(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロプロセッサ、上記マイクロプロセッサにより生成された断続信号に応答し、多相界磁コイルを所定順序で付勢してステッピングモータを正逆転駆動する複数の開閉素子、上記開閉素子による上記界磁コイルへの通電遮断時に生じるサージ電圧を各相別に検出して、上記各相界磁コイルへの通電、遮断を確認する検出信号を発生する個別状態検出手段、上記個別状態検出手段によって検出された信号を論理和して上記全相界磁コイルへの通電、遮断を確認する合成信号を発生する合成状態検出手段、上記ステッピングモータの駆動停止時間又は回転方向反転時の休止時間が所定値以上であることを確認する駆動開始遅延確認手段、上記合成状態検出手段によって検出された合成信号の発生を記憶する一時記憶手段、上記断続信号が所定時間以上休止した後の初回立上りまたは立下り時点の直後における変動遅延時間をおいて記憶された上記一時記憶の内容を、上記断続信号の次回の立上りまたは立下り時点で読み出して相別に異常の有無を記憶する個別判定記憶手段、上記個別判定記憶手段が今回の相別異常の有無を記憶した後に上記一時記憶手段の内容を消去して、次回の合成信号を新たに記憶可能にするリセット手段、及び上記個別判定記憶手段の内で少なくとも一個以上のものが異常を記憶していることに応動して異常警報表示器を動作させる異常警報表示手段を備え、上記個別判定記憶手段は、上記ステッピングモータが所定時間以上の休止を行った後の初回の通電遮断に対して、上記サージ電圧の合成検出信号が発生しなかったことを通電遮断された相別に記憶して、上記ステッピングモータの正逆転起動時に異常判定を行うことを特徴とするモータ駆動系の異常検出装置。
【請求項２】
電源投入時の初回動作または／及び電源遮断直前の最終動作において動作し、上記サージ電圧波形が断続波形となる限度以下の低速動作で原点位置に一方向復帰を行うための原点復帰動作制御手段を備え、上記個別判定記憶手段は、上記ステッピングモータの駆動開始または回転方向反転後の初回の通電遮断に対して上記サージ電圧の合成検出信号が発生しなかったことを通電遮断された相別に記憶すると共に、上記ステッピングモータの原点復帰動作中において、上記サージ電圧の合成検出信号が発生しなかったことを通電遮断された相別に記憶するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動系の異常検出装置。
【請求項３】
電源スイッチが投入されると直ちに動作して異常検出装置に給電すると共に、上記電源スイッチが遮断されてから少なくとも上記ステッピングモータが原点復帰するまでの間は電源供給を継続した後に電源遮断を行う遅延遮断動作を行う電源リレー、上記ステッピングモータの駆動パルス量または移動パルス量を可逆計数してステッピングモータの現在回転位置を測定する動作を行う現在値カウンタ、及び上記ステッピングモータが原点位置に復帰した時に動作して上記現在値カウンタをリセットし、上記電源スイッチが遮断された運転停止後に原点復帰を行っておくことにより、電源投入時は直ちに正常運転を開始することができるようにする復帰検出スイッチを備えたことを特徴とする請求項２に記載のモータ駆動系の異常検出装置。
【請求項４】
上記ステッピングモータの駆動パルス量または移動パルス量を可逆計数してステッピングモータの現在回転位置を測定する現在値カウンタ、原点復帰動作に先立って、上記現在値カウンタに対して設定され、ステッピングモータの正転限界位置から逆転限界位置への移動を行うに足る目標駆動パルス量を設定する最大量設定手段、上記ステッピングモータが原点位置に復帰した時に動作して、上記現在値カウンタをリセットするように動作する復帰検出スイッチ、及び上記目標駆動パルス量で原点復帰動作を行った後に、上記復帰検出スイッチが動作したかどうかを判定し、上記ステッピングモータまたは機構系の異常を検出して異常警報表示器を動作させる復帰異常判定手段を備えたことを特徴とする請求項２または請求項３に記載のモータ駆動系の異常検出装置。
【請求項５】
上記一時記憶手段は、上記マイクロプロセッサの外部に設けられたフリップフロップ回路が用いられ、該フリップフロップ回路は上記合成状態検出信号によってセットされ、上記マイクロプロセッサによって読出し、リセットされるものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のモータ駆動系の異常検出装置。
【請求項６】
マイクロプロセッサ、上記マイクロプロセッサにより生成された断続信号に応答し、多相界磁コイルを所定順序で付勢してステッピングモータを正逆転駆動する複数の開閉素子、上記開閉素子による上記界磁コイルへの通電遮断時に生じるサージ電圧を各相別に検出して、各相界磁コイルに対する通電、遮断を確認する検出信号を発生する個別状態検出手段、上記個別状態検出手段によって検出された信号の内、隣接動作しないグループの信号を論理和して各グループの界磁コイルへの通電・遮断を確認する合成信号を発生する第一及び第二の合成状態検出手段、上記第一及び第二の合成状態検出手段によって検出された合成信号を第一及び第二の割込み入力端子を介して少なくとも夫々のグループ毎に分離して上記マイクロプロセッサ内のＲＡＭメモリに記憶する一時記憶手段、上記グループ別の断続信号出力の前回の立上がりまたは立下がり時点の直後における変動遅延時間をおいてグループ別に記憶された上記一時記憶の内容を、上記断続信号出力の今回の立下がりまたは立上がり時点で読み出して相別に異常の有無を記憶する個別判定記憶手段、上記個別判定記憶手段が今回の相別異常の有無を記憶した後に上記一時記憶手段の内容を消去して、次回の合成信号を新たに記憶可能にするリセット手段、及び上記個別判定記憶手段の内で少なくとも１個以上のものが異常記憶していることに応動して異常警報表示器を作動させ、上記ステッピングモータが高速連続駆動されている状態で異常判定が行えるようにした異常警報表示手段を備えたことを特徴とするモータ駆動系の異常検出装置。
【請求項７】
上記一時記憶手段は、上記マイクロプロセッサ内部のＲＡＭメモリが用いられ、該ＲＡＭメモリは上記合成状態検出信号のパルス幅よりも短い時間間隔で周期的に入力監視が行われるマイクロプロセッサの割込み入力端子を介してセットされ、マイクロプロセッサ内部で読出し、リセットされるものであることを特徴とする請求項１または請求項６に記載のモータ駆動系の異常検出装置。
【請求項８】
上記個別判定記憶手段が記憶した異常発生回数を計数し、相別異常発生回数または相別異常発生回数の総和が所定値を超過したときに上記異常警報表示手段を作動させる計数判定手段を備えたことを特徴とする請求項１または請求項６に記載のモータ駆動系の異常検出装置。
【請求項９】
上記マイクロプロセッサには外部ツール接続用インタフェースが設けられ、上記個別判定記憶手段の内容が上記外部ツールによって読み出し表示されると共に、上記外部ツールからの指令によって上記内容がリセットされるものであることを特徴とする請求項１または請求項６に記載のモータ駆動系の異常検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば自動車用エンジンの排気ガス循環通路に設けられた循環ガス量の調整弁やアイドル回転速度制御用吸気弁の駆動制御に用いられるモータ駆動系の異常検出装置に関するものである。特に、モータ駆動系に用いられるステッピングモータの多相界磁コイル自体や、界磁コイルの駆動用開閉素子、或いは界磁コイルと開閉素子間の配線等の断線・短絡異常等を手軽に検出することができる改良されたモータ駆動系の異常検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ステッピングモータ用の界磁コイルを負荷として、負荷自体や、駆動用開閉素子、或いは負荷と開閉素子間の配線等の断線・短絡異常を検出する手段そのものとして、様々の方式のものが開示されており、その典型的な方式は次のとおりである。
【０００３】
Ａ＝負荷電流検出方式：
負荷となる界磁コイルに通電した時に、電流検出用直列抵抗に発生する電圧降下を監視し、適正な電流が流れているかどうかを判定するものである。これは、負荷短絡、配線短絡等があれば過大な電流が流れる一方で、負荷断線、配線断線、開閉素子の閉路異常等があれば所定値未満の電流しか流れないことを利用して各部の異常を総合的に検出するものである。
【０００４】
この負荷電流検出方式は、負荷や配線の短絡異常時に、開閉素子を自動的に遮断して、開閉素子の破損を防止するためににも有効な手段であるが、電気負荷が誘導性負荷の場合には開閉素子の導通直後では電流上昇遅れが発生するので不用意に断線異常と判定しないような遅延検出処理が必要となる。
【０００５】
Ｂ＝漏れ電流検出方式：
負荷駆動用開閉素子と並列に、漏れ電流を流す高抵抗を接続し、該高抵抗の分圧電圧を監視するものであり、開閉素子を遮断した時に負荷に流れる漏れ電流が無ければ負荷や配線の断線または開閉素子の短絡異常として各部の異常が総合的に検出される。
【０００６】
Ｃ＝サージ電圧検出方式：
負荷駆動用開閉素子を遮断した時に、誘導性負荷が発生するサージ電圧を検出するものであり、サージ電圧が無ければ負荷・配線の断線、開閉素子の遮断異常、負荷・配線の短絡による遮断異常として各部の異常が総合的に検出される。このサージ電圧検出方式でも、開閉素子の遮断直後ではサージ電圧の発生遅れがあるので、不用意に異常と判定しないような遅延検出処理が必要となる。
【０００７】
特開平３−２０３５９９号公報（特許第２６３９１４４号）「排気ガス循環弁制御装置」（文献Ａ）は負荷電流検出方式に基づくステッピングモータの駆動制御の例である。特開平１０−２５７７９９号公報「多チャンネル出力装置の出力オープン検出装置」（文献Ｂ）は漏れ電流検出方式に基づくステッピングモータの駆動制御の例である。特開平７−９９７９６号公報「ステッピングモータの駆動装置」（文献 ＡＢ）は負荷電流検出方式と漏れ電流検出方式を併用したステッピングモータの駆動制御の例である。
【０００８】
一方、多数の電気負荷に対する公知の異常検出手段としては、ハードウエアで判定・合成した結果をマイクロプロセッサに取込むような外部ハードウエア（Ｈ／Ｗ）方式のものと、合成された状態信号をマイクロプロセッサに入力して、マイクロプロセッサ内部で判定処理を行う内部ソフトウエア（Ｓ/Ｗ）方式のものに大別される。
【０００９】
上記文献Ａではステッピングモータの４個の界磁コイルに関する異常をディレイラッチして、これをＡＮＤ結合した総合異常判定結果をマイクロプロセッサに取込む外部Ｈ／Ｗ方式となっている。上記文献Ｂではステッピングモータの４個の界磁コイルに関する正常状態信号をダイオードでＯＲ結合し、その出力信号で積分回路をリセットすると共に、積分回路の出力を総合異常判定結果として必要に応じてマイクロプロセッサに取込むことができる外部Ｈ／Ｗ方式となっている。上記文献ＡＢでは各種状態信号を論理結合してマイクロプロセッサに入力し、該入力されたパルス列の周期及びデューティ比をマイクロプロセッサ内で監視することによって断線・短絡検出を行う内部Ｓ/Ｗ方式となっている。
