(57)【要約】【課題】低温環境下においても確実に起動でき、かつ、消費電力を抑えることができるモータ制御装置を提供する。【解決手段】モータ制御装置のＣＰＵは、モータの駆動を開始すると（Ｓ１０１）、温度計測部により温度計測の結果を取得し（Ｓ１０２）、低温環境下であるか否かを判断する（Ｓ１０３）。低温であるとき（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１２２は、起動から所定のブースト期間、モータに供給する駆動電力を増加させる電力ブーストを行う（Ｓ１０４）。ブースト期間が終わると、定常駆動時の駆動電力で、定常運転が行われる（Ｓ１０５）。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータを用いたアクチュエータに用いられ、前記モータを駆動させるモータ制御装置であって、
前記アクチュエータの温度又はそれに対応する温度を測定する測定手段と、
前記測定手段により測定された温度が予め設定された温度よりも低いか否かを判断する判断手段と、
前記モータの起動時に、前記測定手段により測定された温度が前記予め設定された温度よりも低いと前記判断手段により判断されたとき、前記モータに供給される駆動電力を増加させるブースト制御を行うブースト制御手段とを備え、
前記ブースト制御手段は、前記モータの起動開始後のブースト期間のみ、前記ブースト期間の終了後の定常駆動時に前記モータに供給される駆動電力よりも大きな駆動電力が前記モータに供給されるように、前記ブースト制御を行う、モータ制御装置。
【請求項２】
前記ブースト制御手段は、前記測定手段により測定された温度に応じて、前記ブースト期間を変更する、請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記ブースト制御手段は、前記定常駆動時の駆動電力よりも所定の割合だけ大きな駆動電力が前記モータに供給されるように前記ブースト制御を行う、請求項１又は２に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記ブースト制御手段は、前記定常駆動時の駆動電力よりも前記測定手段により測定された温度に応じた割合だけ大きな駆動電力が前記モータに供給されるように前記ブースト制御を行う、請求項１又は２に記載のモータ制御装置。
【請求項５】
前記ブースト制御手段は、前記ブースト期間中に前記モータに供給される駆動電力が時間の経過と共に減少するように前記ブースト制御を行う、請求項１又は２に記載のモータ制御装置。
【請求項６】
前記測定手段は、前記制御回路の内部の温度を測定する、請求項１から５のいずれかに記載のモータ制御装置。
【請求項７】
モータを用いたアクチュエータに用いられ、前記モータを駆動させるモータ制御装置の制御方法であって、
前記アクチュエータの温度又はそれに対応する温度を測定する測定ステップと、
前記測定ステップにより測定された温度が予め設定された温度よりも低いか否かを判断する判断ステップと、
前記モータの起動時に、前記測定ステップにより測定された温度が前記予め設定された温度よりも低いと前記判断ステップにより判断されたとき、前記モータに供給される駆動電力を増加させるブースト制御を行うブースト制御ステップとを備え、
前記ブースト制御ステップは、前記モータの起動開始後のブースト期間のみ、前記ブースト期間の終了後の定常駆動時に前記モータに供給される駆動電力よりも大きな駆動電力が前記モータに供給されるように、前記ブースト制御を行う、モータ制御装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、モータ制御装置及びモータの制御方法に関し、特に、低温環境下でも利用可能なアクチュエータに用いられるモータ制御装置及びモータの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばステッピングモータなどのモータを用いたアクチュエータとしては、車載用途などのものなど、気温が低い場所などの低温環境下で用いられるものがある。このようにアクチュエータが低温環境下にあるとき、アクチュエータの駆動部が凍り付いたり、駆動部に塗布された潤滑油が硬くなったりする場合がある。このような状態に陥ったアクチュエータを起動させるときに、アクチュエータを駆動するモータを定常運転時（低温環境下でアクチュエータの起動完了後において通常のモータ動作中である状態をいう）のトルクで動作させようとしても、アクチュエータを起動させることができない場合がある。
