(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステッピングモータの駆動装置において、
相巻線を流れる相電流の電流値を検出する電流検出部と、
前記電流検出部の検出結果に基づき、前記相巻線を流れる前記相電流を定電流制御する定電流制御部と、
前記電流検出部の検出結果に基づき、前記相電流の零クロスを検出する零クロス検知部と、
前記ステッピングモータの駆動制御パルス信号のエッジと前記零クロス検知部により検知された前記零クロスとの間の位相差を検知する位相差検知部と、
前記位相差検知部により検知された前記位相差に応じた電流値で前記定電流制御部に定電流制御を行わせる制御装置とを備えたことを特徴とするステッピングモータの駆動装置。
【請求項２】
前記ステッピングモータの前記駆動制御パルス信号の立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジを基準として、エッジ間周期を検出する周期測定部を更に備え、
前記制御装置は、前記エッジ間周期に対する前記位相差の比である位相差比と前記ステッピングモータの駆動周波数とに応じた電流値で前記定電流制御部に定電流制御を行わせることを特徴とする請求項１に記載のステッピングモータの駆動装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記位相差比と前記駆動周波数に基づいて負荷トルクを求め、前記負荷トルクに基づいた電流値で前記定電流制御部に定電流制御を行わせることを特徴とする請求項２に記載のステッピングモータの駆動装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記駆動周波数と前記位相差比と前記負荷トルクの関係を表すテーブル又は近似式により負荷トルクを求めることを特徴とする請求項３に記載のステッピングモータの駆動装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記エッジ間周期に基づいて前記駆動周波数を求めることを特徴とする請求項２に記載のステッピングモータの駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステッピングモータの巻線電流を定電流制御する駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ステッピングモータのメリットは、オープンループ制御において、指令パルス（駆動制御パルス信号）のパルス数による位置制御と、指令パルスのパルス間周期による速度制御とを行うことができるという点にある。しかし、その反面のデメリットは、ステッピングモータが出力可能なトルク範囲をオーバした場合に脱調と呼ばれる指令パルスに同期出来ない状態に陥り、正常に回転しない状態が発生してしまうことにある。このような脱調を防止するために、一般的に、実機で必要となる負荷トルクは、ステッピングモータが脱調しない出力トルク範囲内に入るようにする。そして、ステッピングモータを駆動するための定電流制御回路には、脱調しない出力トルク範囲内において出力トルクを発生するように電流値が設定されるのが一般的な方法である。また、各種条件によって負荷トルクが変化する場合には、負荷トルクの変化に対応可能な出力トルクを発生できるように、あるマージン（トルクマージンと呼ばれる）が設定される。しかし、十分なトルクマージンを設けると、負荷トルクに対して出力トルクが大きすぎる場合があり、そのために１つの指令パルスに対してロータが回り過ぎては戻るという現象を繰り返して振動が発生することがある。この問題を解決するために、駆動状況（想定した負荷状態）に応じて電流設定値を切り替える方法（特許文献１）及び駆動状況に応じて相励磁運転を切り替える方法（特許文献２）が提案されている。
【０００３】
一方、オープンループ制御ゆえのデメリットを解消するために、位置・速度検出手段（エンコーダ、レゾルバ等）を用いたクローズドループ制御を適用したステッピングモータの駆動装置が提案されている（特許文献３及び特許文献４）。また、クローズドループ制御のデメリットとなる制御遅延や安定性の問題を改善するために、通常時はオープンループ制御でモータ制御を行い、脱調の発生のおそれが生じた場合のみ、クローズドループ制御へ切り替える提案もされている（特許文献５）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０４−２６５６９８号公報