【００１０】
その他、この発明に関連する公知技術として、特公平７−９２０１６号公報「内燃機関用燃料噴射弁駆動回路の故障検出回路」（文献Ｃ）はサージ電圧検出方式に基づく燃料噴射弁駆動用電磁コイルの駆動制御の例である。
【００１１】
また、特開平５−１８３１５号公報「自動車用エンジン制御装置」（文献Ｄ）によれば、エンジン制御装置に内蔵されたマイクロプロセッサによって駆動制御されるアクチュエータのイニシャライズを行うために、電源スイッチによって駆動される電源リレーを介してエンジン制御装置に給電し、電源スイッチの遮断後も上記電源リレーの動作を継続させイニシャライズの終了によって電源リレーを遮断することが述べられている。
【００１２】
なお、特願２０００-３８０６５２号「車載電気負荷駆動系の異常検出装置」（文献Ｅ）によれば、内部Ｓ/Ｗ方式であって、しかも異常相の分離検出を行う手段が提示されている。本発明は上記文献Ｅのものをステッピングモータに適用し、サージ電圧検出によって異常検出する場合の改良に関するものである。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
（１）従来技術の課題の説明
上記のような従来技術において、文献Ａまたは文献Ｂで見られる外部Ｈ／Ｗ方式は、寸法、コスト面で不利であって、この点では文献ＡＢで示したような内部Ｓ／Ｗ方式が望ましい。しかし、この文献ＡＢのものは、多数の電気負荷の内、どの負荷系統が異常となったものであるかを特定する概念がなく、このため保守作業が困難となるという不都合な点があった。
【００１４】
また、文献Ｃで見られるサージ電圧検出方式を多相界磁コイルに適用した場合、界磁コイルや開閉素子・配線等の異常を総合的に検出できる特徴があるが、多相界磁コイルのサージ電圧を並列合成すると、ステッピングモータの高速駆動時には異常相の分離検出が困難となるという問題がある。
【００１５】
（２）発明の目的の説明
この発明の第一の目的は、サージ電圧検出による安価で簡易な外部Ｈ／Ｗによる個別状態検出信号を用い、この個別状態検出信号を論理結合した単一の合成状態検出信号をマイクロプロセッサに入力して、高速動作時での異常判定を回避しながら、マイクロプロセッサ内のＳ／Ｗ処理によって正しい異常検出を行うと共に、異常な負荷系統を特定できるようにして保守作業の容易化を図ったモータ駆動系の異常検出装置を得ることにある。
【００１６】
この発明の第二の目的は、サージ電圧検出による安価、簡易な外部Ｈ／Ｗによる個別状態検出信号を用い、この個別状態検出信号を論理結合した複数の合成状態検出信号をマイクロプロセッサに入力して、高速動作時の異常判定を可能にし、マイクロプロセッサ内のＳ／Ｗ処理によって正しい異常検出を行うと共に、異常な負荷系統を特定できるようにして保守作業の容易化を図ったモータ駆動系の異常検出装置を得ることにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係るモータ駆動系の異常検出装置は、マイクロプロセッサ、上記マイクロプロセッサにより生成された断続信号に応答し、多相界磁コイルを所定順序で付勢してステッピングモータを正逆転駆動する複数の開閉素子、上記開閉素子による上記界磁コイルへの通電遮断時に生じるサージ電圧を各相別に検出して、上記各相界磁コイルへの通電、遮断を確認する検出信号を発生する個別状態検出手段、上記個別状態検出手段によって検出された信号を論理和して上記全相界磁コイルへの通電、遮断を確認する合成信号を発生する合成状態検出手段、上記ステッピングモータの駆動停止時間又は回転方向反転時の休止時間が所定値以上であることを確認する駆動開始遅延確認手段、上記合成状態検出手段によって検出された合成信号の発生を記憶する一時記憶手段、上記断続信号が所定時間以上休止した後の初回立上りまたは立下り時点の直後における変動遅延時間をおいて記憶された上記一時記憶の内容を、上記断続信号の次回の立上りまたは立下り時点で読み出して相別に異常の有無を記憶する個別判定記憶手段、上記個別判定記憶手段が今回の相別異常の有無を記憶した後に上記一時記憶手段の内容を消去して、次回の合成信号を新たに記憶可能にするリセット手段、及び上記個別判定記憶手段の内で少なくとも一個以上のものが異常記憶していることに応動して異常警報表示器を動作させる異常警報表示手段を備え、上記個別判定記憶手段は、上記ステッピングモータが所定時間以上の休止を行った後の初回の通電遮断に対して、上記サージ電圧の合成検出信号が発生しなかったことを通電遮断された相別に記憶して、上記ステッピングモータの正逆転起動時に異常判定を行うことを特徴とするものである。
【００１８】
また、請求項1に係る装置において、電源投入時の初回動作または／及び電源遮断直前の最終動作において動作し、上記サージ電圧波形が断続波形となる限度以下の低速動作で原点位置に一方向復帰を行うための原点復帰動作制御手段を備え、上記個別判定記憶手段は、上記ステッピングモータの駆動開始または回転方向反転後の初回の通電遮断に対して上記サージ電圧の合成検出信号が発生しなかったことを通電遮断された相別に記憶すると共に、上記ステッピングモータの原点復帰動作中において、上記サージ電圧の合成検出信号が発生しなかったことを通電遮断された相別に記憶するようにしたことを特徴とするものである。
【００１９】
また、請求項2に係る装置において、電源スイッチが投入されると直ちに動作して異常検出装置に給電すると共に、上記電源スイッチが遮断されてから少なくとも上記ステッピングモータが原点復帰するまでの間は電源供給を継続した後に電源遮断を行う遅延遮断動作を行う電源リレー、上記ステッピングモータの駆動パルス量または移動パルス量を可逆計数してステッピングモータの現在回転位置を測定する動作を行う現在値カウンタ、及び上記ステッピングモータが原点位置に復帰した時に動作して上記現在値カウンタをリセットし、上記電源スイッチが遮断された運転停止後に原点復帰を行っておくことにより、電源投入時は直ちに正常運転を開始することができるようにする復帰検出スイッチを備えたことを特徴とするものである。
【００２０】
また、請求項2または請求項3に係る装置において、上記ステッピングモータの駆動パルス量または移動パルス量を可逆計数してステッピングモータの現在回転位置を測定する現在値カウンタ、原点復帰動作に先立って、上記現在値カウンタに対して設定され、ステッピングモータの正転限界位置から逆転限界位置への移動を行うに足る目標駆動パルス量を設定する最大量設定手段、上記ステッピングモータが原点位置に復帰した時に動作して、上記現在値カウンタをリセットするように動作する復帰検出スイッチ、及び上記目標駆動パルス量で原点復帰動作を行った後に、上記復帰検出スイッチが動作したかどうかを判定し、上記ステッピングモータまたは機構系の異常を検出して異常警報表示器を動作させる復帰異常判定手段を備えたことを特徴とするものである。
【００２１】
また、請求項1または請求項2に係る装置において、上記一時記憶手段は、上記マイクロプロセッサの外部に設けられたフリップフロップ回路が用いられ、該フリップフロップ回路は上記合成状態検出信号によってセットされ、上記マイクロプロセッサによって読出し、リセットされるものであることを特徴とするものである。
【００２２】
また、この発明の請求項６に係るモータ駆動系の異常検出装置は、マイクロプロセッサ、上記マイクロプロセッサにより生成された断続信号に応答し、多相界磁コイルを所定順序で付勢してステッピングモータを正逆転駆動する複数の開閉素子、上記開閉素子による上記界磁コイルへの通電遮断時に生じるサージ電圧を各相別に検出して、各相界磁コイルに対する通電、遮断を確認する検出信号を発生する個別状態検出手段、上記個別状態検出手段によって検出された信号の内、隣接動作しないグループの信号を論理和して各グループの界磁コイルへの通電・遮断を確認する合成信号を発生する第一及び第二の合成状態検出手段、上記第一及び第二の合成状態検出手段によって検出された合成信号を第一及び第二の割込み入力端子を介して少なくとも夫々のグループ毎に分離して上記マイクロプロセッサ内のＲＡＭメモリに記憶する一時記憶手段、上記グループ別の断続信号出力の前回の立上がりまたは立下がり時点の直後における変動遅延時間をおいてグループ別に記憶された上記一時記憶の内容を、上記断続信号出力の今回の立下がりまたは立上がり時点で読み出して相別に異常の有無を記憶する個別判定記憶手段、上記個別判定記憶手段が今回の相別異常の有無を記憶した後に上記一時記憶手段の内容を消去して、次回の合成信号を新たに記憶可能にするリセット手段、及び上記個別判定記憶手段の内で少なくとも１個以上のものが異常記憶していることに応動して異常警報表示器を作動させ、上記ステッピングモータが高速連続駆動されている状態で異常判定が行えるようにした異常警報表示手段を備えたことを特徴とするものである。
【００２３】
また、請求項１または請求項６に係る装置において、上記一時記憶手段は、上記マイクロプロセッサ内部のＲＡＭメモリが用いられ、該ＲＡＭメモリは上記合成状態検出信号のパルス幅よりも短い時間間隔で周期的に入力監視が行われるマイクロプロセッサの割込み入力端子を介してセットされ、マイクロプロセッサ内部で読出し、リセットされるものであることを特徴とするものである。
【００２４】
また、請求項1または請求項６に係る装置において、上記個別判定記憶手段が記憶した異常発生回数を計数し、相別異常発生回数または相別異常発生回数の総和が所定値を超過したときに上記異常警報表示手段を作動させる計数判定手段を備えたことを特徴とするものである。
【００２５】
また、請求項１または請求項６に係る装置において、上記マイクロプロセッサには外部ツール接続用インタフェースが設けられ、上記個別判定記憶手段の内容が上記外部ツールによって読み出し表示されると共に、上記外部ツールからの指令によって上記内容がリセットされるものであることを特徴とするものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
（１）実施の形態１の構成の詳細な説明
以下この発明の実施の形態１を図について説明する。図１はこの発明の実施の形態１に係る装置の構成ブロックを示すもので、図１において、１００ａはマイクロプロセッサ１１０ａを包含し、外部接続されたステッピングモータ１０１ａを駆動制御する異常検出装置、１０２ａは上記ステッピングモータ１０１ａの回転子、１０２ｂは該回転子によって図示方向に正転・逆転動作を行う移動体、１０２ｃは該移動体の正逆転限界位置に設けられたストッパ、１０２ｄは上記移動体１０２ｂが逆転限界位置に到達した時、即ち上記ステッピングモータ１０１ａが原点位置に復帰したときに閉路する復帰検出スイッチ、１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄは多相の界磁コイルであり、各界磁コイルの一端はコネクタ端子Ａ２、Ｂ２、Ｃ２、Ｄ２を介して上記異常検出装置１００ａのコネクタ端子Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１に接続されている。