【０００３】
このような問題に対して、従来、低温環境下でも確実にアクチュエータを動作させることができるように、駆動中は常に、定常運転時に必要な駆動電力よりも大きな駆動電力をモータに供給して、高いトルクでモータを駆動させることが行われていた。
【０００４】
また、このような問題に関連して、下記特許文献１には、環境温度に応じたブースト電圧をモータ起動時に印加するように構成された交流モータの起動装置が開示されている。この装置は、自己学習により、自動的に、モータ起動時のブースト電圧を適切な値に設定できるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−７６１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述のように常時大きな駆動電力をモータに供給する方法では、問題がある。すなわち、凍り付いた状態からモータを回転させたり、硬くなった潤滑油に抗してモータを回転させたりすることができる程度に高いトルクが必要であるのは、モータの起動時のみである。いったんアクチュエータが起動してしまえばそのような高いトルクは必要ではなくなり、定常運転時のトルクでモータを駆動させることでアクチュエータの運転状態を維持することができるようになる。このような場合に、定常運転（通常運転）状態を維持するために必要なトルク（本来必要とされるトルク）よりも大きなトルクで常時駆動させるようにすると、過剰な駆動電力が常時供給されることとなり、モータの消費電力が大きくなってしまう。また、アクチュエータの用途などに応じてモータのトルクに上限が設けられる場合においては、その上限を超えるような過剰なトルクで常時運転することは許されないという問題がある。
【０００７】
また、上記の特許文献１に記載されているような装置は、モータの起動に失敗したときに、所定時間後に所定量だけ電圧を加算したブースト電圧によってモータを再起動させることを繰り返すことで、モータ起動に必要なブースト電圧を印加するものである。すなわち、この装置では、制御回路が、起動の失敗をフィードバックしてブースト量を最適化するものであるため、条件によっては、モータの起動に数回失敗する可能性がある。
【０００８】
この発明はそのような問題点を解決するためになされたものであり、低温環境下においても確実に起動でき、かつ、消費電力を抑えることができるモータ制御装置及びモータの制御方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するためこの発明のある局面に従うと、モータを用いたアクチュエータに用いられ、モータを駆動させるモータ制御装置は、アクチュエータの温度又はそれに対応する温度を測定する測定手段と、測定手段により測定された温度が予め設定された温度よりも低いか否かを判断する判断手段と、モータの起動時に、測定手段により測定された温度が予め設定された温度よりも低いと判断手段により判断されたとき、モータに供給される駆動電力を増加させるブースト制御を行うブースト制御手段とを備え、ブースト制御手段は、モータの起動開始後のブースト期間のみ、ブースト期間の終了後の定常駆動時にモータに供給される駆動電力よりも大きな駆動電力がモータに供給されるように、ブースト制御を行う。
【００１０】
好ましくは、ブースト制御手段は、測定手段により測定された温度に応じて、ブースト期間を変更する。
【００１１】
好ましくは、ブースト制御手段は、定常駆動時の駆動電力よりも所定の割合だけ大きな駆動電力がモータに供給されるようにブースト制御を行う。
【００１２】
好ましくは、ブースト制御手段は、定常駆動時の駆動電力よりも測定手段により測定された温度に応じた割合だけ大きな駆動電力がモータに供給されるようにブースト制御を行う。
