(57)【要約】【課題】簡易な構成で回転中のモータの逆起電力を測定し、モータの脱調の発生を抑制することが可能なモータ制御装置、画像形成装置及びモータ制御方法を提供することを目的としている。【解決手段】ステッピングモータの有するコイル間の電圧を検出する電圧検出手段と、前記ステッピングモータに印加される印加電圧の状態が開放状態となったことを検出する印加電圧状態検出手段と、前記印加電圧の状態が開放状態となったときの前記コイル間の電圧に基づき、前記ステッピングモータの脱調に関する状態を判断する判断手段と、を有する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステッピングモータを制御するモータ制御装置であって、
前記ステッピングモータの有するコイル間の電圧を検出する電圧検出手段と、
前記ステッピングモータに印加される印加電圧の状態が開放状態となったことを検出する印加電圧状態検出手段と、
前記印加電圧の状態が開放状態となったときの前記コイル間の電圧に基づき、前記ステッピングモータの脱調に関する状態を判断する判断手段と、を有するモータ制御装置。
【請求項２】
前記判断手段による判断結果に基づき、前記ステッピングモータへ供給される電流値の設定を変更する設定変更手段と、前記ステッピングモータが脱調直前の状態となるまでの余裕度を解析する解析手段と、を有する請求項１記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記判断手段は、
前記コイル間の電圧の値又は前記コイル間の電圧と前記印加電圧との位相差に基づき、前記ステッピングモータの脱調に関する状態の判断を行う請求項１又は２記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記ステッピングモータの脱調に関する状態を判断するための閾値と、前記閾値に基づき判断された前記状態に対応した前記電流値の設定とが対応付けられた閾値テーブルを有し、
前記判断手段は、
前記閾値テーブルを参照して前記状態の判断を行い、
前記設定変更手段は、
前記判断手段による判断結果から前記閾値テーブルを参照して前記電流値の設定を行う請求項２又は３記載のモータ制御装置。
【請求項５】
前記印加電圧状態検出手段は、
前記印加電圧がプラスからマイナスになる期間又はマイナスからプラスになる期間を印加電圧の開放状態として検出する請求項１ないし４の何れか一項に記載のモータ制御装置。
【請求項６】
前記電圧検出手段は、
前記印加電圧状態検出手段により前記印加電圧の状態が開放状態として検出される期間における所定の時点での前記コイル間の電圧を逆起電圧として検出し、
前記判断手段は、
前記逆起電圧に基づき前記ステッピングモータの脱調に関する状態を判断する請求項１ないし５の何れ一項に記載のモータ制御装置。
【請求項７】
前記電圧検出手段は、
前記印加電圧状態検出手段により前記印加電圧の状態が開放状態として検出される期間における所定の複数の時点でそれぞれの前記コイル間の電圧を検出し、
前記判断手段は、
前記複数の時点で検出された複数の前記コイル間の電圧の平均値を逆起電圧とし、前記逆起電圧に基づき前記ステッピングモータの脱調に関する状態を判断する請求項１ないし５の何れか一項に記載のモータ制御装置。
【請求項８】
ステッピングモータを制御するモータ制御装置を有する画像形成装置であって、
前記モータ制御装置は、
前記ステッピングモータの有するコイル間の電圧を検出する電圧検出手段と、
前記ステッピングモータに印加される印加電圧の状態が開放状態となったことを検出する印加電圧状態検出手段と、
前記印加電圧の状態が開放状態となったときの前記コイル間の電圧に基づき、前記ステッピングモータの脱調に関する状態を判断する判断手段と、を有する画像形成装置。
【請求項９】
ステッピングモータを制御するモータ制御装置によるモータ制御方法であって、
前記ステッピングモータの有するコイル間の電圧を検出する電圧検出手順と、
前記ステッピングモータに印加される印加電圧の状態が開放状態となったことを検出する印加電圧状態検出手順と、
前記印加電圧の状態が開放状態となったときの前記コイル間の電圧に基づき、前記ステッピングモータの脱調に関する状態を判断する判断手順と、を有するモータ制御方法。