【００２７】
１０４はステッピングモータ１０１ａの電源となる車載バッテリ、１０５は電源スイッチ、１０６ａは車載バッテリ１０４から電源スイッチ１０５とダイオード１０５ａを介して付勢される電源リレー、１０６ｂはこのリレーの出力接点である。上記界磁コイル１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄの他端は出力接点１０６ｂを介して車載バッテリ１０４に接続されている。
【００２８】
ＳＬＰは車載バッテリ１０４に接続された上記異常検出装置１００ａの端子、ＭＰＷは出力接点１０６ｂを介して車載バッテリ１０４に接続された異常検出装置１００ａの端子である。１０７は異常検出装置１００ａの駆動出力ＤＲ２から駆動される異常警報表示器（ＬＭＰ）、１０８はケーブル１０９を介して異常警報装置１００ａの通信用インタフェース（Ｉ／Ｆ）１１１に接続された外部ツールである。
【００２９】
異常検出装置１００ａの内部構成に関し、１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ、１１４ｄはトランジスタによって構成された開閉素子、１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄは上記開閉素子を駆動するベース抵抗、１１５ｂ、１１５ｄはそれぞれベース抵抗１１３ｂ、１１３ｄに接続された論理反転素子、１１２ａ、１１２ｃはマイクロプロセッサ１００ａの断続信号出力Ｐ１とＰ２に接続されたプルダウン抵抗である。
【００３０】
開閉素子１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ、１１４ｄの内、開閉素子１１４ａと１１４ｃには断続信号出力Ｐ１、Ｐ２がベース抵抗１１３ａとベース抵抗１１３ｃを通して給電される。また、開閉素子１１４ｂと１１４ｄには論理反転素子１１５ｂとベース抵抗１１３ｂおよび論理反転素子１１５ｄとベース抵抗１１３ｄを通して給電される。開閉素子１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ、１１４ｄのコレクタ端子はコネクタ端子Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１に接続されて上記界磁コイル１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄを駆動すると共に、ＯＲ結合用ダイオード１１６を介して抵抗１１７に接続されている。
【００３１】
１１８はそのエミッタ端子がエミッタ抵抗１１９を介して電源端子ＭＰＷに接続され、さらに抵抗１１７を介してＯＲ結合用ダイオード１１６のカソード側に接続されたトランジスタ、１２０は該トランジスタのベース端子と電源端子ＭＰＷ間に接続されたドロッパダイオード、１２１はトランジスタ１１８のコレクタ端子に接続され、トランジスタ１２２を駆動するベース抵抗、１２３はトランジスタ１２２のベース/エミッタ端子間に接続された安定抵抗である。
【００３２】
１２４は上記電源端子ＭＰＷ及びＳＬＰ端子から給電され、制御用定電圧出力を発生してマイクロプロセッサ１１０ａに給電する電源ユニットで、上記電源端子ＳＬＰからの電源は出力接点１０６ｂが開路した時のスリープ電源として用いられる。１２５は上記トランジスタ１２２のコレクタ端子から駆動される一時記憶手段であるフリップフロップ回路である。
【００３３】
Ｐ４はフリップフロップ回路１２５のセット出力をマイクロプロセッサ１１０ａに読込む入力信号、ＲＳＴは上記フリップフロップ回路１２５をリセットするためにマイクロプロセッサ１１０ａが発生するフリップフロップ回路１２５へのリセット信号出力、Ｐ3は上記フリップフロップ回路１２５のセット入力信号となる合成状態検出信号である。
【００３４】
ＤＲ1はマイクロプロセッサ１１０ａの駆動出力、１２６は該駆動出力ＤＲ１によって電源リレー１０６ａの動作を継続保持する駆動素子、ＤＲ２は異常警報表示器１０７を駆動するためのマイクロプロセッサ１１０ａの駆動出力である。電源リレー１０６ａは、電源スイッチ１０５によって一旦付勢駆動された後は、電源スイッチ１０５が開路しても駆動出力ＤＲ1によって動作保持され、マイクロプロセッサ１１０ａが初期化動作を行った後で駆動出力ＤＲ１を停止して、電源リレー１０６ａを消勢するようになっている。更に、マイクロプロセッサ１１０ａはＲＯＭメモリ１３１ａに格納されたプログラムに従って制御動作や外部ツール１０８との通信を行うようになっている。
【００３５】
１３２は、断続信号出力Ｐ１の立上がりエッジ、立下がりエッジを割込み計数するマイクロプロセッサ１１０ａの現在値カウンタ（ＣＮＴ）であり、この現在値カウンタ１３２は計数時の断続信号出力Ｐ２の論理レベルによって可逆計数を行い、ステッピングモータ１０１ａの現在位置を表すものとなっている。ＨＰは復帰検出スイッチ１０２ｄが接続されたマイクロプロセッサ１１０ａへの入力である。
【００３６】
復帰検出スイッチ１０２ｄはステッピングモータ１０１ａによって駆動される開閉弁等のアクチェータの原点位置を確認したり、復帰動作の完了信号を出すものとして用いられるものであるが、原点復帰が当止めストッパ方式による場合には復帰検出スイッチ１０２ｄは不要であり、ステッピングモータ１０１ａを復帰方向に十分駆動しておけば、原点復帰したものと見做す制御を行うこともできる。ＩＧＳはインタフェース回路１２７を介して電源スイッチ１０５に接続された電源検出入力信号である。
【００３７】
（２）実施の形態１の作用・動作の詳細な説明
図１のとおり構成されたこの発明の実施の形態１において、先ず図２に示すステッピングモータ１０１ａの正転動作のタイムチャートに基づいて作用・動作の説明をする。図２において、マイクロプロセッサ１１０ａの断続信号出力Ｐ１の立上がりエッジは○1○5○9で示され、立下がりエッジは○3○7○11で示されている。また、マイクロプロセッサ１１０ａの断続信号出力Ｐ２の立上がりエッジは○4○8○12で示され、立下がりエッジは○2○6○10で示されている。断続信号出力Ｐ１の立上がりエッジ○1○5○9時点における断続信号出力Ｐ２のレベルは「Ｈ」となっているのに対して、断続信号出力Ｐ１の立下がりエッジ○3○7○11時点における断続信号出力Ｐ２のレベルは「Ｌ」となっているのが正転状態を表している。なお、○1〜○12は、図中ではその数字を○で囲んだもので表している。
【００３８】
図２におけるＡ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１は開閉素子１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ、１１４ｄのコレクタ端子電圧波形、即ち異常検出装置１００ａのコネクタ端子Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１の電圧波形を示しており、界磁コイル１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄへの通電時は「Ｌ」、遮断時は「Ｈ」レベルとなっている。
【００３９】
２００ａ〜２００ｄは個別状態検出信号となるサージ電圧である。このうち、２００ａは断続信号出力Ｐ１の立下がりエッジ○3で界磁コイル１０３ａの通電が遮断された時のサージ電圧波形、２００ｂは断続信号出力Ｐ１の立上がりエッジ○1で界磁コイル１０３ｂの通電が遮断された時のサージ電圧波形、２００ｃは断続信号出力Ｐ２の立下がりエッジ○2で界磁コイル１０３ｃの通電が遮断された時のサージ電圧波形、２００ｄは断続信号出力Ｐ２の立上がりエッジ○4で界磁コイル１０３ｄの通電が遮断された時のサージ電圧波形である。
【００４０】
各サージ電圧２００ａ〜２００ｄによる電流は、ＯＲ結合用ダイオード１１６を介して抵抗１１７、エミッタ抵抗１１９、出力接点１０６ｂを通じて車載バッテリ１０４に吸収されるが、その一部はドロッパダイオード１２０に流れてトランジスタ１１８を駆動するので、トランジスタ１１８とベース抵抗１２１を介してトランジスタ１２２が駆動される。その結果、サージ電圧２００ａ〜２００ｄが発生している時にはトランジスタ１２２のコレクタ端子は正常を意味する信号「Ｌ」レベルとなっていて、これが合成状態検出信号Ｐ３として一時記憶手段であるフリップフロップ回路１２５に取込まれるようになっている。
【００４１】
但し、サージ電圧２００ａ〜２００ｄが発生しなかった時にはトランジスタ１２２のコレクタ出力は論理「Ｈ」レベルのままであり、フリップフロプ回路１２５がセットされることは無い。フリップフロップ回路１２５の内容は次回のタイミング（信号出力Ｐ１、Ｐ２の立上がりエッジや立下がりエッジ）で読出し・判定の上でリセットされ、新たな入力信号Ｐ３が格納される。
【００４２】
図１のとおり構成されたこの発明の実施の形態１において、図３に示すステッピングモータ１０１ａの逆転動作のタイムチャートに基づいて作用・動作の説明をする。図３において、マイクロプロセッサ１１０ａの断続信号出力Ｐ１の立上がりエッジは○1○5○9で示され、立下がりエッジは○3○7○11で示されている。また、マイクロプロセッサ１１０ａの断続信号出力Ｐ２の立下がりエッジは○4○8○12で示され、立上がりエッジは○2○6○10で示されている。断続信号出力Ｐ１の立上がりエッジ○1○5○9時点における断続信号出力Ｐ２のレベルは「Ｌ」となっているのに対して、断続信号出力Ｐ１の立下がりエッジ○3○7○11時点における断続信号出力Ｐ２のレベルは「Ｈ」となっている。
【００４３】
図３におけるＡ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１は開閉素子１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ、１１４ｄのコレクタ端子電圧波形、即ち異常検出装置１００ａのコネクタ端子Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１の電圧波形を示しており、界磁コイル１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄへの通電時は「Ｌ」、遮断時は「Ｈ」レベルとなっている。
【００４４】
３００ａ〜３００ｄは個別状態検出信号となるサージ電圧である。このうち、３００ａは断続信号出力Ｐ１の立下がりエッジ○3で界磁コイル１０３ａの通電が遮断された時のサージ電圧波形、３００ｂは断続信号出力Ｐ１の立上がりエッジ○1で界磁コイル１０３ｂの通電が遮断された時のサージ電圧波形、３００ｃは断続信号出力Ｐ２の立下がりエッジ○4で界磁コイル１０３ｃの通電が遮断された時のサージ電圧波形、３００ｄは断続信号出力Ｐ２の立上がりエッジ○2で界磁コイル１０３ｄの通電が遮断された時のサージ電圧波形である。