【００１３】
好ましくは、ブースト制御手段は、ブースト期間中にモータに供給される駆動電力が時間の経過と共に減少するようにブースト制御を行う。
【００１４】
好ましくは、測定手段は、制御回路の内部の温度を測定する。
【００１５】
この発明の他の局面に従うと、モータを用いたアクチュエータに用いられ、モータを駆動させるモータ制御装置の制御方法は、アクチュエータの温度又はそれに対応する温度を測定する測定ステップと、測定ステップにより測定された温度が予め設定された温度よりも低いか否かを判断する判断ステップと、モータの起動時に、測定ステップにより測定された温度が予め設定された温度よりも低いと判断ステップにより判断されたとき、モータに供給される駆動電力を増加させるブースト制御を行うブースト制御ステップとを備え、ブースト制御ステップは、モータの起動開始後のブースト期間のみ、ブースト期間の終了後の定常駆動時にモータに供給される駆動電力よりも大きな駆動電力がモータに供給されるように、ブースト制御を行う。
【発明の効果】
【００１６】
これらの発明に従うと、測定された温度が低いとき、モータの起動開始後のブースト期間のみ、定常駆動時よりも大きな駆動電力がモータに供給されるように、モータに供給される駆動電力のブースト制御が行われる。したがって、低温環境下においても確実に起動でき、かつ、消費電力を抑えることができるモータ制御装置及びモータの制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施の形態におけるモータ制御装置が用いられるアクチュエータの一例を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態の１つにおけるアクチュエータの構成をなすモータとモータ制御装置のブロック図である。
【図３】ステッピングモータの回路構成を模式的に示す図である。
【図４】モータ制御装置が行うステッピングモータの駆動処理を大まかに説明するフローチャートである。
【図５】低温時の起動態様でステッピングモータが起動されるときの時間の経過と駆動電力との関係を示すグラフである。
【図６】低温時の起動態様の変型例の１つにおける、ステッピングモータが起動されるときの時間の経過と駆動電力との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態の１つにおけるモータ制御装置について説明する。
【００１９】
モータ制御装置は、例えば、複数相のコイルを有するステッピングモータを駆動させるためのものである。モータ制御装置は、ステッピングモータを駆動させるために各相のコイルの通電状態を制御する。本実施の形態において、モータ制御装置は、ステッピングモータのコイルに通電する駆動回路と、駆動回路の制御を行う制御回路とを有している。
【００２０】
モータ制御装置と、それにより駆動されるステッピングモータとその他の機構部品とで、アクチュエータが構成される。アクチュエータにおいて、ステッピングモータは、駆動回路から駆動電力が供給されることで駆動される。アクチュエータにおいて、制御回路によって駆動回路が制御されることにより、ステッピングモータの駆動が制御される。
【００２１】
［実施の形態］
【００２２】
図１は、本実施の形態におけるモータ制御装置が用いられるアクチュエータの一例を示す分解斜視図である。
【００２３】
図１に示されるように、アクチュエータ１は、ケース５１とカバー５２とで覆われている。アクチュエータ１の内部には、モータ制御装置１０、ステッピングモータ２０、２次ギア３１、３次ギア３２、出力ギア３３などが収納されている。ケース５１の底面には、出力ギア３３に設けられている外部出力ギアが露出し、この外部出力ギアよりアクチュエータ１の駆動力が外部に伝達される。
【００２４】
ステッピングモータ２０は、アクチュエータ１の駆動力を発生させる。ステッピングモータ２０の出力軸２５には、１次ギア２６が取り付けられている。ステッピングモータ２０の１次ギア２６は、２次ギア３１と噛み合う。２次ギア３１は、３次ギア３２と噛み合う。３次ギア３２は、出力ギア３３と噛み合う。
【００２５】