【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を制御するモータ制御装置、このモータ制御装置を有する画像形成装置及びモータ制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置等の各種装置では、ステッピングモータが使用されているが、ステッピングモータは条件によっては脱調することがある。そこで従来でのモータ制御装置では、脱調等の不具合の発生を抑制するための工夫が成されている。
【０００３】
例えば特許文献１には、騒音や振動、それに伴う脱調の低減や消費電流効率の改善を目的として、モータの駆動電流のゼロクロス時に逆起電力を検知することが記載されている。具体的には、特許文献１では、Ａ又はＢ相電流検出部を備え、出力電流のゼロクロスを検出した際一定時間出力をハイインピーダンス（以下、Ｈｉ−Ｚ）とし、その間に逆起電圧を測定し、逆起電圧の有無によりモータが回転しているか否かを検出すること、逆起電圧の振幅値で回転速を検出することが開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１記載の技術では、モータの回転中に逆起電力を測定するために、出力電流のゼロクロス点を検知して一定期間出力を強制的にＨｉ−Ｚにするため、この制御を行うための複雑な制御システムが必要となる。
【０００５】
本発明は、上記事情を鑑みてこれを解決すべくなされたものであり、簡易な構成で回転中のモータの逆起電力を測定し、モータの脱調の発生を抑制することが可能なモータ制御装置、画像形成装置及びモータ制御方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するために、以下の如き構成を採用した。
【０００７】
本発明は、ステッピングモータを制御するモータ制御装置であって、前記ステッピングモータの有するコイル間の電圧を検出する電圧検出手段と、前記ステッピングモータに印加される印加電圧の状態が開放状態となったことを検出する印加電圧状態検出手段と、前記印加電圧の状態が開放状態となったときの前記コイル間の電圧に基づき、前記ステッピングモータの脱調に関する状態を判断する判断手段と、を有する。
【０００８】
また本発明のモータ制御装置は、前記判断手段による判断結果に基づき、前記ステッピングモータへ供給される電流値の設定を変更する設定変更手段と、前記ステッピングモータが脱調直前の状態となるまでの余裕度を解析する解析手段と、を有する。
【０００９】
また本発明のモータ制御装置において、前記判断手段は、前記コイル間の電圧の値又は前記コイル間の電圧と前記印加電圧との位相差に基づき、前記ステッピングモータの脱調に関する状態の判断を行う。
【００１０】
また本発明のモータ制御装置は、前記ステッピングモータの脱調に関する状態を判断するための閾値と、前記閾値に基づき判断された前記状態に対応した前記電流値の設定とが対応付けられた閾値テーブルを有し、前記判断手段は、前記閾値テーブルを参照して前記状態の判断を行い、前記設定変更手段は、前記判断手段による判断結果から前記閾値テーブルを参照して前記電流値の設定を行う。
【００１１】
また本発明のモータ制御装置において、前記印加電圧状態検出手段は、前記印加電圧がプラスからマイナスになる期間又はマイナスからプラスになる期間を印加電圧の開放状態として検出する。
【００１２】
また本発明のモータ制御装置において、前記電圧検出手段は、前記印加電圧状態検出手段により前記印加電圧の状態が開放状態として検出される期間における所定の時点での前記コイル間の電圧を逆起電圧として検出し、前記判断手段は、前記逆起電圧に基づき前記ステッピングモータの脱調に関する状態を判断する。
【００１３】
また本発明のモータ制御装置において、前記電圧検出手段は、前記印加電圧状態検出手段により前記印加電圧の状態が開放状態として検出される期間における所定の複数の時点でそれぞれの前記コイル間の電圧を検出し、前記判断手段は、前記複数の時点で検出された複数の前記コイル間の電圧の平均値を逆起電圧とし、前記逆起電圧に基づき前記ステッピングモータの脱調に関する状態を判断する。
【００１４】
本発明は、ステッピングモータを制御するモータ制御装置を有する画像形成装置であって、前記モータ制御装置は、前記ステッピングモータの有するコイル間の電圧を検出する電圧検出手段と、前記ステッピングモータに印加される印加電圧の状態が開放状態となったことを検出する印加電圧状態検出手段と、前記印加電圧の状態が開放状態となったときの前記コイル間の電圧に基づき、前記ステッピングモータの脱調に関する状態を判断する判断手段と、を有する。