【特許文献２】特開２００６−１３６１４９号公報
【特許文献３】特開平６−２２５５９５号公報
【特許文献４】特開平８−１８２３９２号公報
【特許文献５】特開平１１−１１３２８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１及び２に示される技術は、モータに印加される負荷トルクを加速期間、定速期間、減速期間などの動作シーケンスにおいて想定される最大トルクに対して、決め打ちの値を設定している。これらの技術は、決め打ちの値を設定することにより、損失、振動、発熱を改善するものであり、結局、あるマージンをもった想定範囲での改善を行うものでしかない。従って、駆動状況に応じて電流設定値又は相励磁運転を切り替えても、想定外の負荷変動に対しては対処できない場合が生じる。
【０００６】
特許文献３乃至５では、このような決め打ちではないマージンレスとするために、位置・速度を検出するためのセンサを用いた同期モータの駆動方法を適用することによりクローズドループ制御化した駆動方法も提案されている。しかしながら、クローズドループ制御を行うための位置・速度検出手段の追加は、装置の大型化や、コストアップを招く要因となる。
【０００７】
本発明の目的は、ステッピングモータ軸の位置・速度を検出するためのセンサを設けることなく、実際の負荷トルクに応じた電流制御を行って、脱調や振動を防止することができるステッピングモータの駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、ステッピングモータの駆動装置において、
相巻線を流れる相電流の電流値を検出する電流検出部と、
前記電流検出部の検出結果に基づき、前記相巻線を流れる前記相電流を定電流制御する定電流制御部と、
前記電流検出部の検出結果に基づき、前記相電流の零クロスを検出する零クロス検知部と、
前記ステッピングモータの駆動制御パルス信号のエッジと前記零クロス検知部により検知された前記零クロスとの間の位相差を検知する位相差検知部と、
前記位相差検知部により検知された前記位相差に応じた電流値で前記定電流制御部に定電流制御を行わせる制御装置とを備えた。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ステッピングモータ軸の位置・速度を検出するためのセンサを設けることなく、実際の負荷トルクに応じた電流制御を行って、脱調や振動を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施例の補正制御回路のブロック図。
【図２】ステッピングモータドライバＩＣ（市販品）の内部回路のブロック図。
【図３】零クロス位相差の検知動作を説明する図。
【図４】トルクコンバータで測定したステッピングモータの出力トルク特性を示す図。
【図５】駆動周波数を変化させたときの負荷トルクと位相差比との関係を示す特性図。
【図６】位相差の検出動作を説明する図。
【図７】本実施例の位相差比とエンコーダによる位置偏差とを比較した図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［実施例］
（モータドライバＩＣ３００）
まず、本実施例に用いる定電流制御方式のモータドライバＩＣ（定電流制御部）３００について、図２を用いて簡単に説明する。図２は、２相ステッピングモータドライバＩＣ３００の一般的な内部回路のブロック図である。駆動制御パルス信号発生器２００から駆動制御パルス信号ＣＬＫがモータドライバＩＣ３００に入力される毎に、モータドライバＩＣ３００は、励磁相を切り替えて２相ステッピングモータ４００のロータを回転させる。モータドライバＩＣ３００が定電流制御方式の場合、２相ステッピングモータ４００のＡ相巻線４０２に流れるＡ相電流の電流値及びＢ相巻線４０４に流れるＢ相電流の電流値が、電流設定端子Ｖｒｅｆにて設定した所定の電流値となるように定電流制御する。