モータ制御装置１０は、プリント基板４２や、プリント基板４２とステッピングモータ２０のモータ端子２９とを接続するフレキシブルプリント基板４３などを有している。プリント基板４２には、ステッピングモータ２０を駆動する駆動回路１４（図２に示す）や、その制御回路１２（図２に示す）などが設けられている。プリント基板４２には、ケース５１及びカバー５２の外側に露出する外部接続端子４１が設けられている。外部接続端子４１を介して外部から電力が供給されたり、外部機器からの指示信号を受けたりすることで、モータ制御装置１０が動作する。
【００２６】
モータ制御装置１０は、ステッピングモータ２０に駆動電力を供給し、ステッピングモータ２０を駆動させる。ステッピングモータ２０が駆動すると、出力軸２５とともに１次ギア２６が回転する。この回転の駆動力は、２次ギア３１、３次ギア３２、出力ギア３３、外部出力ギアと順に伝達され、外部出力ギアにより外部に出力される。
【００２７】
なお、本実施形態では、アクチュエータ１の駆動源としてステッピングモータ２０を設けているが、本発明はこれに限られるものではなく、いかなる他の種類のモータを用いてもよい。また、ケース５１及びカバー５２の内部に収納されている回路は、例えば駆動回路１４だけであってもよい。この場合、モータ制御装置１０は、ケース５１及びカバー５２の内部の駆動回路１４と、その駆動回路１４に接続された外部の制御回路１２によって構成されるようにしてもよい。
【００２８】
図２は、本発明の実施の形態の１つにおけるアクチュエータの構成をなすモータとモータ制御装置のブロック図である。
【００２９】
図２に示されるように、アクチュエータ１は、モータ制御装置１０と、ステッピングモータ２０と、図示していないがギアボックスと、これらを収納するケースとを有している。ステッピングモータ２０は、例えば、Ａ相及びＢ相の２相励磁で駆動される。ステッピングモータ２０は、Ａ相のコイル及びＢ相のコイル（図３に示す。）を有している。ステッピングモータ２０は、モータ制御装置１０から各相のコイルに駆動電力が供給されて駆動される。ステッピングモータ２０は、例えば、車両に搭載される空調装置用のアクチュエータとして利用される。なお、ステッピングモータ２０及びアクチュエータ１の用途はこれに限られるものではない。
【００３０】
モータ制御装置１０は、制御回路１２と、駆動回路１４とを有している。
【００３１】
駆動回路１４は、モータ駆動部１４２と、電流センサ１４４とを有している。駆動回路１４は、ステッピングモータ２０に駆動電力を供給し、ステッピングモータ２０を駆動する。
【００３２】
制御回路１２は、ＣＰＵ（中央演算処理装置；判断手段の一例、ブースト制御手段の一例）１２２と、電流測定部１２４と、逆起電圧測定部１２６と、温度計測部（測定手段の一例）１２８とを有している。制御回路１２は、駆動回路１４の制御を行うことで、ステッピングモータ２０の駆動を制御する。本実施の形態において、制御回路１２は、ＩＣ（集積回路）としてパッケージ化されている。
【００３３】
モータ駆動部１４２は、ステッピングモータ２０の各相のコイルに電圧を印加するモジュールである。モータ駆動部１４２には、ＣＰＵ１２２から制御信号が送られる。モータ駆動部１４２は、制御信号に基づいて、電圧を印加する。本実施の形態では、駆動回路１４とステッピングモータ２０とは、Ａ相の正極（＋）、Ａ相の負極（−）、Ｂ相の正極（＋）、Ｂ相の負極（−）の４つのラインで接続されている。モータ駆動部１４２は、制御信号に応じて、これらの各ラインを介して、ステッピングモータ２０に駆動電力を供給する。
【００３４】
電流センサ１４４は、ステッピングモータ２０の各相のコイルに流れる電流（コイル電流）をセンシングするモジュールである。電流センサ１４４は、コイル電流のセンシング結果を、電流測定部１２４に出力する。
【００３５】
電流測定部１２４は、ステッピングモータ２０のコイル電流を測定するモジュールである。電流測定部１２４には、電流センサ１４４から出力されたコイル電流のセンシング結果が入力される。電流測定部１２４は、入力されたセンシング結果に基づいて、コイル電流を測定する。電流測定部１２４は、コイル電流の測定結果を、ＣＰＵ１２２に出力する。