【００１５】
本発明は、ステッピングモータを制御するモータ制御装置によるモータ制御方法であって、前記ステッピングモータの有するコイル間の電圧を検出する電圧検出手順と、前記ステッピングモータに印加される印加電圧の状態が開放状態となったことを検出する印加電圧状態検出手順と、前記印加電圧の状態が開放状態となったときの前記コイル間の電圧に基づき、前記ステッピングモータの脱調に関する状態を判断する判断手順と、を有する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、簡易な構成で回転中のモータの逆起電力を測定し、モータの脱調の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】モータ制御装置を説明する図である。
【図２】本実施形態のモータを説明する第一の図である。
【図３】本実施形態のモータを説明する第二の図である。
【図４】印加電圧と逆起電圧との位相関係とを説明する図である。
【図５】本実施形態のモータ制御装置の動作を説明するフローチャートである。
【図６】閾値テーブルの一例を示す図である。
【図７】閾値テーブルを参照して設定電流値を調整する処理を説明する第一のフローチャートである。
【図８】閾値テーブルを参照して設定電流値を調整する処理を説明する第二のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明では、モータに印加される印加電圧が開放状態となったときに、モータの有するコイル間の電圧を逆起電圧として検出し、この逆起電圧に基づきモータの脱調までの余裕度を解析する。
【００１９】
（実施形態）
以下に図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、モータ制御装置を説明する図である。
【００２０】
本実施形態のモータ制御装置１００は、モータ１１０、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１２０、ＲＯＭ（Read Only Member）１３０、モータドライバ１４０を有し、ＣＰＵ１２０、モータドライバ１４０によりモータ１１０の駆動を制御する。尚本実施形態では、モータ１１０がモータ制御装置１００に含まれる形態として説明するが、モータ１１０はモータ制御装置１００の外部に設けられていても良い。この場合モータ制御装置１００は、ＣＰＵ１２０、ＲＯＭ１３０、モータドライバ１４０により構成される。
【００２１】
本実施形態のモータ１１０は、２相のステッピングモータである。モータ１１０の詳細は後述する。
【００２２】
本実施形態のＣＰＵ１１０は、モータドライバ１４０へモータ１１０を駆動させるための制御信号を出力する。ＣＰＵ１２０の詳細は後述する。尚本実施形態では、モータドライバ１４０としてクロックイン方式のモータドライバを用いた形態とした。クロックイン方式とは、ＣＰＵからの制御信号（クロック信号）に基づきモータドライバがステッピングモータを駆動させるための駆動信号を生成し、ステッピングモータを駆動させる方式のことである。よって本実施形態では、ＣＰＵ１１０で生成される制御信号に基づきモータドライバ１４０がモータ１１０に供給する駆動信号を生成する。モータドライバ１４０からモータ１１０に供給される駆動信号が、後述する印加電圧である。
【００２３】
ＲＯＭ１３０には、パルスレートテーブル１３１が格納されている。パルスレートテーブルとは、各励磁方式に従って、指定の速度でモータ１１０を回転させるため周波数記憶されたテーブルである。
【００２４】
モータドライバ１４０は、ＣＰＵ１２０からの制御信号に合わせて、モータ１１０への印加電圧を出力する。
【００２５】
次に本実施形態のＣＰＵ１２０の詳細について説明する。本実施形態のＣＰＵ１２０は、出力信号生成部１５０と、比較制御部１６０とを有する。
【００２６】
出力信号生成部１５０は、モータ１１０を制御するためにモータドライバ１４０へ出力する信号を生成する。本実施形態の出力信号生成部１５０は、回転方向信号出力部１５１、励磁方式信号出力部１５２、パルスレート信号出力部１５３、設定電流信号出力部１５４を有する。
【００２７】