具体的には、Ａ相巻線４０２及びＢ相巻線４０４は、半導体スイッチ素子（ここではＭＯＳ−ＦＥＴ）で構成されるＨブリッジ４１２及び４１４のそれぞれに接続されている。Ａ相巻線４０２及びＢ相巻線４０４に流れる電流値をＡ相電流検出抵抗（定電流制御用Ａ相電流検出部）２０１及びＢ相電流検出抵抗（定電流制御用Ｂ相電流検出部）２０２でそれぞれ検出する。Ａ相電流検出抵抗２０１及びＢ相電流検出抵抗２０２により検出される電流値と、電流設定端子Ｖｒｅｆの所定の電流値とを、差動増幅器４１６及び４１８でそれぞれ比較する。Ａ相巻線４０２及びＢ相巻線４０４に流れる電流が所定の電流値となるように、Ｈブリッジ４１２及び４１４の各半導体スイッチ素子のオン・オフ比が決定される。この構成は、いわゆる定電流ＰＷＭ（パルス幅変調）制御と呼ばれる制御を行うパルス幅制御部である。通常、予め想定される負荷トルクＴｌにマージンを上乗せしたトルクを出力できる決め打ちの電流値を電流設定端子Ｖｒｅｆに設定するように設計される。従って、負荷トルクＴｌが想定と異なったトルクとなった場合には、脱調や振動が発生してしまう。これに対し、本実施例では、Ａ相電流検出抵抗２０１及びＢ相電流検出抵抗２０２により検出される電流値の零クロスのタイミングに基づいて、負荷トルクＴｌを求める。この負荷トルクＴｌにマージンを上乗せしたトルクを出力するための電流値を求める。この電流値に対応した電圧を電流設定端子Ｖｒｅｆに印加する。すなわち、求めたトルクを出力するための電流値に対応した制御値を設定する。
【００１２】
（負荷トルクの検出方法）
次に、本発明で利用するステッピングモータの相電流による負荷トルクの検出方法について、図３〜図５を用いて説明する。一般的にモータの定常状態における電流とトルクの関係は比例関係にある。ただし、モータは自身の速度に比例した発電特性を備えるため、図４に示すように駆動周波数（回転速度）により出力トルクは変化することになる。図４は、トルクコンバータを用いて測定したステッピングモータの出力トルク特性を示している。モータドライバＩＣ３００の電流設定端子Ｖｒｅｆに、１．２２Ａの電流、１．０６Ａの電流、及び０．９Ａの電流を設定した。図４は、電流設定端子Ｖｒｅｆに設定した電流値を変化させたときの駆動周波数に対する出力トルクＴｍの関係を示している。本実施形態では、この特性情報をテーブルとして保持しておき、このテーブルを参照することにより、駆動周波数において出力トルクＴｍを発生させるために必要な電流値を求める。
【００１３】
一方、ステッピングモータの出力軸に負荷が印加された場合に、位置指令及び速度指令となる駆動制御パルス信号ＣＬＫに対するロータの実際の位置（制御量）のずれ角を、一般的には負荷角と呼ぶ。本実施例は、駆動制御パルス信号ＣＬＫと電流の位相との関係から負荷角に対応する値を算出可能とする構成を提供する。図３は、零クロス位相差の検知動作を説明する図である。零クロス位相差ＰＨ＿Ｒ０は、図３に示すように、駆動制御パルス信号ＣＬＫの立ち上がりエッジＲＥから電流の零クロス（零交点）Ｂ０Ｃ（Ａ０Ｃ）までの期間である。零クロスは、相電流がプラスからマイナスへ、あるいは、マイナスがプラスへ切り替わるときに、電流値が０となる瞬間を示す。図３において、曲線ＡＰＣは、Ａ相電流を示す。破線ＬＡは、Ａ相電流の電流値が０であることを示す。点Ａ０Ｃは、Ａ相電流の零クロスを示す。曲線ＢＰＣは、Ｂ相電流を示す。破線ＬＢは、Ｂ相電流の電流値が０であることを示す。点Ｂ０Ｃは、Ｂ相電流の零クロスを示す。なお、駆動制御パルス信号ＣＬＫの立ち上がりエッジＲＥは、モータドライバＩＣ３００の電気角切替動作の基準であり、立下がりエッジを基準としてもよい。零クロス位相差ＰＨ＿Ｒ０と、その時の駆動制御パルス間周期（立ち上がりエッジ−立ち上がりエッジ間周期）ＰＨ＿ＣＬＫとから、位相差比（＝零クロス位相差÷駆動制御パルス間周期）を求める。ここで、位相差比を求めた理由は、零クロス位相差と負荷トルクＴｌの相関関係を求めやすくするためである。位相差比は、後述する位相差検知部１０５のカウンタの位相差カウント値Ｐｈ＿ｃｏｎｔを、周期測定部１０４のカウンタの周期カウント値ＣＬＫ＿ｐｒｄで除算することにより求められる。