【００３６】
逆起電圧測定部１２６は、ステッピングモータ２０の各相のコイルに誘起される逆起電圧を測定するモジュールである。本実施の形態において、逆起電圧測定部１２６は、駆動回路１４とステッピングモータ２０とを接続する４つのラインのそれぞれに接続されている。逆起電圧測定部１２６は、逆起電圧の測定結果を、ＣＰＵ１２２に出力する。
【００３７】
温度計測部１２８は、例えば、制御回路１２のＩＣ内部温度を測定する温度センサである。温度計測部１２８は、制御回路１２の温度を示す温度情報をＣＰＵ１２２に出力する。
【００３８】
ＣＰＵ１２２には、電流測定部１２４から出力されたコイル電流の測定結果と、逆起電圧測定部１２６から出力された逆起電圧の測定結果と、温度計測部１２８から出力された温度情報とが入力される。ＣＰＵ１２２は、ステッピングモータ２０に印加する電圧を制御するための制御信号を生成する。ＣＰＵ１２２は、ステッピングモータ２０を駆動するとき、コイル電流の測定結果に基づいて、制御信号を生成する。ＣＰＵ１２２は、生成した制御信号を、モータ駆動部１４２に出力する。
【００３９】
図３は、ステッピングモータ２０の回路構成を模式的に示す図である。
【００４０】
図３に示されるように、ステッピングモータ２０は、２つのコイル２１ａ，２１ｂと、ロータ２２と、複数のステータヨーク（図示せず）とを有している。
【００４１】
コイル２１ａ，２１ｂは、それぞれ、ステータヨークを励磁するコイルである。コイル２１ａ，２１ｂは、それぞれ、駆動回路１４に接続されている。コイル２１ａは、Ａ相のコイルである。コイル２１ｂは、Ｂ相のコイルである。コイル２１ａ，２１ｂには、それぞれ異なる位相のコイル電流が流される。
【００４２】
ロータ２２は、円周方向に沿って、Ｓ極２２ｓとＮ極２２ｎとが交互に反転するように多極着磁された永久磁石を備える。なお、図３においては、ロータ２２は、Ｓ極２２ｓとＮ極２２ｎとが１つずつ設けられているように簡略化されて示されている。ステータヨークは、ロータ２２の周囲に、ロータ２２の外周部に接近して配置されている。ロータ２２は、コイル２１ａ，２１ｂのそれぞれに流れるコイル電流の位相が周期的に切り替えられることで回転する。
【００４３】
本実施の形態において、ステッピングモータ２０が駆動されるとき、ＣＰＵ１２２及びモータ駆動部１４２は、コイル２１ａ，２１ｂのそれぞれに、パルス幅変調されたパルス電圧を印加する。
【００４４】
ステッピングモータ２０は、以下のようにして駆動される。すなわち、コイル２１ａには、所定の周期でコイル電流Ｉａの極性（すなわち、コイル電流Ｉａの方向）が変わるように、パルス電圧が印加される（コイル電圧Ｖａ）。他方、コイル２１ｂには、コイル２１ａと同一の周期で、パルス電圧が印加される（コイル電圧Ｖｂ）。コイル２１ｂには、コイル電流Ｉａに対して所定の位相だけ遅れてコイル電流Ｉｂの極性（すなわち、コイル電流Ｉｂの方向）が変わるように、パルス電圧が印加される。
【００４５】
コイル２１ａ，２１ｂにそれぞれコイル電流Ｉａ，Ｉｂが流れると、コイル電流Ｉａ，Ｉｂの極性に応じて、コイル２１ａ，２１ｂのステータヨークが励磁される。これにより、ロータ２２が所定のステップ単位で回転する。
【００４６】
ここで、本実施の形態において、モータ制御装置１０は、ステッピングモータ２０の起動時において、温度計測部１２８で計測された温度に基づく制御を行う。この制御について、次に説明する。
【００４７】
ステッピングモータ２０の起動時において、モータ制御装置１０は、アクチュエータ１が低温環境下にある場合には、ステッピングモータ２０の駆動開始から所定のブースト期間だけ、ステッピングモータ２０の駆動電力が所定量だけ大きくなるように、ブースト制御を行う。すなわち、モータ制御装置１０は、低温環境下にある場合に、駆動開始から所定期間だけステッピングモータ２０の駆動電力をブーストする。
【００４８】
本実施の形態において、アクチュエータ１が低温環境下にあるか否かは、制御回路１２内部の温度計測部１２８により測定された温度に基づいて、ＣＰＵ１２２が判断する。すなわち、ＣＰＵ１２２は、モータ制御装置１０が低温環境下にあるときに、上述の駆動電力のブーストを行う。