【００４５】
各サージ電圧３００ａ〜３００ｄによる電流は図１のＯＲ結合用ダイオード１１６を介して抵抗１１７、エミッタ抵抗１１９、出力接点１０６ｂを通じて車載バッテリ１０４に吸収されるが、その一部はドロッパダイオード１２０に流れてトランジスタ１１８を駆動するので、トランジスタ１１８とベース抵抗１２１を介してトランジスタ１２２が駆動される。その結果、サージ電圧が発生している時にはフリップフロップ回路１２５の入力信号Ｐ３は「Ｌ」レベルとなっているのは図２の場合と同じである。なお、図２や図３のパルス列Ｐ３において、例えば○2Ｂと表現されている意味は、○2のタイミングでサージ電圧３００ｂによる界磁コイル１０３ｂの状態信号を読取り判定するということである。
【００４６】
図１のものの全体動作説明用フローチャートを示す図４において、４００はマイクロプロセッサ１１０ａの動作開始工程、４０１は該工程に続いて作用し、ＩＧＳ入力（電源検出入力）が動作しているかどうかを判定する工程、４０２は該工程がＹＥＳの時に作用し、下記のＤＲ１出力（電源保持駆動出力）がセットされているかどうかによって電源投入直後の初回動作であるかどうかを判定する工程、４０３は該工程が初回動作である時に作用し、駆動出力ＤＲ１をセットする工程、４０４は該工程に続いて作用し、原点復帰検出スイッチ１０２ｄが動作しているかどうかを判定する工程、４０５は該工程が原点復帰位置ではないと判定した時に作用し、現在値カウンタ１３２を最大量に設定する工程（最大量設定手段）である。ここでいう最大量は図１における移動体１０２ｂがストッパ１０２ｃによる正転限界位置から逆転限界位置に移動するのに必要なパルス量ことである。
【００４７】
４０６は工程４０５に続いて作用し、原点復帰のために逆転パルス列として断続信号出力Ｐ１、Ｐ２を発生する工程（原点復帰動作制御手段）、４０７は該工程に続いて作用し、図６で後述するサブルーチンプログラム、４０８は該サブルーチンプログラムに続いて作用し、原点復帰検出スイッチ１０２ｄが動作したかどうかを判定する工程、４０９は工程４０８が復帰完了の判定であった時に作用し、現在値カウンタ１３２を０にリセットする工程である。
【００４８】
４１０は工程４０１がＮＯであって、電源スイッチ１０５がＯＦＦされていると判定した場合に作用し、ＤＲ１出力がセットされているかどうかを判定する工程であり、該工程がＹＥＳの判定であってＤＲ１出力が既にセットされておれば工程４０４へ移行するようになっている。４１１は工程４０８が原点復帰位置ではないと判定した時に作用し、現在値カウンタ１３２の現在値が０になっていないかどうかを判定する工程（復帰異常判定手段）であり、該工程がＮＯの判定である時は引続いて工程４０６へ移行し、逆転パルスを発生することによって現在値が減少するようになっている。
【００４９】
４１２は上記工程４１１がＹＥＳの判定であった時に作用し、異常警報表示器１０７を駆動する工程（異常警報表示手段）である。該工程では上記工程４０５で設定された十分な量の設定値に対応する逆転パルスが工程４０６で与えられ、工程４１１が現在値０を判定しているにも関らず、工程４０８では復帰検出スイッチ１０２ｄが不作動であって、これによってステッピングモータ１０１ａが正常回転していないことを判定している。
【００５０】
４１３は工程４０９または４１２に続いて作用し、電源スイッチ入力ＩＧＳがＯＦＦであるかどうかを判定する工程、４１４は該工程がＹＥＳであって電源スイッチ１０５がＯＦＦされていると判定した場合に作用し、工程４０３でセットされた駆動出力ＤＲ１をリセットする工程、４１５は工程４１０や工程４１３がＮＯの判定であった時、または工程４１４に続いて移行する動作終了工程であり、該動作終了工程において再度動作開始工程４００が活性化されることによって繰返して制御動作が行われるようになっている。
【００５１】
４１６は工程４０２がＮＯの判定であって原点復帰動作が完了している時に作用し、図示しない駆動制御手段の中からステッピングモータ１０１ａの目標回転位置を読み出す工程、４１７は該工程に続いて作用し、現在値カウンタ１３２の現在値を読み出す工程、４１８は該工程に続いて作用し、工程４１６によって読み出された目標位置と工程４１７で読み出された現在値を比較する工程である。
【００５２】
４２０は工程４１８が位置偏差過大の判定を行った時に作用し、位置偏差の正負によって補正回転方向を判定する工程、４２１ａは該工程が正転判定であった時に作用し、断続信号出力Ｐ１、Ｐ２によって正転パルス列を発生する工程、４２２ａは該工程に続いて作用し、後述の工程４２４ａで完了フラグがセットされていたかどうかを判定する工程、４２３ａは該工程がＮＯの判定であった時に作用し、図５で後述するサブルーチンプログラム、４２４ａは該サブルーチンプログラムに続いて作用し、異常検出完了フラグをセットする工程、４２５ａは上記工程４２２ａがＹＥＳの判定であった時、または上記工程４２４ａに続いて作用し、現在時点での目標位置と現在位置を比較して正転パルス列の発生を継続するかどうかを判定する工程であり、該工程が継続判定であった時には工程４２１ａへ復帰する。
【００５３】
４２１ｂは上記工程４２０が逆転判定であった時に作用し、断続信号出力Ｐ１、Ｐ２によって逆転パルス列を発生する工程、４２２ｂは該工程に続いて作用し、後述の工程４２４ｂで完了フラグがセットされていたかどうかを判定する工程、４２３ｂは該工程がＮＯの判定であった時に作用し、図６で後述するサブルーチンプログラム、４２４ｂは該サブルーチンプログラムに続いて作用し、異常検出完了フラグをセットする工程、４２５ｂは上記工程４２２ｂがＹＥＳの判定であった時、または上記工程４２４ｂに続いて作用し、現在時点での目標位置と現在位置を比較して逆転パルス列の発生を継続するかどうかを判定する工程であり、該工程が継続判定であった時には上記工程４２１ｂへ復帰しするようになっている。
【００５４】
４２６は上記工程４１８が正常判定であった時、または上記工程４２５ａ、４２５ｂが継続停止判定であった時に作用し、駆動停止時間が所定値以上であるかどうかを判定し、所定時間に達していないときは工程４２６を繰返し動作する待ち時間工程（駆動開始遅延確認手段）である。なお、ステッピングモータ１０１ａの再駆動開始または正転逆転切換駆動前の停止時間は、通常は上記所定時間以上となっていて、工程４２６でわざわざ時間待ちをしなくてもよいので、工程４２６は主として駆動開始遅延確認手段として機能するものとなっている。４２７は上記工程４２６による待ち時間経過後に作用し、上記工程４２４ａまたは工程４２４ｂでセットされていた完了フラグをリセットする工程であり、該工程に続いて上記終了工程４１５へ移行するようになっている。
【００５５】
以上の動作を総括説明すると、工程４０１から工程４１４までの動作は、電源スイッチ投入時または電源スイッチ遮断時における原点復帰動作と、原点復帰過程での異常検出に関するものである。なお、この実施の形態では原点復帰検出スイッチ１０２ｄを備えているので、電源スイッチ遮断時に原点復帰動作をさせるようにしておけば、電源投入時は一般にはわざわざ原点復帰動作を行わなくても既に原点位置にあるので、復帰検出スイッチ１０２ｄの動作を確認するだけで、速やかに通常運転状態に移行することができると共に、万一原点復帰していなかったときだけ電源投入時に原点復帰を行うようにすることができるものである。また、十分な逆転パルスを与えても原点復帰検出スイッチ１０２ｄが動作しない時にはステッピングモータ１０１ａまたは被駆動機械系の異常であると判定できる。
【００５６】
工程４１６以降の工程は通常運転時における正逆転駆動と異常検出に関するものであるが、通常運転における正転完了後や逆転完了後の再起動や、回転方向が変化するときには工程４２６による休止時間が確保されていると共に、サブルーチンプログラム４２３ａや４２３ｂによる異常検出は休止直後の初回サージ電圧の有無を検出するようになっている。
【００５７】
図１のものの正転時異常検出動作説明用フローチャートを示す図５において、５００は図４の工程４２２ａがＮＯの判定であった時に活性化されるサブルーチンプログラムの動作開始工程、５０１ａは該工程５００に続いて作用し、断続信号出力Ｐ１が立下がったかどうかを判定する工程、５０１ｂは該工程５０１ａがＮＯの判定であった時に作用し、断続信号出力Ｐ１が立上がったかどうかを判定する工程、５０１ｃは該工程５０１ｂがＮＯの判定であった時に作用し、断続信号出力Ｐ２が立下がったかどうかを判定する工程、５０１ｄは該工程５０１ｃがＮＯの判定であった時に作用し、断続信号出力Ｐ２が立上がったかどうかを判定する工程であり、上記工程５０１ｄの判定がＮＯであった時は上記工程５０１ａに復帰するようになっており、上記工程５０１ａ〜５０１ｄは循環繰返し動作を行いながら断続信号Ｐ１またはＰ２が立上がりまたは立下がるのを検出する工程となっている。
【００５８】
５０２ａは上記工程５０１ａがＹＥＳの判定であった時に作用し、図２のタイムチャートに従って断続信号Ｐ２が立上がるまで待機動作を行う工程、５０２ｂは上記工程５０１ｂがＹＥＳの判定であった時に作用し、図２のタイムチャートに従って断続信号Ｐ２が立下がるまで待機動作を行う工程、５０２ｃは上記工程５０１ｃがＹＥＳの判定であった時に作用し、図２のタイムチャートに従って断続信号Ｐ１が立下がるまで待機動作を行う工程、５０２ｄは上記工程５０１ｄがＹＥＳの判定であった時に作用し、図２のタイムチャートに従って断続信号Ｐ１が立上がるまで待機動作を行う工程である。
【００５９】
５０３ａは上記工程５０２ａがＹＥＳの判定であった時に作用し、前記フリップフロップ回路１２５に合成状態検出信号Ｐ３がセットされているかどうかを判定する工程、５０３ｂは上記工程５０２ｂがＹＥＳの判定であった時に作用し、前記フリップフロップ回路１２５に合成状態検出信号Ｐ３がセットされているかどうかを判定する工程、５０３ｃは上記工程５０２ｃがＹＥＳの判定であった時に作用し、前記フリップフロップ回路１２５に合成状態検出信号Ｐ３がセットされているかどうかを判定する工程、５０３ｄは上記工程５０２ｄがＹＥＳの判定であった時に作用し、前記フリップフロップ回路１２５に合成状態検出信号Ｐ３がセットされているかどうかを判定する工程である。
【００６０】
５０４ａ〜５０４ｄはリセット工程（リセット手段）である。このうち、５０４ａは上記工程５０３ａがＹＥＳの判定であった時に作用し、前記フリップフロップ回路１２５に記憶された合成状態検出信号Ｐ３をリセットする工程、５０４ｂは上記工程５０３ｂがＹＥＳの判定であった時に作用し、前記フリップフロップ回路１２５に記憶された合成状態検出信号Ｐ３をリセットする工程、５０４ｃは上記工程５０３ｃがＹＥＳの判定であった時に作用し、前記フリップフロップ回路１２５に記憶された合成状態検出信号Ｐ３をリセットする工程、５０４ｄは上記工程５０３ｄがＹＥＳの判定であった時に作用し、前記フリップフロップ回路１２５に記憶された合成状態検出信号Ｐ３をリセットする工程である。