図５（ａ）及び（ｂ）は、ステッピングモータの駆動周波数を変化させたときの負荷トルクＴｌに対する位相差比の関係を示す特性図である。図５において、縦軸は位相差比を示し、横軸はステッピングモータ軸に印加されている負荷トルクＴｌを示している。図５（ａ）は、モータドライバＩＣ３００の電流設定端子Ｖｒｅｆに設定した電流値が０．９アンペア（Ａ）のときの特性図である。図５（ｂ）は、電流設定端子Ｖｒｅｆに設定した電流値が１．３アンペア（Ａ）のときの特性図である。本実施例では、この特性情報をテーブルとして保持しておき、このテーブルを参照することにより、求めた位相差比と駆動周波数から負荷トルクＴｌを求める。そして、前述したように、負荷トルクＴｌにマージンを上乗せした出力トルクＴｍを発生させるために必要な電流値を、図４に示される特性を示すテーブルを参照することにより求め、この電流値に対応した電圧を電流設定端子Ｖｒｅｆに印加する。
【００１４】
なお、図５のグラフに示した位相差比は、駆動周波数（＝モータ回転速度）に比例して発生する逆起電圧による電流抑制分も考慮されている。ちなみに、駆動中のモータは、一般的に次式で表される関係性をもつことが知られている。
Ｉ・Ｒ＋Ｌ・ｄＩ／ｄｔ＋ｅｍ＝Ｖｉｎ  （式１）
ここで、Ｖｉｎ：入力電圧、ｅｍ：逆起電圧、Ｒ：巻線抵抗、Ｉ：巻線電流、Ｌ：巻線インダクタンスである。
なお、逆起電圧ｅｍは、モータ回転速度ωに比例し、次式で表される。
ｅｍ＝Ｋｅ・ω    （式２）
ここで、Ｋｅは、逆起電力定数である。
【００１５】
また、モータの出力トルクＴｍは電流に比例し、負荷トルクＴｌが接続された場合のトルクＴｍとモータ電流Ｉｍの関係式は次式で表される。
Ｔｍ＝Ｋｔ・Ｉｍ    （式３）
ここで、Ｋｔは、トルク定数である。
【００１６】
ステッピングモータのモータ回転速度ωが中低速領域の場合、例えば図４に示す駆動周波数が２０００ｐｐｓ以下の領域では巻線電流は定電流制御されるため、逆起電圧の影響によるトルク減衰は少ない。この領域において、巻線インダクタンスによる電流変化抑制は、モータ回転速度ωの影響を大きく受ける。電流の零クロス位相差ＰＨ＿Ｒ０と、その時の駆動制御パルス間周期ＰＨ＿ＣＬＫとから求められる位相差比（ＰＨ＿Ｒ０／ＰＨ＿ＣＬＫ）は、モータ回転速度ωの影響を大きく受ける。図５に示すように、無負荷時の位相差比がモータ回転速度（駆動周波数）により大きく変化する。また、負荷トルクＴｌの増加に伴い、電流実効値が増加する方向へ変化し、位相差比は負荷トルクＴｌに対して逆比例関係を示す。
【００１７】
一方、ステッピングモータのモータ回転速度ωが高速域の場合、例えば、図４に示す駆動周波数が２０００ｐｐｓを超える領域では、逆起電圧の影響により、急激にトルクは減衰していく。この逆起電圧ｅｍは、（式２）にて示すように、モータ回転速度ωに比例する。逆起電力定数Ｋｅが分かっていれば、モータ巻線へ供給可能な電流は、巻線インピーダンスＺ（＝Ｒ＋ｊωＬ）と次式により決定される。
動作時平均電流：静止時電流＝（Ｖｉｎ−Ｋｅ・ω）／Ｚ：Ｖｉｎ／Ｚ  
これにより求められる速度別逆起電圧による電流減衰に伴う位相差比の拡大比率を補正することで、低中速領域と同様に負荷トルクＴｌと位相差比の関係が得られることになる。
【００１８】
以上のようにして、補正された位相差比の負荷トルクＴｌに対する関係は、図５（ａ）及び（ｂ）に示すようにほぼ線形な逆比例の関係を示す。また、図５（ｂ）に示すグラフは、図５（ａ）のグラフに対して定電流制御値を変更した場合（図５（ａ）の０．９Ａに対し、図５（ｂ）は１．３Ａである。）の特性を示すが、ここでは、電流比分（０．９／１．３）を補正した形としている。このように逆起電圧要素の速度比分と定電流制御における電流比分とを補正することで、ほぼ負荷トルクに対する位相差比の変化は同じ関係とすることが可能となる。
【００１９】
（補正制御回路５００の構成）