【００４９】
図４は、モータ制御装置１０が行うステッピングモータ２０の駆動処理を大まかに説明するフローチャートである。
【００５０】
図４に示されるように、ステップＳ１０１において、ＣＰＵ１２２は、ステッピングモータ２０の駆動開始命令を行う。駆動開始命令は、ステッピングモータ２０の駆動が停止されている状態で行われる。
【００５１】
ステップＳ１０２において、ＣＰＵ１２２は、温度計測部１２８による温度測定の結果を取得する。
【００５２】
ステップＳ１０３において、ＣＰＵ１２２は、温度計測部１２８により測定された温度が低温であるか否かを判断する。判断は、例えば、測定された温度と、予め設定された温度（閾値）とを比較して行われる。測定された温度が予め設定された温度よりも低いとき、ＣＰＵ１２２は、低温であると判断する。
【００５３】
ステップＳ１０３で低温ではないと判断されたとき、ステップＳ１０４を経ずに、ＣＰＵ１２２は、ステップＳ１０５で定常運転の態様でステッピングモータ２０を駆動する（定常駆動）。ここで定常運転の態様とは、例えば、起動完了後の定常運転時と同程度の駆動電力がステッピングモータ２０に流れるようにして、ステッピングモータ２０を起動することをいう。
【００５４】
他方、ステップＳ１０３で低温であると判断されたとき、ステップＳ１０４において、ＣＰＵ１２２は、低温時（低温環境下）の起動態様で、ステッピングモータ２０を駆動する。ここで低温時の起動態様とは、駆動電力のブースト（電力ブースト；例えば、電流のブースト）を行ってステッピングモータ２０を駆動することをいう（ブースト制御）。本実施の形態では、ステッピングモータ２０の起動開始後のブースト期間のみ、ブーストされた駆動電力がステッピングモータ２０に供給されるように、ブースト制御が行われる。ＣＰＵ１２２の制御に基づいて、ブースト期間が終了した後（起動完了後）の定常運転時に供給される駆動電力よりも所定の割合だけ大きな駆動電力がステッピングモータ２０に供給され、ステッピングモータ２０が起動される。
【００５５】
ステップＳ１０４でモータが起動されると、ステップＳ１０５において、ＣＰＵ１２２は、ステッピングモータ２０を定常運転する。例えばステップＳ１０３で低温であると判断されたときには、ステップＳ１０４でステッピングモータ２０の起動開始後、ブースト期間が終了した後で、ステップＳ１０５の処理が行われる。
【００５６】
ステップＳ１０６において、ＣＰＵ１２２は、所定の条件が満たされたときや、モータ制御装置１０への電力供給が終了したときなどに、ステッピングモータ２０を停止させる。例えば、外部機器からステッピングモータ２０を停止させるための制御信号が制御回路１２に入力されたときや、起動してから所定時間が経過したときや、所定のステップ数だけステッピングモータ２０が回転したときなどに、ステッピングモータ２０の運転を終了させるが、これに限られるものではない。
【００５７】
ステップＳ１０６でステッピングモータ２０が停止されると、一連の制御は終了する。
【００５８】
図５は、低温時の起動態様でステッピングモータ２０が起動されるときの時間の経過と駆動電力との関係を示すグラフである。
【００５９】
図５においては、起動開始後時間ｔ１が経過する時点を境に、ブースト期間と、定常運転（定常駆動）期間とに分かれている。定常駆動時には、ステッピングモータ２０の駆動電力はＰ２とされる。他方、起動開始後、ブースト期間が経過するまでは、駆動電力は、Ｐ２よりも大きいＰ１とされる。すなわち、ブースト期間においては、（Ｐ１−Ｐ２）の分がブースト量として、駆動電力がブーストされてステッピングモータ２０が駆動される。
【００６０】
ここで、本実施の形態において、電力ブーストは、例えば、ＩＣ内部温度が摂氏Ｔ度以下の場合に実施するように構成されている。閾値となるＴは、例えばアクチュエータ１の構成に応じて、−５から＋１５までの範囲で、適宜設定される。例えばＴ＝−５に設定されているとき、ＣＰＵ１２２は、ＩＣ内部温度が摂氏−５度以下である場合に、電力ブーストを行ってステッピングモータ２０の起動を行う。なお、Ｔがとりうる値の範囲は、これに限られるものではない。
【００６１】