【００６１】
５０５ａ〜５０５ｄは異常検出回数計数工程（個別判定記憶手段＝相別異常計数記憶手段）である。このうち、５０５ａは上記工程５０３ａがＮＯの判定であった時に作用し、図示しないＡ相異常計数カウンタで異常検出回数を加算計数する工程、５０５ｂは上記工程５０３ｂがＮＯの判定であった時に作用し、図示しないＢ相異常計数カウンタで異常検出回数を加算計数する工程、５０５ｃは上記工程５０３ｃがＮＯの判定であった時に作用し、図示しないＣ相異常計数カウンタで異常検出回数を加算計数する工程、５０５ｄは上記工程５０３ｄがＮＯの判定であった時に作用し、図示しないＤ相異常計数カウンタで異常検出回数を加算計数する工程であり、上記工程５０５ａ〜５０５ｄによって合成状態検出信号Ｐ３が発生しなかったことを相別に分離して記憶するようになっている。
【００６２】
５０６は上記工程５０４ａ〜５０４ｄまたは上記工程５０５ａ〜５０５ｄに続いて作用し、上記工程５０５ａ〜５０５ｄで計数された異常検出回数のどれかが所定値を超過したかどうか、または上記工程５０５ａ〜５０５ｄで計数された異常検出回数の総和の回数が所定値を超過したかどうかを判定する工程（計数判定手段）、５０７は該工程がＹＥＳの判定であった時に作用し、異常警報表示器１０７に対する駆動出力ＤＲ２を発生する工程（異常警報表示手段）、５０８は上記工程５０６がＮＯの判定であった時、または上記工程５０７に続いて作用し、図４の工程４２４ａへ移行する復帰ラベルである。
【００６３】
以上の動作を総括説明すると、工程５０１ａから工程５０５ａまでの動作は、Ａ相界磁コイル１０３ａ系統の異常を検出し、ステッピングモータ１０１ａの正転起動動作毎に異常検出回数を加算計数する工程、工程５０１ｂから工程５０５ｂまでの動作は、Ｂ相界磁コイル１０３ｂ系統の異常を検出し、ステッピングモータ１０１ａの正転起動動作毎に異常検出回数を加算計数する工程、工程５０１ｃから工程５０５ｃまでの動作は、Ｃ相界磁コイル１０３ｃ系統の異常を検出し、ステッピングモータ１０１ａの正転起動動作毎に異常検出回数を加算計数する工程、工程５０１ｄから工程５０５ｄまでの動作は、Ｄ相界磁コイル１０３ｄ系統の異常を検出し、ステッピングモータ１０１ａの正転起動動作毎に異常検出回数を加算計数する工程であり、各系統では界磁コイルや開閉素子及び配線の断線・短絡異常が合併され、分離不可状態で検出されるものである。なお、各相の異常計数カウンタは上記工程５０５ａ〜５０５ｄで加算計数されるほか、図６の工程６０５ａ〜６０５ｄでも加算計数され、工程５０６によって比較される加算現在値は両者を合計したものとなっている。
【００６４】
図１のものの逆転時異常検出動作説明用フローチャートを示す図６において、６００は図４の工程４２２ｂがＮＯの判定であった時、または工程４０６に続いて活性化されるサブルーチンプログラムの動作開始工程、６０１ａは該工程６００に続いて作用し、断続信号出力Ｐ１が立下がったかどうかを判定する工程、６０１ｂは該工程６０１ａがＮＯの判定であった時に作用し、断続信号出力Ｐ１が立上がったかどうかを判定する工程、６０１ｃは該工程６０１ｂがＮＯの判定であった時に作用し、断続信号出力Ｐ２が立下がったかどうかを判定する工程、６０１ｄは該工程６０１ｃがＮＯの判定であった時に作用し、断続信号出力Ｐ２が立上がったかどうかを判定する工程であり、上記工程６０１ｄの判定がＮＯであった時は上記工程６０１ａに復帰するようになっており、上記工程６０１ａ〜６０１ｄは循環繰返し動作を行いながら断続信号Ｐ１またはＰ２が立上がりまたは立下がるのを検出する工程となっている。
【００６５】
６０２ａは上記工程６０１ａがＹＥＳの判定であった時に作用し、図３のタイムチャートに従って断続信号Ｐ２が立下がるまで待機動作を行う工程、６０２ｂは上記工程６０１ｂがＹＥＳの判定であった時に作用し、図３のタイムチャートに従って断続信号Ｐ２が立上がるまで待機動作を行う工程、６０２ｃは上記工程６０１ｃがＹＥＳの判定であった時に作用し、図３のタイムチャートに従って断続信号Ｐ１が立上がるまで待機動作を行う工程、６０２ｄは上記工程６０１ｄがＹＥＳの判定であった時に作用し、図３のタイムチャートに従って断続信号Ｐ１が立下がるまで待機動作を行う工程である。
【００６６】
６０３ａは上記工程６０２ａがＹＥＳの判定であった時に作用し、一時記憶手段である前記フリップフロップ回路１２５に合成状態検出信号Ｐ３がセットされているかどうかを判定する工程、６０３ｂは上記工程６０２ｂがＹＥＳの判定であった時に作用し、前記フリップフロップ回路１２５に合成状態検出信号Ｐ３がセットされているかどうかを判定する工程、６０３ｃは上記工程６０２ｃがＹＥＳの判定であった時に作用し、前記フリップフロップ回路１２５に合成状態検出信号Ｐ３がセットされているかどうかを判定する工程、６０３ｄは上記工程６０２ｄがＹＥＳの判定であった時に作用し、前記フリップフロップ回路１２５に合成状態検出信号Ｐ３がセットされているかどうかを判定する工程である。
【００６７】
６０４ａ〜６０４ｄはリセット工程（リセット手段）である。このうち、６０４ａは上記工程６０３ａがＹＥＳの判定であった時に作用し、前記フリップフロップ回路１２５に記憶された合成状態検出信号Ｐ３をリセットする工程、６０４ｂは上記工程６０３ｂがＹＥＳの判定であった時に作用し、前記フリップフロップ回路１２５に記憶された合成状態検出信号Ｐ３をリセットする工程、６０４ｃは上記工程６０３ｃがＹＥＳの判定であった時に作用し、前記フリップフロップ回路１２５に記憶された合成状態検出信号Ｐ３をリセットする工程、６０４ｄは上記工程６０３ｄがＹＥＳの判定であった時に作用し、前記フリップフロップ回路１２５に記憶された合成状態検出信号Ｐ３をリセットする工程である。
【００６８】
６０５ａ〜６０５ｄは異常検出回数計数工程（個別判定記憶手段）である。このうち、６０５ａは上記工程６０３ａがＮＯの判定であった時に作用し、図示しないＡ相異常計数カウンタで異常検出回数を加算計数する工程、６０５ｂは上記工程６０３ｂがＮＯの判定であった時に作用し、図示しないＢ相異常計数カウンタで異常検出回数を加算計数する工程、６０５ｃは上記工程６０３ｃがＮＯの判定であった時に作用し、図示しないＣ相異常計数カウンタで異常検出回数を加算計数する工程、６０５ｄは上記工程６０３ｄがＮＯの判定であった時に作用し、図示しないＤ相異常計数カウンタで異常検出回数を加算計数する工程であり、上記工程６０５ａ〜６０５ｄによって合成状態検出信号Ｐ３が発生しなかったことを相別に分離して記憶するようになっている。
【００６９】
６０６は上記工程６０４ａ〜６０４ｄまたは上記工程６０５ａ〜６０５ｄに続いて作用し、上記工程６０５ａ〜６０５ｄで計数された異常検出回数のどれかが所定値を超過したかどうか、または上記工程６０５ａ〜６０５ｄで計数された異常検出回数の総和の回数が所定値を超過したかどうかを判定する工程（計数判定手段）、６０７は該工程がＹＥＳの判定であった時に作用し、前記異常警報表示器１０７に対する駆動出力ＤＲ２を発生する工程（異常警報表示手段）、６０８は上記工程６０６がＮＯの判定であった時、または上記工程６０７に続いて作用し、図４の工程４２４ｂまたは工程４０８へ移行する復帰ラベルである。
【００７０】
以上の動作を総括説明すると、工程６０１ａから工程６０５ａまでの動作は、Ａ相界磁コイル１０３ａ系統の異常を検出し、ステッピングモータ１０１ａの逆転起動動作毎に異常検出回数を加算計数する工程、工程６０１ｂから工程６０５ｂまでの動作は、Ｂ相界磁コイル１０３ｂ系統の異常を検出し、ステッピングモータ１０１ａの逆転起動動作毎に異常検出回数を加算計数する工程、工程６０１ｃから工程６０５ｃまでの動作は、Ｃ相界磁コイル１０３ｃ系統の異常を検出し、ステッピングモータ１０１ａの逆転起動動作毎に異常検出回数を加算計数する工程、工程６０１ｄから工程６０５ｄまでの動作は、Ｄ相界磁コイル１０３ｄ系統の異常を検出し、ステッピングモータ１０１ａの逆転起動動作毎に異常検出回数を加算計数する工程であり、各系統では界磁コイルや開閉素子及び配線の断線・短絡異常が合併され、分離不可状態で検出されるものである。なお、各相の異常計数カウンタは上記工程６０５ａ〜６０５ｄで加算計数されるほか、図５の工程５０５ａ〜５０５ｄでも加算計数され、上記工程６０６によって比較される加算現在値は両者を合計したものとなっている。
【００７１】
以上の説明を踏まえて、図１について概括的に作用動作を説明すると、開閉素子１１４ａ〜１１４ｄが発生するパルス列によって順次駆動されるステッピングモータ１０１ａの回転量は、発生パルス列を可逆計数する現在値カウンタ１３２によって測定され、目標位置との相対偏差に応じて可逆駆動が行われるようになっている。ステッピングモータ１０１ａの原点復帰位置は復帰検出スイッチ１０２ｄで検出され、この時点で上記現在値カウンタ１３２はリセットされるようになっているが、ストッパ位置１０２ｃに突き当たって停止するに足る十分な復帰駆動パルス列が与えられたにも関らず復帰検出スイッチ１０２ｄが動作しない時には異常警報表示器１０７が動作するようになっている。
【００７２】
開閉素子１１４ａ〜１１４ｄが界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄに給電してから遮断すると、端子Ａ１〜Ｄ１にはサージ電圧が発生する。但し、開閉素子が短絡故障で電流遮断ができなかったり、開閉素子が開放異常で通電ができなかったような場合には上記の遮断サージ電圧は発生しない。界磁コイルが断線・短絡していたり、配線路の断線や地絡（端子Ａ１〜Ｄ１とＡ２〜Ｄ２間の配線が車載バッテリ１０４の負側端子に誤接触すること）または天絡（端子Ａ１〜Ｄ１とＡ２〜Ｄ２間の配線が車載バッテリ１０４の正側端子に誤接触すること）があっても同様に遮断サージ電圧は発生しない。
【００７３】
マイクロプロセッサ１１０ａに対する制御入力点数を削減するために、各相のサージ電圧はＯＲ結合用ダイオード１１６によって並列結合されているが、異常発生した時にはどの相の異常であったかを識別する必要がある。更に、ステッピングモータ１０１ａが高速回転している時には、ダイオード１１６による論理和出力は途切れの無い連続信号レベルになって各相の分離が行えなくなる問題がある。例えば、図２のサージ電圧２００ａは断続信号出力Ｐ１の立下がり○3によって、界磁コイル１０３ａが発生したものであり、これが断続信号Ｐ２の立上がり○4によって、記憶されてからリセットされるようになっているが、ステッピングモータ１０１ａが高速回転している時には、サージ電圧２００ａの波形が断続信号Ｐ２の立上がり○4の時点を超えて継続してる現象が発生する。
【００７４】