回転方向信号出力部１５１は、モータドライバ１４０の仕様に従って、回転方向信号を出力する。励磁方式信号出力部１５２は、モータドライバ１４０の仕様に従ってモータ１１０に励磁方式を指定する励磁方式信号を出力する。励磁方式とは、例えば１相励磁、２相励磁、１−２相励磁等である。
【００２８】
パルスレート信号出力部１５３は、励磁方式信号により指定された励磁方式と、パルスレートテーブル１３１とにしたがった周波数信号を出力する。設定電流信号出力部１５４は、モータ１１０を駆動させるトルクを出力するための電流値を設定する。本実施形態の設定電流信号出力部１５４は、後述する比較制御部１６０による比較結果に基づき、電流値の設定を変更し、モータ１１０に供給される電流を調整することができる。
【００２９】
比較制御部１６０は、回転方向信号出力部１５１、励磁方式信号出力部１５２、パルスレート信号出力部１５３から出力されるそれぞれの信号から、モータドライバ１４０からモータ１１０へ出力されている印加電圧の状態を検出する。また比較制御部１６０は、モータ１１０のコイル間電圧を示すコイル間電圧信号１６１を取り込む。
【００３０】
本実施形態においてモータ１１０に印加電圧が供給されてモータ１１０が回転している場合、コイル間電圧信号１６１は、印加電圧だけでなくモータ１１０が回転することで発電される逆起電圧も合成された信号となる。したがって、印加電圧の状態が開放状態である場合には、コイル間電圧信号１６１は現れる信号は逆起電圧である。
【００３１】
本実施形態の比較制御部１６０では、印加電圧の状態が開放状態である場合のコイル間電圧信号１６１、すなわち逆起電圧によって、印加電圧と逆起電圧の位相差を推測する。詳細は図４を参照して後述する。
【００３２】
次に図２、図３を参照してモータ１１０について説明する。図２は、本実施形態のモータを説明する第一の図である。図２（Ａ）はバイポーラ型ステッピングモータを説明する図であり、図２（Ｂ）はユニポーラ型のモータを説明する図である。
【００３３】
本実施形態では、図２（Ａ）のバイポーラ型ステッピングモータをモータ１１０としたが、図２（Ｂ）に示すユニポーラ型のステッピングモータを本実施形態のモータ１１０に適用することもできる。
【００３４】
図２（Ａ）に示すように、本実施形態のモータ１１０は、ローラ１１１、コイル１１２、１１３を有する。図２（Ａ）では、ロータ１１１とコイル１１２のＡ相、ＡＢ相、コイル１１３のＢ相、ＢＢ相の位置関係を示している。
【００３５】
コイル１１２、１１３に流れる電流の方向は、コイル１１２におけるＡ相−ＡＢ相、又はＡＢ相−Ａ相、コイル１１３におけるＢ相−ＢＢ相又はＢＢ相−Ｂ相の組み合わせとなる。
【００３６】
また図２（Ｂ）に示すユニポーラ型のモータ１１０Ａも、ロータ１１１Ａ、コイル１１２Ａ、１１３Ａを有する。コイル１１２Ａ、１１３Ａに流れる電流の方向は、コイル１１２ＡのＣＯＭからＡ相がバイポーラ型のモータ１１０のＡＢ相−Ａ相、コイル１１２ＡのＣＯＭからＢ相がバイポーラ型のモータ１１０のＡ相−ＡＢ相に対応する。コイル１１３ＡのＢ相、ＢＢ相、ＣＯＭの関係も同様である。
【００３７】
図２（Ａ）に示すモータ１１０の場合、コイル間電圧はＡ相電圧値−ＡＢ相電圧値で求めることができる。また図２（Ｂ）に示すユニポーラの場合、コイル間電圧はＣＯＭ電圧値−Ａ相電圧値、又はＣＯＭ電圧値−ＡＢ相電圧値で求めることができる。
【００３８】
次に図３を参照してモータ１１０におけるスイッチングについて説明する。図３は、本実施形態のモータを説明する第二の図である。
【００３９】
図３（Ａ）は、モータドライバ１４０の有するブリッジ回路のスイッチング部を簡易的に示した図であり、図３（Ｂ）は１−２相励磁でのトルクベクトルを示す図であり、図３（Ｃ）は１−２相励磁でのスイッチングシーケンスを示す図である。
【００４０】
例えば図３（Ｃ）に示すスイッチングシーケンスの状態（１）に示すようにトランジスタＴｒ１とトランジスタＴｒ４がオンとなった場合、モータ１１０のコイル１１２のＡ相からＡＢ相へ電流が流れる。この間、コイル１１３のＢ相−ＢＢ相間には電流は流れない。
またスイッチングシーケンスの状態（２）に示すように、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ４、Ｔｒ５、Ｔｒ８がオンとなった場合、コイル１１２のＡ相−ＡＢ相及びコイル１１３のＢ相−ＢＢ相に電流が流れる。
【００４１】