また、本実施の形態において、低温時の起動態様で電力ブーストが行われるときには、電流ブーストが行われる。ただ、これに限られるものではなく、電力ブーストとして、電圧ブースト回路などを利用した電圧ブーストが行われるようにしてもよいし、電流と電圧とをともにブーストさせることが行われるようにしてもよい。
【００６２】
電流ブーストの具体的な例を説明する。低温時の起動態様でステッピングモータ２０を起動するときには、例えば、次のように、所定の駆動電流が、所定のブースト期間だけ流される。
【００６３】
すなわち、電流ブーストを行った場合の駆動電流は、定常駆動時の駆動電流に対し、１０パーセントから３０パーセントまでの間の範囲で大きくなるように制御される。例えば、定常運転時のモータ駆動電流が１００ｍＡであるときには、電流ブーストが行われている期間中は、駆動電流が１１０ｍＡから１３０ｍＡとなるように、ＣＰＵ１２２が制御を行う。
【００６４】
電流ブーストにより定常駆動時よりも大きな駆動電流が流されるブースト期間は、例えば、駆動開始から、５０ｍｓｅｃ（５０ミリ秒）から３００ｍｓｅｃが経過するまでの間となるように制御される。換言すると、ブースト期間は、５０ｍｓｅｃから３００ｍｓｅｃの間に設定される。
【００６５】
このような電流ブーストのブースト量やブースト期間の範囲は、実験結果に基づき設定されたものである。例えば、アクチュエータ１が摂氏−４０度の低温環境下にあり、９６ｍｓｅｃ間、ブースト量が１７パーセントとなる駆動電流がステッピングモータ２０に流れるように制御することで、アクチュエータ１の起動が成功した。
【００６６】
また、これらのブーストを行う量やブースト期間の範囲は、電流のみをブーストする場合に限らず、電圧をブーストする場合にも適用可能である。すなわち、電力ブーストを行う場合に、駆動電力のブースト量は、定常駆動時の駆動電力の１０パーセントから３０パーセントの範囲になるように設定すればよい。また、ブースト期間は、駆動開始から、５０ｍｓｅｃから３００ｍｓｅｃが経過するまでの間となるように設定すればよい。
【００６７】
このように、本実施の形態では、定常駆動時の駆動電力ではステッピングモータ２０の起動に失敗するような低温環境下においても、起動時にブースト制御が行われることで、確実にステッピングモータ２０を起動させることができる。ブースト制御は、所定のブースト期間においてのみ行われるので、ブースト期間が終わったときには定常運転（定常駆動）時の駆動電力でステッピングモータ２０が駆動される。したがって、従来のように常に定常運転時よりも大きい駆動電力で駆動を行う方法をとる場合と比較して、アクチュエータ１の消費電力を低減することができる。また、アクチュエータ１の出力するトルクに制限が設けられている場合でも、大きな駆動電力で駆動を行うのはステッピングモータ２０の起動開始時だけであるので、定常運転時においてそのトルクの制限を守るようにしつつ、アクチュエータ１を確実に起動させることができる。
【００６８】
ブースト制御は、ステッピングモータ２０に供給される駆動電力が、定常駆動時のそれに対して所定の割合だけ大きくなるようにして行われる。したがって、低温環境下でステッピングモータ２０を起動させるのに適当な大きさの駆動電力がステッピングモータ２０に供給されるので、過剰な電力を大きく消費することなく、確実にステッピングモータ２０を起動させることができる。
【００６９】
また、アクチュエータ１が低温環境下にあるか否かを判断するための温度計測は、制御回路１２の内部の温度計測部１２８により行われる。したがって、上述のようなブースト制御を行うかどうか判断するために新たな温度センサ等を設ける必要がなく、モータ制御装置１０を簡素な構成とすることができ、モータ制御装置１０の製造コストを低減することができる。
【００７０】
［変型例の説明］
【００７１】
ＣＰＵ１２２は、温度計測部１２８により測定された制御回路１２の内部温度に応じて、ブースト期間を変更してブースト制御を行うようにしてもよい。例えば、測定された温度が低いほど、ＣＰＵ１２２は、ブースト期間が長くなるように設定し、ブースト制御を行うようにしてもよい。このとき、ブースト期間として設定できる時間の範囲が、予め定められていてもよい。例えば、ブースト期間は、温度に応じて、５０ｍｓｅｃから３００ｍｓｅｃの間で設定されるようにしてもよい。また、測定された温度と閾値との差に応じて、ブースト期間が設定されるようにしてもよい。