そのため、もしもサージ電圧波形２００ｄが発生していなくても、サージ電圧２００ａの終焉部波形によって見掛け上でサージ電圧２００ｄが発生したかのようにフリップフロップ回路１２５が誤記憶するという問題が発生する。この問題を回避するためにエミッタ抵抗１１９を小さくし、抵抗１１７を大きくしてトランジスタ１１８による検出感度を下げた場合には、車載バッテリ１０４の電源電圧が低下している時にサージ電圧が検出できなくなる問題が発生する。以上のような背景があって、各相別の異常検出はステッピングモータ１０１ａの起動初期、または低速動作の原点復帰の時に行われ、高速運転時の異常検出を回避するようになっている。
【００７５】
実施の形態２．
（１）実施の形態２の構成の詳細な説明
この発明の実施の形態２を図１のものとの相違点を中心に説明する。図７は実施の形態２に係る装置の構成ブロック図であり、図７において、１００ｂはマイクロプロセッサ１１０ｂを包含し、外部接続されたステッピングモータ１０１ｂを駆動制御する異常検出装置、１０２ａは上記ステッピングモータ１０１ｂの回転子であり、この実施の形態では、図１に示す復帰検出スイッチ１０２ｄは設けられていない。また、図１に示す電源リレー１０６ａは用いられず、異常検出装置１００ｂは車載バッテリ１０４から直接給電されたり、電源スイッチ１０５を介して給電されるようになっている。
【００７６】
異常検出装置１００ｂの内部構成に関し、開閉素子１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ、１１４ｄのコレクタ端子はコネクタ端子Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１に接続されて界磁コイル１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄを駆動する。界磁コイル１０３ａと１０３ｂはＯＲ結合用ダイオード１１６ａを介して抵抗１１７ａに接続され、また、界磁コイル１０３ｃと１０３ｄはＯＲ結合用ダイオード１１６ｃを介して抵抗１１７ｃに接続されている。
【００７７】
１１８ａはエミッタ抵抗１１９ａを介して電源端子ＭＰＷに接続され、上記抵抗１１７ａを介してＯＲ結合用ダイオード１１６ａのカソード側に接続されたトランジスタ、１２０ａは該トランジスタのベース端子と電源端子ＭＰＷ間に接続されたドロッパダイオード、１２１ａは上記トランジスタ１１８ａのコレクタ端子に接続され、トランジスタ１２２ａを駆動するベース抵抗、１２３ａは上記トランジスタ１２２ａのベース／エミッタ端子間に接続された安定抵抗、１２８ａは上記トランジスタ１２２ａのコレクタと電源端子ＭＰＷ間に接続されたプルアップ抵抗、Ｐ３ａは上記マイクロプロセッサ１１０ｂの割込み入力であり、該割込み入力は上記トランジスタ１２２ａの出力が論理レベル「０」になったことをＲＡＭメモリ１３０内の第一の記憶手段に記憶するようになっている。
【００７８】
１１８ｃはエミッタ抵抗１１９ｃを介して電源端子ＭＰＷに接続され、上記抵抗１１７ｃを介してＯＲ結合用ダイオード１１６ｃのカソード側に接続されたトランジスタ、１２０ｃは該トランジスタのベース端子と電源端子ＭＰＷ間に接続されたドロッパダイオード、１２１ｃは上記トランジスタ１１８ｃのコレクタ端子に接続され、トランジスタ１２２ｃを駆動するベース抵抗、１２３ｃは上記トランジスタ１２２ｃのベース／エミッタ端子間に接続された安定抵抗、１２８ｃは上記トランジスタ１２２ｃのコレクタと電源線ＭＰＷ間に接続されたプルアップ抵抗、Ｐ３ｃは上記マイクロプロセッサ１１０ｂの割込み入力であり、該割込み入力は上記トランジスタ１２２ｃの出力が論理レベル「０」になったことをＲＡＭメモリ１３０内の第二の記憶手段に記憶するようになっている。なお、上記マイクロプロセッサ１１０ｂはＲＯＭメモリ１３１ｂに格納されたプログラムに従って制御動作や上記外部ツール１０８との通信を行うようになっている。
【００７９】
（２）実施の形態２の作用・動作の詳細な説明
図７のとおり構成されたこの発明の実施の形態２に係る装置において、先ず図８に示す正転動作のタイムチャートに基づいて作用・動作の説明をする。図８において、マイクロプロセッサ１１０ｂの断続信号出力Ｐ１の立上がりエッジは○1○5○9で示され、立下がりエッジは○3○7○11で示されている。また、マイクロプロセッサ１１０ｂの断続信号出力Ｐ２の立上がりエッジは○4○8○12で示され、立下がりエッジは○2○6○10で示されている。断続信号出力Ｐ１の立上がりエッジ○1○5○9時点における断続信号出力Ｐ２のレベルは「Ｈ」となっていると共に、断続信号出力Ｐ１の立下がりエッジ○3○7○11時点における断続信号出力Ｐ２のレベルは「Ｌ」となっているのが正転状態を表している。
【００８０】
図８におけるＡ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１は開閉素子１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ、１１４ｄのコレクタ端子電圧波形、即ち異常検出装置１００ｂのコネクタ端子Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１の電圧波形を示しており、界磁コイル１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄへの通電時は「Ｌ」、遮断時は「Ｈ」レベルとなっている。
【００８１】
８００ａ〜８００ｄは個別状態検出信号となるサージ電圧である。このうち、８００ａは断続信号出力Ｐ１の立下がりエッジ○3で界磁コイル１０３ａの通電が遮断された時のサージ電圧波形、８００ｂは断続信号出力Ｐ１の立上がりエッジ○1で界磁コイル１０３ｂの通電が遮断された時のサージ電圧波形、８００ｃは断続信号出力Ｐ２の立下がりエッジ○2で界磁コイル１０３ｃの通電が遮断された時のサージ電圧波形、８００ｄは断続信号出力Ｐ２の立上がりエッジ○4で界磁コイル１０３ｄの通電が遮断された時のサージ電圧波形である。
【００８２】
サージ電圧８００ａ、８００ｂによる電流は図７のＯＲ結合用ダイオード１１６ａを介して抵抗１１７ａ、エミッタ抵抗１１９ａ、電源スイッチ１０５を通じて車載バッテリ１０４に吸収されるが、その一部はドロッパダイオード１２０ａに流れてトランジスタ１１８ａを駆動するので、トランジスタ１１８ａとベース抵抗１２１ａを介してトランジスタ１２２ａが駆動される。
【００８３】
その結果、サージ電圧が発生している時にはトランジスタ１２２ａのコレクタ端子は正常を意味する信号「Ｌ」レベルとなっていて、これが第一の合成状態検出信号Ｐ３ａとしてマイクロプロセッサ１１０ｂに取込まれるようになっている。サージ電圧８００ｃ、８００ｄによる電流は図７のＯＲ結合用ダイオード１１６ｃを介して抵抗１１７ｃ、エミッタ抵抗１１９ｃ、電源スイッチ１０５を通じて車載バッテリ１０４に吸収されるが、その一部はドロッパダイオード１２０ｃに流れてトランジスタ１１８ｃを駆動するので、トランジスタ１１８ｃとベース抵抗１２１ｃを介してトランジスタ１２２ｃが駆動される。
【００８４】
その結果、サージ電圧が発生している時にはトランジスタ１２２ｃのコレクタ端子は正常を意味する信号「Ｌ」レベルとなっていて、これが第二の合成状態検出信号Ｐ３ｃとしてマイクロプロセッサ１１０ｂに取込まれるようになっている。なお、例えば○3Ｂと表示した記号の意味は、○3のタイミングで読み出されるＢ相サージ電圧による一時記憶信号であり、記憶のタイミングは断続信号出力Ｐ１の立上がり○1の直後に割込み動作で記憶されたものである。
【００８５】
図７のとおり構成されたこの発明の実施の形態２の装置において、図９に示す逆転動作のタイムチャートに基づいて作用・動作の説明をする。図９において、マイクロプロセッサ１１０ｂの断続信号出力Ｐ１の立上がりエッジは○1○5○9で示され、立下がりエッジは○3○7○11で示されている。また、マイクロプロセッサ１１０ｂの断続信号出力Ｐ２の立下がりエッジは○4○8○12で示され、立上がりエッジは○2○6○10で示されている。断続信号出力Ｐ１の立上がりエッジ○1○5○9時点における断続信号出力Ｐ２のレベルは「Ｌ」となっていると共に、断続信号出力Ｐ１の立下がりエッジ○3○7○11時点における断続信号出力Ｐ２のレベルは「Ｈ」となっているのが逆転状態を表している。
【００８６】
図９におけるＡ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１は開閉素子１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ、１１４ｄのコレクタ端子電圧波形、即ち異常検出装置１００ｂのコネクタ端子Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１の電圧波形を示しており、界磁コイル１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄへの通電時は「Ｌ」、遮断時は「Ｈ」レベルとなっている。
【００８７】
９００ａ〜９００ｄは個別状態検出信号となるサージ電圧である。このうち、９００ａは断続信号出力Ｐ１の立下がりエッジ○3で界磁コイル１０３ａの通電が遮断された時のサージ電圧波形、９００ｂは断続信号出力Ｐ１の立上がりエッジ○1で界磁コイル１０３ｂの通電が遮断された時のサージ電圧波形、９００ｃは断続信号出力Ｐ２の立下がりエッジ○4で界磁コイル１０３ｃの通電が遮断された時のサージ電圧波形、９００ｄは断続信号出力Ｐ２の立上がりエッジ○2で界磁コイル１０３ｄの通電が遮断された時のサージ電圧波形である。
【００８８】
サージ電圧９００ａ、９００ｂによる電流は図７のＯＲ結合用ダイオード１１６ａを介して抵抗１１７ａ、エミッタ抵抗１１９ａ、電源スイッチ１０５を通じて車載バッテリ１０４に吸収されるが、その一部はドロッパダイオード１２０ａに流れてトランジスタ１１８ａを駆動するので、トランジスタ１１８ａとベース抵抗１２１ａを介してトランジスタ１２２ａが駆動される。その結果、サージ電圧が発生している時にはトランジスタ１２２ａのコレクタ端子は正常を意味する信号「Ｌ」レベルとなっていて、これが第一の合成状態検出信号Ｐ３ａとしてマイクロプロセッサ１１０ｂに取込まれるようになっている。
【００８９】
サージ電圧９００ｃ、９００ｄによる電流は図７のＯＲ結合用ダイオード１１６ｃを介して抵抗１１７ｃ、エミッタ抵抗１１９ｃ、電源スイッチ１０５を通じて車載バッテリ１０４に吸収されるが、その一部はドロッパダイオード１２０ｃに流れてトランジスタ１１８ｃを駆動するので、トランジスタ１１８ｃとベース抵抗１２１ｃを介してトランジスタ１２２ｃが駆動される。
【００９０】
その結果、サージ電圧が発生している時にはトランジスタ１２２ｃのコレクタ端子は正常を意味する信号「Ｌ」レベルとなっていて、これが第二の合成状態検出信号Ｐ３ｃとしてマイクロプロセッサ１１０ｂに取込まれるようになっている。なお、例えば○3Ｂと表示した記号の意味は、○3のタイミングで読み出されるＢ相サージ電圧による一時記憶信号であり、記憶のタイミングは断続信号出力Ｐ１の立上がり○1の直後に割込み動作で記憶されたものである。
【００９１】
