有無を検知する第2異常検知処理をさらに実行するように構成されていることを特徴とするステッピングモータの回路システムの異常検知装置。
In the abnormality detection apparatus of the circuit system of the stepping motor of any one of Claims 1-3,
The abnormality detection processing means is one of the first switch circuit portion and the second switch circuit portion of the motor energization circuit connected to the coil of one of the first phase and the second phase when the stepping motor is stopped. Controlling the first and second switch circuit portions of the motor energization circuit connected to the coil of the other phase to a cut-off state. The stepping motor circuit system is further configured to further execute a second abnormality detection process for detecting the presence or absence of abnormality of the circuit system based on the output of the current detection means. Anomaly detection device.
請求項4記載のステッピングモータの回路システムの異常検知装置において、
前記異常検知処理手段は、前記第2異常検知処理において前記電流検出手段の出力により示される電流の大きさが所定の第2閾値よりも大きい場合、又は該第2閾値よりも小さい所定の第3閾値よりも小さい場合に、前記回路システムの異常が有ると判断するように構成されていることを特徴とするステッピングモータの回路システムの異常検知装置。
In the step detection motor circuit system abnormality detection device according to claim 4,
In the second abnormality detection process, the abnormality detection processing means has a predetermined third value smaller than the second threshold value when the magnitude of the current indicated by the output of the current detection means is larger than the predetermined second threshold value. An apparatus for detecting an abnormality in a circuit system of a stepping motor, wherein the abnormality detection device is configured to determine that there is an abnormality in the circuit system when smaller than a threshold value.
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