図１は、本実施例の補正制御回路５００のブロック図である。本実施例において、ステッピングモータの駆動装置は、モータドライバＩＣ３００と補正制御回路５００とからなる。補正制御回路５００において、電流検出段は、Ａ相電流検出抵抗２０１、Ｂ相電流検出抵抗２０２、及び零クロス検知用電流検出部２０３を有する。電流検出段以外の部分（図１中の参照符号１００で示すブロック）は、プログラミング可能なゲートアレイ（ＦＰＧＡ）１００を用いたハード回路にて構成している。ＦＰＧＡ（以下、補正制御部という。）１００の内部の周期測定部１０４及び位相差検知部１０５は、基本的には補正制御部１００の基準クロックを用いたカウンタを有する。Ａ相電流検出抵抗２０１を流れるＡ相電流は、零クロス検知用電流検出部２０３の増幅器（比較器）２０５により増幅されて、Ａ相電流信号Ｉa_sensとして出力される。Ａ相電流零クロス検知部１０２ａは、Ａ相電流信号Ｉa_sensの零交点（零クロス）を検知する。Ｂ相電流検出抵抗２０２を流れるＢ相電流は、零クロス検知用電流検出部２０３の増幅器（比較器）２０７により増幅されて、Ｂ相電流信号Ｉb_sensとして出力される。Ｂ相電流零クロス検知部１０２ｂは、Ｂ相電流信号Ｉb_sensの零交点（零クロス）を検知する。なお、本実施例においては、Ａ相電流零クロス検知部１０２ａ及びＢ相電流零クロス検知部１０２ｂを補正制御部１００内に構成したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、Ａ相電流検出抵抗２０１及びＢ相電流検出抵抗２０２での検出値を外部比較器にいれた零クロス検知部として、その検出結果（Ｈｉ／Ｌｏｗ）を入力する構成としてもよい。
【００２０】
（位相差の検出動作）
次に、図１に示した補正制御回路５００による位相差の検出動作を図６を用いて説明する。位相差カウントなどについては、前述した図３で説明した通りである。図６は、模式的に、負荷トルクＴｌと零クロス検出信号Ｉｚｅｒｏが変化する様子を示している。図１を参照して、駆動制御パルス信号発生器２００は、ステッピングモータの位置指令及び速度指令としての駆動制御パルス信号ＣＬＫを発生する。ＣＬＫエッジ検知部１０１は、駆動制御パルス信号ＣＬＫの立ち上がりエッジを検出する。ＣＬＫエッジ検知部１０１が駆動制御パルス信号ＣＬＫの立ち上がりエッジを検出すると、周期測定部１０４及び位相差検知部１０５のカウンタがリセットされる。各カウンタは、補正制御部１００の基準クロック単位（ここでは４０ＭＨｚ）でカウントする構成となっている。周期測定部１０４のカウンタは、次の駆動制御パルス信号ＣＬＫの立ち上がりエッジが検出されるまでカウントする。次の立ち上がりエッジが検出されると、周期測定部１０４は、その時点での周期カウント値ＣＬＫ＿ｐｒｄをレジスタに保持し、カウンタをリセットする。周期カウント値ＣＬＫ＿ｐｒｄは、前述の駆動制御パルス間周期（立ち上がりエッジ−立ち上がりエッジ間周期）ＰＨ＿ＣＬＫに対応し、駆動制御パルス間周期ＰＨ＿ＣＬＫをカウント数により表した数値である。一方、位相差検知部１０５のカウンタは、上記リセットから零交点が検出されるまでカウントする。ＯＲ（論理和）回路１０３は、Ａ相電流零クロス検知部１０２ａ及びＢ相電流零クロス検知部１０２ｂでの検出結果の論理和をとる。Ａ相電流ＰＨ−Ａ＿Ｉの零交点又はＢ相電流ＰＨ−Ｂ＿Ｉの零交点が検出されると、論理和回路１０３は、零クロス検出信号Ｉｚｅｒｏを出力する。位相差検知部１０５は、論理和回路１０３からの零クロス検出信号Ｉｚｅｒｏが入力されると、その時点での位相差カウント値Ｐｈ＿ｃｏｎｔをレジスタに保持し、カウンタをリセットする。位相差カウント値Ｐｈ＿ｃｏｎｔは、前述の零クロス位相差ＰＨ＿Ｒ０に対応し、零クロス位相差ＰＨ＿Ｒ０をカウント数により表した数値である。なお、本実施例において、ＣＬＫエッジ検知部１０１は、駆動制御パルス信号ＣＬＫの立ち上がりエッジを検出しているが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、ＣＬＫエッジ検知部１０１は、駆動制御パルス信号ＣＬＫの立ち下がりエッジを検出してもよい。そして、立ち下がりエッジ基準により、周期測定部１０４が周期カウント値ＣＬＫ＿ｐｒｄを検出し、位相差検知部１０５が位相差カウント値Ｐｈ＿ｃｏｎｔを検出するように構成してもよい。
【００２１】
（電流補正部（制御装置）１０６）
次に、各レジスタに保持された周期カウント値ＣＬＫ＿ｐｒｄ及び位相差カウント値Ｐｈ＿ｃｏｎｔは、電流補正部（制御装置）１０６へ入力される。電流補正部１０６は、次のような処理を行う。
（１）駆動制御パルス信号ＣＬＫの周期カウント値ＣＬＫ＿ｐｒｄを逆数演算することにより駆動周波数を算出する。