図７のものの全体動作説明用フローチャートを示す図１０において、４５０はマイクロプロセッサ１１０ｂの動作開始工程、４５２は該工程に続いて作用し、工程４６２で後述するフラグがセットされているかどうかによって判定される初回動作であるかどうかの判定工程、４５５は該工程がＹＥＳの時に作用し、図７の現在値カウンタ１３２を最大値にセットする工程、４５６は該工程に続いて作用し、原点復帰のために逆転パルス列として断続信号出力Ｐ１、Ｐ２を発生する工程（原点復帰動作制御手段）、４５７は該工程に続いて作用し、図１２で後述するサブルーチンプログラム、４６１は該サブルーチンプログラムに続いて作用し、現在値カウンタ１３２の現在値が０になったかどうかを判定する工程であり、該工程４６１で現在値カウンタ１３２の現在値が０になるまでは上記工程４５６へ復帰すると共に、現在値が０になれば工程４６２へ移行して原点復帰フラグがセットされる。
【００９２】
４６６は上記工程４５２がＮＯの判定であって原点復帰動作が完了している時に作用し、図示しない駆動制御手段の中からステッピングモータ１０１ｂの目標回転位置を読み出す工程、４６７は該工程に続いて作用し、現在値カウンタ１３２の現在値を読み出す工程、４６８は該工程に続いて作用し、上記工程４６６によって読み出された目標位置と上記工程４６７で読み出された現在値を比較する工程、４６５は上記工程４６８が偏差正常の判定であった時、または上記工程４６２に続いて移行する動作終了工程であり、該動作終了工程において再度動作開始工程４５０が活性化されることによって繰返して制御動作が行われるようになっている。
【００９３】
４７０は上記工程４６８が位置偏差過大の判定を行った時に作用し、位置偏差の正負によって補正回転方向を判定する工程、４７１ａは該工程が正転判定であった時に作用し、断続信号出力Ｐ１、Ｐ２によって正転パルス列を発生する工程、４７３ａは該工程に続いて作用し、図１１で後述するサブルーチンプログラム、４７５ａは該サブルーチンプログラムに続いて作用し、現在時点での目標位置と現在位置を比較して正転パルス列の発生を継続するかどうかを判定する工程であり、該工程が継続判定であった時には上記工程４７１ａへ復帰し、継続停止であった時には終了工程４６５へ移行するようになっている。
【００９４】
４７１ｂは上記工程４７０が逆転判定であった時に作用し、断続信号出力Ｐ１、Ｐ２によって逆転パルス列を発生する工程、４７３ｂは該工程に続いて作用し、図１２で後述するサブルーチンプログラム、４７５ｂは該サブルーチンプログラムに続いて作用し、現在時点での目標位置と現在位置を比較して逆転パルス列の発生を継続するかどうかを判定する工程であり、該工程が継続判定であった時には上記工程４７１ｂへ復帰し、継続停止であった時には終了工程４６５へ移行するようになっている。以上の動作を総括説明すると、工程４５２から工程４６２までの動作は、電源投入時における原点復帰動作と、原点復帰過程での異常検出に関するものである。工程４６６以降の工程は通常運転時における正逆転駆動と異常検出に関するものであるが、異常検出のためのサブルーチンプログラム４７３ａや４７３ｂ、４５７は図１１、図１２で説明する。
【００９５】
図７のものの正転時異常検出動作説明用フローチャートを示す図１１において、５５０は図１０の工程４７１ａに続いて活性化されるサブルーチンプログラムの動作開始工程、５５１ａは該工程５５０に続いて作用し、断続信号出力Ｐ１が立下がったかどうかを判定する工程、５５１ｂは該工程５５１ａがＮＯの判定であった時に作用し、断続信号出力Ｐ１が立上がったかどうかを判定する工程、５５１ｃは該工程５５１ｂがＮＯの判定であった時に作用し、断続信号出力Ｐ２が立下がったかどうかを判定する工程、５５１ｄは該工程５５１ｃがＮＯの判定であった時に作用し、断続信号出力Ｐ２が立上がったかどうかを判定する工程であり、上記工程５５１ｄの判定がＮＯであった時は上記工程５５１ａに復帰するようになっており、上記工程５５１ａ〜５５１ｄは循環繰返し動作を行いながら断続信号Ｐ１またはＰ２が立上がりまたは立下がるのを検出する工程となっている。
【００９６】
５５２ａは断続信号Ｐ１が立下がったことによって界磁コイル１０３ａの電流が遮断され、Ａ相サージ電圧が発生したことを入力端子Ｐ３ａを介して割込み記憶する第一の一時記憶手段、５５２ｂは断続信号Ｐ１が立上がったことによって界磁コイル１０３ｂの電流が遮断され、Ｂ相サージ電圧が発生したことを入力端子Ｐ３ａを介して割込み記憶する第一の一時記憶手段、５５２ｃは断続信号Ｐ２が立下がったことによって界磁コイル１０３ｃの電流が遮断され、Ｃ相サージ電圧が発生したことを入力端子Ｐ３ｃを介して割込み記憶する第二の一時記憶手段、５５２ｄは断続信号Ｐ２が立上がったことによって界磁コイル１０３ｄの電流が遮断され、Ｄ相サージ電圧が発生したことを入力端子Ｐ３ｃを介して割込み記憶する第二の一時記憶手段であり、上記第一の一時記憶手段５５２ａと５５２ｂは前記ＲＡＭメモリ１３０の中のどれか一点の同一メモリ、上記第二の一時記憶手段５５２ｃと５５２ｄは前記ＲＡＭメモリ１３０の中の他のどれか一点の同一メモリとなっている。
【００９７】
５５３ａは上記工程５５１ａがＹＥＳの判定であった時に作用し、上記第一の一時記憶手段５５２ｂに合成状態検出信号Ｐ３ａがセットされているかどうかを判定する工程、５５３ｂは上記工程５５１ｂがＹＥＳの判定であった時に作用し、上記第一の一時記憶手段５５２ａに合成状態検出信号Ｐ３ａがセットされているかどうかを判定する工程、５５３ｃは上記工程５５１ｃがＹＥＳの判定であった時に作用し、上記第二の一時記憶手段５５２ｄに合成状態検出信号Ｐ３ｃがセットされているかどうかを判定する工程、５５３ｄは上記工程５５１ｄがＹＥＳの判定であった時に作用し、上記第二の一時記憶手段５５２ｃに合成状態検出信号Ｐ３ｃがセットされているかどうかを判定する工程である。
【００９８】
５５４ａは上記工程５５３ａがＹＥＳの判定であった時に作用し、上記第一の一時記憶手段５５２ｂに記憶された合成状態検出信号をリセットする工程、５５４ｂは上記工程５５３ｂがＹＥＳの判定であった時に作用し、上記第一の一時記憶手段５５２ａに記憶された合成状態検出信号をリセットする工程、５５４ｃは上記工程５５３ｃがＹＥＳの判定であった時に作用し、上記第二の一時記憶手段５５２ｄに記憶された合成状態検出信号をリセットする工程、５５４ｄは上記工程５５３ｄがＹＥＳの判定であった時に作用し、上記第二の一時記憶手段５５２ｃに記憶された合成状態検出信号をリセットする工程である。
【００９９】
５５５ａ〜５５５ｄは異常検出回数計数工程（個別判定記憶手段＝相別異常計数記憶手段）である。そのうち、５５５ａは上記工程５５３ａがＮＯの判定であった時に作用し、図示しないＢ相異常計数カウンタで異常検出回数を加算計数する工程、５５５ｂは上記工程５５３ｂがＮＯの判定であった時に作用し、図示しないＡ相異常計数カウンタで異常検出回数を加算計数する工程、５５５ｃは上記工程５５３ｃがＮＯの判定であった時に作用し、図示しないＤ相異常計数カウンタで異常検出回数を加算計数する工程、５５５ｄは上記工程５５３ｄがＮＯの判定であった時に作用し、図示しないＣ相異常計数カウンタで異常検出回数を加算計数する工程であり、上記工程５５５ａ〜５５５ｄによって合成状態検出信号Ｐ３ｃやＰ３ａが発生しなかったことを相別に分離して記憶するようになっている。
【０１００】
５５６は上記工程５５４ａ〜５５４ｄまたは上記工程５５５ａ〜５５５ｄに続いて作用し、上記工程５５５ａ〜５５５ｄで計数された異常検出回数のどれかが所定値を超過したかどうか、または上記工程５５５ａ〜５５５ｄで計数された異常検出回数の総和の回数が所定値を超過したかどうかを判定する工程、５５７は該工程がＹＥＳの判定であった時に作用し、前記異常警報表示器１０７に対する駆動出力ＤＲ２を発生する工程、５５８は上記工程５５６がＮＯの判定であった時、または上記工程５５７に続いて作用し、図１０の工程４７５ａへ移行する復帰ラベルである。
【０１０１】
以上の動作を総括説明すると、工程５５１ａから工程５５５ａまでの動作は、Ｂ相界磁コイル１０３ｂ系統の異常を検出して、異常検出回数を加算計数する工程、工程５５１ｂから工程５５５ｂまでの動作は、Ａ相界磁コイル１０３ａ系統の異常を検出して、異常検出回数を加算計数する工程、工程５５１ｃから工程５５５ｃまでの動作は、Ｄ相界磁コイル１０３ｄ系統の異常を検出して、異常検出回数を加算計数する工程、工程５５１ｄから工程５５５ｄまでの動作は、Ｃ相界磁コイル１０３ｃ系統の異常を検出して、異常検出回数を加算計数する工程であり、各系統では界磁コイルや開閉素子及び配線の断線・短絡異常が合併され、分離不可状態で検出されるものである。なお、各相の異常計数カウンタは上記工程５５５ａ〜５５５ｄで加算計数されるほか、図１２の工程６５５ａ〜６５５ｄでも加算計数され、上記工程５５６によって比較される加算現在値は両者を合計したものとなっている。
【０１０２】
図７のものの逆転時異常検出動作説明用フローチャートを示す図１２において、６５０は図１０の工程４７１ｂまたは工程４５６に続いて活性化されるサブルーチンプログラムの動作開始工程、６５８は工程６５６がＮＯの判定であった時、または工程６５７に続いて作用し、図１０の工程４７５ｂまたは工程４６１へ移行する復帰ラベルであり、上記工程６５０〜工程６５８間の動作は図１１の場合と同様であり、５００番台の数値を６００番台に置き直したものである。なお、図１１と図１２において、５５２ａ、５５２ｂ、６５２ａ、６５２ｂは便宜上で異なる番号が用いられているが、実態としては同一の第一の一時記憶手段であって、該一時記憶手段はＲＡＭメモリ１３０内に設けられ、グループ別の合成状態検出信号Ｐ３ａの割込み入力信号を更新記憶するようになっている。
【０１０３】
同様に、５５２ｃ、５５２ｄ、６５２ｃ、６５２ｄは便宜上で異なる番号が用いられているが、実態としては同一の第二の一時記憶手段であって、該一時記憶手段はＲＡＭメモリ１３０内に設けられ、グループ別の合成状態検出信号Ｐ３ｃの割込み入力信号を更新記憶するようになっている。
【０１０４】
以上の説明を踏まえて、図７について概括的に作用・動作を説明すると、開閉素子１１４ａ〜１１４ｄが発生するパルス列によって順次駆動されるステッピングモータ１０１ｂの回転量は、発生パルス列を可逆計数する現在値カウンタ１３２によって測定され、目標位置との相対偏差に応じて可逆駆動が行われるようになっている。ステッピングモータ１０１ｂの原点復帰は移動体１０２ｂがストッパ１０２ｃ位置に突き当たって停止するに足る十分な復帰駆動パルス列が与えられたことによって原点復帰したと見做すようになっている。
【０１０５】
開閉素子１１４ａ〜１１４ｄが界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄに給電してから遮断すると、端子Ａ１〜Ｄ１にはサージ電圧が発生する。但し、開閉素子が短絡故障で電流遮断ができなかったり、開閉素子が開放異常で通電ができなかったような場合には上記の遮断サージ電圧は発生しない。界磁コイルが断線・短絡していたり、配線路の断線や地絡（端子Ａ１〜Ｄ１とＡ２〜Ｄ２間の配線が車載バッテリ１０４の負側端子に誤接触すること）または天絡（端子Ａ１〜Ｄ１とＡ２〜Ｄ２間の配線が車載バッテリ１０４の正側端子に誤接触すること）があっても同様に遮断サージ電圧は発生しない。