【００７２】
また、ＣＰＵ１２２は、定常駆動時の駆動電力よりも温度計測部１２８により測定された温度に応じた割合だけ大きな駆動電力がステッピングモータ２０に供給されるようにブースト制御を行うようにしてもよい。例えば、測定された温度が低いほど、ＣＰＵ１２２は、ブースト期間においてステッピングモータ２０に供給する駆動電力のブースト量が大きくなるように制御を行うようにしてもよい。このとき、定常駆動時の駆動電流に対して増加させる駆動電力の範囲が、予め定められていてもよい。例えば、電力ブーストを行う割合は、温度に応じて、１０パーセントから３０パーセントまでの間で設定されるようにしてもよい。なお、ＣＰＵ１２２が、計測した温度に応じて、電力ブーストを行う割合とブースト期間との両方を変更させるようにしてもよい。
【００７３】
このように計測された温度に応じてブースト期間や電力ブーストを行う割合などを変更することで、低温環境下の状況に応じて必要なだけの駆動電力をステッピングモータ２０に供給することができる。したがって、より確実に、かつ消費電力が少なくなるようにして、ステッピングモータ２０を起動させることができる。
【００７４】
さらにまた、ＣＰＵ１２２は、ブースト期間中にステッピングモータ２０に供給される駆動電力が、時間の経過と共に減少するようにブースト制御を行うようにしてもよい。
【００７５】
図６は、低温時の起動態様の変型例の１つにおける、ステッピングモータ２０が起動されるときの時間の経過と駆動電力との関係を示すグラフである。
【００７６】
例えば、図６に示されるように、ステッピングモータ２０の起動が開始するときに定常駆動（定常運転）時の駆動電力であるＰ２よりも所定の割合だけ大きなＰ１で起動を開始し、その後、ブースト期間ｔ１において、時間の経過と共に徐々に駆動電力が小さくなっていくようにしてもよい。また、図において破線Ｂで示されるように、ブースト期間ｔ１において時間の経過に伴って段階的に駆動電力が変化するようにして、ブースト制御が行われるようにしてもよい。
【００７７】
［その他］
【００７８】
制御回路の一部分のみが集積回路として構成されていてもよい。また、モータ制御装置のうち、制御回路とは異なる部分の一部が集積回路として構成されていてもよい。モータ制御装置の全部が集積回路として構成されていてもよい。
【００７９】
ステッピングモータやモータ制御装置など、アクチュエータのハードウェア構成は上述に限られるものではない。
【００８０】
上述の実施の形態における処理は、ソフトウェアによって行っても、ハードウェア回路を用いて行ってもよい。
【００８１】
上述の実施の形態における処理を実行するプログラムを提供することもできるし、そのプログラムをＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、メモリカードなどの記録媒体に記録してユーザに提供することにしてもよい。プログラムはインターネットなどの通信回線を介して、装置にダウンロードするようにしてもよい。上記のフローチャートで文章で説明された処理は、そのプログラムに従ってＣＰＵなどにより実行される。
【００８２】
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００８３】
１  アクチュエータ
１０  モータ制御装置
１２  制御回路
１４  駆動回路
２０  ステッピングモータ
２１ａ，２１ｂ  コイル
２２  ロータ
２２ｎ  Ｎ極
２２ｓ  Ｓ極
１２２  ＣＰＵ（中央演算処理装置；判断手段の一例、ブースト制御手段の一例）
１２４  電流測定部
１２８  温度計測部（測定手段の一例）
１４２  モータ駆動部
１４４  電流センサ
【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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