（２）周期カウント値ＣＬＫ＿ｐｒｄと位相差カウント値Ｐｈ＿ｃｏｎｔとから位相差比（ＣＬＫ＿ｐｒｄ÷Ｐｈ＿ｃｏｎｔ）を算出する。
（３）（１）で算出した駆動周波数、及び（２）で算出した位相差比に基づいて、ステッピングモータの回転軸に印加された負荷トルクＴｌを求める。負荷トルクＴｌは、図５に示した駆動周波数を変化させたときの負荷トルクＴｌに対する位相差比の関係を示すテーブル又は演算式を使用して求める。この場合、位相差比は、前述したように、速度比（駆動周波数比）及び電流比に基づいて補正された後、計算に使用される。
（４）（１）で算出した駆動周波数、及び（３）で算出した負荷トルクＴｌに基づいて、電流設定端子Ｖｒｅｆに設定すべき電流値を求める。電流値は、図４に示したような電流設定端子Ｖｒｅｆに設定した電流値を変化させたときの駆動周波数に対する出力トルクＴｍの関係を示すテーブル又は演算式を使用して求める。
（５）補正電流値の算出において、ステッピングモータの動作範囲が広い場合には、所定の回転速度以上の範囲において、ステッピングモータの逆起電圧特性の表、速度補正比、又は算出近似式により、補正電流値を算出する。
（６）ドライバＩＣ３００の電流設定端子Ｖｒｅｆへ（４）で算出した補正電流値、又は（５）で算出した補正電流値に対応した電圧を出力する。
以上のような処理を行うことにより、ステッピングモータのモータ巻線に流す電流の定電流制御指令値（ドライバＩＣ３００の電流設定端子Ｖｒｅｆに印加する所定の電流値）を負荷トルクに応じて補正することが可能となる。
【００２２】
（本実施例の位相差比とエンコーダによる位置偏差との比較）
図７は、本実施例の位相差比とエンコーダによる位置偏差とを比較した図である。図７（ａ）は、台形駆動時の全体図である。図７（ｂ）は、起動時の拡大図である。図７（ｃ）は、ローパスフィルタ処理時の図である。図７の位相差比は、上記の（１）〜（５）までの処理により負荷トルクの変化を検出した結果である。図７の位置偏差は、モータ軸にエンコーダを取り付けて駆動制御パルス信号ＣＬＫに対する実回転位置の偏差量（遅れ側を“＋”とする）を測定した結果である。図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、相電流の零クロス位相差比は、エンコーダにより検出された偏差量にほぼ比例した値を示していることが分かる。ただし、実際の相電流はスイッチングによる定電流ＰＷＭ制御を行っているため、ノイズ成分が多い。このため、図７（ｂ）に示すように位置偏差と比較して位相差比は大きめの変化度を示す傾向がある。実際の使用においては、ＰＩＤ制御によるフィードバック制御などの適用が考えられるが、電流検出部でのノイズ要素は微分要素（Ｄ制御）に対する影響を除去するため適切なローパスフィルタ等の適用が不可欠である。図７（ｃ）は、ローパスフィルタ処理を適用した場合の位相差比出力状態を示す。
【００２３】
なお、一般のドライバＩＣの場合には最大電流定格が設定されるため、補正値出力には上限値制限を設ける構成とするのが望ましい。
【００２４】
以上説明したように、本発明によれば、ステッピングモータの定電流制御のための電流検出部による相電流情報に基づいて、負荷トルク変化の検出が可能となる。したがって、ロータの位置検出手段を用いずに、負荷トルクに応じて、定電流制御指令値を補正することができる。これにより、駆動電流の最適化を図ることができ、駆動装置としての損失改善、及び、余剰トルクによるモータの振動抑制が可能となる。
【符号の説明】
【００２５】
１０２ａ・・・Ａ相電流零クロス検知部、
１０２ｂ・・・Ｂ相電流零クロス検知部、
１０４・・・周期測定部、
１０５・・・位相差検知部、
１０６・・・電流補正部（制御装置）、
２０１・・・Ａ相電流検出抵抗（定電流制御用Ａ相電流検出部）、
２０２・・・Ｂ相電流検出抵抗（定電流制御用Ｂ相電流検出部）、
３００・・・モータドライバＩＣ（定電流制御部）、
４００・・・ステッピングモータ、
４０２・・・Ａ相巻線、
４０４・・・Ｂ相巻線、
５００・・・補正制御回路（駆動装置の一部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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