【０１０６】
マイクロプロセッサ１１０ｂに対する制御入力点数を削減するために、Ａ相とＢ相のサージ電圧はＯＲ結合用ダイオード１１６ａによって並列結合されているが、異常発生した時にはどの相の異常であったかを識別する必要がある。同様に、Ｃ相とＤ相のサージ電圧はＯＲ結合用ダイオード１１６ｃによって並列結合されているが、異常発生した時にはどの相の異常であったかを識別する必要がある。なお、ステッピングモータ１０１ｂが高速回転していても、ダイオード１１６ａや１１６ｃによる論理和出力は途切れを伴った断続信号レベルになって各相の分離が行えるようになっている。以上のように、非隣接サージ電圧をダイオード１１６ａまたは１１６ｃによって並列結合することによって、高速運転時の異常検出が可能であって、マイクロプロセッサ１１０ｂの入力端子数を削減した上で、異常発生相の分離が行えるようになっている。
【０１０７】
発明の他の実施の形態
図１で示したこの発明の実施の形態の装置によれば、一時記憶手段はマイクロプロセッサ１１０ａの外部に設けられたフリップフロップ回路１２５によって構成されているが、合成状態検出信号Ｐ３をマイクロプロセッサ１１０ａの割込み入力端子に直接接続して、フリップフロップ回路１２５を省略してＲＡＭメモリ１３０を用いるようにすることもできる。図７で示したこの発明の実施の形態の装置によれば、一時記憶手段はマイクロプロセッサ１１０ｂに設けられたＲＡＭメモリ１３０が使用され、しかも界磁コイル１０３ａ、１０３ｂのグループと界磁コイル１０３ｃ、１０３ｄのグループに分けて一対の一時記憶手段が用いられているが、一時記憶手段は各界磁コイル毎に個別に設けてもさしつかえはない。
【０１０８】
図１、図７の実施の形態によれば、ステッピングモータの駆動量を測定するために現在値カウンタが設けられ、該現在値カウンタはステッピングモータに対する駆動パルスを可逆計数するオープンループ制御方式となっている。しかし、ステッピングモータの回転子に２相式の回転センサを設け、該回転センサの発生パルスを現在値カウンタで可逆計数するようにすれば位置制御に関するクローズドループ制御を行うことができる。更に、上記回転センサに代わって、絶対位置検出センサを設けると、原点復帰検出スイッチも省略することができる。
【０１０９】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなとおり、請求項１の発明によれば、マイクロプロセッサによって生成された断続信号出力に応動して順次開閉動作する複数の開閉素子によって駆動され、多相界磁コイルを所定順序で順次付勢することによって所定角度毎に正逆回転動作を行うステッピングモータにおいて、各相の個別状態検出手段と全相の合成状態検出手段と一時記憶手段と個別判定記憶手段とリセット手段と異常警報表示手段とを備え、上記ステッピングモータの駆動開始または回転方向反転後の初回の通電遮断に対して上記サージ電圧の合成検出信号が発生しなかったことを通電遮断された相別に記憶して、異常判定を行うようになっている。従って、取扱い信号点数が削減されてハードウエア構成が安価、簡易になると共に、ステッピングモータの高速運転時に検出サージ電圧が途切れの無い連続波形になることがあっても確実に相別異常が検出できる効果がある。
【０１１０】
また、請求項２の発明によれば、請求項１において、原点復帰動作制御手段を備え、上記個別判定記憶手段は上記ステッピングモータの駆動開始または回転方向反転後の初回の通電遮断に対して上記サージ電圧の合成検出信号が発生しなかったことを通電遮断された相別に記憶すると共に、上記ステッピングモータの原点復帰動作中において、上記サージ電圧の合成検出信号が発生しなかったことを通電遮断された相別に記憶するようになっている。従って、運転開始時と運転中において相別異常が検出できるので、異常があれば速やかに検出することができる効果がある。
【０１１１】
また、請求項３の発明によれば、請求項２において、電源リレーと現在値カウンタと復帰検出スイッチとを備えている。従って、電源スイッチが遮断された運転停止後に原点復帰を行っておくことにより、電源投入時は復帰検出スイッチの動作を確認することで直ちに正常運転を開始することができる効果がある。
【０１１２】
また、請求項４の発明によれば、請求項２または請求項３において、現在値カウンタと最大量設定手段と復帰検出スイッチと復帰異常判定手段とを備えている。従って、ステッピングモータまたは機構系の異常を検出して上記異常警報表示器を動作させることができる効果がある。
【０１１３】
また、請求項５の発明によれば、請求項１または請求項２において、上記一時記憶手段として上記マイクロプロセッサの外部に設けられたフリップフロップ回路が用いられている。従って、併用マイクロプロセッサの高速処理制御負担が軽減されて、高速運転制御に適すると共に、検出信号が論理結合されているのでハードウエアとしてのフリップフロップ回路は１個あればよく、経済的に構成することができる効果がある。
【０１１４】
また、請求項６の発明によれば、マイクロプロセッサによって生成された断続信号出力に応動して順次開閉動作する複数の開閉素子によって駆動され、多相界磁コイルを所定順序で順次付勢することによって所定角度毎に正逆回転動作を行うステッピングモータにおいて、各相の個別状態検出手段と第一、第二の合成状態検出手段と一時記憶手段と個別判定記憶手段とリセット手段と異常警報表示手段とを備えている。従って、ステッピングモータを高速運転しても、グループ別の検出信号であるサージ電圧が途切れのある断続波形となって、相別異常の検出が可能となると共に、取扱う信号点数が削減されて簡易、安価に異常検出が行える効果がある。
【０１１５】
また、請求項７の発明によれば、請求項１または請求項６において、上記一時記憶手段は上記マイクロプロセッサ内部のＲＡＭメモリが用いられている。従って、マイクロプロセッサの外部に接続されるハアードウエアとしてのフリップフロップ回路が不要となり、装置を小形、安価に構成することができる効果がある。
【０１１６】
また、請求項８の発明によれば、請求項１または請求項６において、上記個別判定記憶手段は異常発生回数の計数判定手段を備え、該計数判定手段は相別異常発生回数または相別異常発生回数の総和が所定値を超過した時に上記異常警報表示手段を作動させるようになっている。従って、ノイズ誤動作等があっても、早まった異常判定を行って混乱を来すことがない実用上の効果がある。
【０１１７】
また、請求項９の発明によれば、請求項１または請求項６において、上記マイクロプロセッサには外部ツール接続用インタフェースが設けられ、上記個別判定記憶手段の内容は上記外部ツールによって読み出し表示されると共に、外部ツールからの指令によってリセットされるようになっている。従って、異常系統が識別できるので、特定された異常相について、開閉素子または界磁コイルまたは配線のいずれの異常であるかを点検して、速やかに異常要素の除去、交換が行える効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１に係るモータ駆動系の異常検出装置を示すブロック図である。
【図２】  図１のステッピングモータの正転動作を説明するタイムチャートである。
【図３】  図１のステッピングモータの逆転動作を説明するタイムチャートである。
【図４】  図１の全体動作説明用フローチャートである。
【図５】  図１のステッピングモータ正転時における異常検出動作を説明するフローチャートである。
【図６】  図１のステッピングモータ逆転時における異常検出動作を説明するフローチャートである。
【図７】  この発明の実施の形態２に係るモータ駆動系の異常検出装置を示すブロック図である。
【図８】  図７のステッピングモータの正転動作を説明するタイムチャートである。
【図９】  図７のステッピングモータの逆転動作を説明するタイムチャートである。
【図１０】  図７の全体動作説明用フローチャートである。
【図１１】  図７のステッピングモータ正転時における異常検出動作を説明するフローチャートである。
【図１２】  図７のステッピングモータ逆転時における異常検出動作を説明フローチャートである。
【符号の説明】
Ｐ１、Ｐ２  断続信号出力、
Ｐ３  合成状態検出信号、
Ｐ３ａ  第一の合成状態検出信号、
Ｐ３ｃ  第二の合成状態検出信号、
ＲＳＴ  リセット信号出力、
１００ａ、１００ｂ  異常検出装置、
１０１ａ、１０１ｂ  ステッピングモータ、
１０２ｄ  復帰検出スイッチ、
１０３ａ〜１０３ｄ  界磁コイル、
１０５  電源スイッチ、
１０６ａ  電源リレー、
１０７  異常警報表示器、
１０８  外部ツール
１１０ａ、１１０ｂ  マイクロプロセッサ、
１１１  インタフェース、
１１４ａ〜１１４ｄ  開閉素子、
１２５  フリップフロップ回路（一時記憶手段）、
１３０  ＲＡＭメモリ（一時記憶手段）、
１３２  現在値カウンタ、
２００ａ〜２００ｄ  サージ電圧（個別状態検出信号）、
３００ａ〜３００ｄ  サージ電圧（個別状態検出信号）、
４０５  最大量設定手段、
４０６  原点復帰動作制御手段、
４１１  復帰異常判定手段、
４１２  異常警報表示手段、
４２６  駆動開始遅延確認手段、
４５５  最大量設定手段、
４５６  原点復帰動作制御手段、
５０４ａ〜５０４ｄ  リセット手段、
５０５ａ〜５０５ｄ  個別判定記憶手段（相別異常計数記憶手段）、
５０６  計数判定手段、
５０７  異常警報表示手段、
５５２ａ・５５２ｂ  第一の一時記憶手段、
５５２ｃ・５５２ｄ  第二の一時記憶手段、
５５４ａ・５５４ｂ  第一のリセット手段、
５５４ｃ・５５４ｄ  第二のリセット手段、
５５５ａ〜５５５ｄ  個別判定記憶手段（相別異常計数記憶手段）、
５５６  計数判定手段、
５５７  異常警報表示手段、
６０４ａ〜６０４ｄ  リセット手段、
６０５ａ〜６０５ｄ  個別判定記憶手段（相別異常計数記憶手段）、
６０６  計数判定手段、
６０７  異常警報表示手段、
６５２ａ・６５２ｂ  第一の一時記憶手段、
６５２ｃ・６５２ｄ  第二の一時記憶手段、
６５４ａ・６５４ｂ  第一のリセット手段、
６５４ｃ・６５４ｄ  第二のリセット手段、
６５５ａ〜６５５ｄ  個別判定記憶手段（相別異常計数記憶手段）、
６５６  計数判定手段、
６５７  異常警報表示手段、
８００ａ〜８００ｄ  サージ電圧（個別状態検出信号）、
９００ａ〜９００ｄ  サージ電圧（個別状態検出信号）。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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