ここで、スイッチングシーケンスの状態（１）の場合、トランジスタＴｒ５、Ｔｒ６、Ｔｒ７、Ｔｒ８はオフであり、コイル１１３のＢ相−ＢＢ相間には電流が流れておらず、コイル１１３に対する印加電圧の状態は開放状態となっている。このときモータ１１０は回転しているので、状態（１）においてコイル１１３のＢ相とＢＢ相との間で検出される電圧は、モータ１１０の逆起電圧となる。
【００４２】
コイル１１２では、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３、Ｔｒ４がオフときＡ相−ＡＢ相間が開放状態となる。またコイル１１３では、トランジスタＴｒ５、Ｔｒ６、Ｔｒ７、Ｔｒ８がオフのときＢ相−ＢＢ相間が開放状態になる。よって図３（Ｃ）に示すように、状態（１）、（５）の場合にはＢ相−ＢＢ相間が開放状態となり、状態（３）、（７）の場合にはＡ相−ＡＢ相間が開放状態となる。
【００４３】
本実施形態の比較制御部１６０は、コイル間電圧信号１６１から印加電圧が開放状態となったときを検出し、そのときのコイル間電圧すなわち逆起電圧を測定する。
【００４４】
以下に印加電圧と逆起電圧との位相関係について説明する。図４は、印加電圧と逆起電圧との位相関係とを説明する図である。図４では、１−２相励磁でモータ１１０の負荷トルクを大きくしていった場合のシミュレーション結果を示している。
【００４５】
図４において、実線Ａは、１−２相励磁におけるＡ相−ＡＢ相（又はＢ相−ＢＢ相）間への印加電圧の波形を示している。
【００４６】
印加電圧がプラスのときはＡ相からＡＢ相に電流が流れている状態であり、印加電圧がマイナスのときはＡＢ相からＡ相に電流が流れている状態であり、印加電圧が０Ｖのときは印加電圧がかかっていない開放状態である。
【００４７】
その他の３つの正弦波は、Ａ相−ＡＢ相（又はＢ相−ＢＢ相）間に発生する逆起電圧をモータ１１０の負荷トルクの大きさ別に示す波形である。波形Ｂは、負荷トルクが大きい場合の逆起電圧を示し、波形Ｃは負荷トルクが小さい場合の逆起電圧を示す。波形Ｄは、負荷トルクが波形Ｂに示す負荷トルクと波形Ｃに示す場合の負荷トルクの間にある場合の逆起電圧を示している。
【００４８】
図４に示す結果から、負荷トルクが大きくなるにつれ印加電圧に対する逆起電圧の位相が遅れることが分かる。
【００４９】
図４において、印加電圧が開放状態以外の場合にＡ相−ＡＢ相（又はＢ相−ＢＢ相）間で検出される波形は、印加電圧と逆起電圧とを合計した電圧の波形となる。しかし、印加電圧が開放状態の場合、印加電圧は０Ｖであるから、Ａ相−ＡＢ相（又はＢ相−ＢＢ相）間で検出される波形は、逆起電圧のみの波形となる。
【００５０】
上述したように、負荷トルクの大きさによって逆起電圧の位相は変わるが、印加電圧と逆起電圧との位相差を直接見ることは困難である。しかしながら、図４のシミュレーション結果では、印加電圧の開放状態においてＡ相−ＡＢ相（又はＢ相−ＢＢ相）間電圧を検出すれば、印加電圧と逆起電圧との位相差を推測することができることがわかる。
【００５１】
例えば印加電圧がプラスからマイナスになる間の開放状態となる測定点において、Ａ相からＡＢ相（又はＢ相−ＢＢ相）間電圧は、負荷トルクが大きい場合の波形Ｂでは約２．０Ｖと検出される。負荷トルクが小さい波形Ｃでは、ＡＢ相（又はＢ相−ＢＢ相）間電圧は、約０Ｖと検出される。また、負荷トルクが中程度中の波形Ｄでは、ＡＢ相（又はＢ相−ＢＢ相）間電圧は、約１．２Ｖと検出される。
【００５２】
本実施形態においてＡ相−ＡＢ相（又はＢ相−ＢＢ相）間電圧を測定するタイミングは、例えば波形Ａにおいて印加電圧が＋３Ｖから０Ｖとなる立ち下がりエッジから、０Ｖから−３Ｖとなる立ち下がりエッジの間で行われる。Ａ相−ＡＢ相（又はＢ相−ＢＢ相）間電圧を測定するタイミングとは、すなわち逆起電圧を検出する検出タイミングである。
【００５３】
また逆起電圧電の検出タイミングは、波形Ａにおいて印加電圧が−３Ｖから０Ｖとなる立ち上がりエッジから、０Ｖから＋３Ｖとなる立ち上がりエッジの間であっても良い。
【００５４】
また本実施形態では、逆起電圧の検出タイミングは、上述のエッジ間における１点としても良いし、上記エッジ間に複数回逆起電圧の検出を行った結果の平均値としても良い。
【００５５】
以下に図５を参照して本実施形態における逆起電圧の検出について説明する。図５は、本実施形態のモータ制御装置の動作を説明するフローチャートである。
【００５６】
本実施形態のモータ制御装置１００では、比較制御部１６０により逆起電圧を検出し、検出した逆起電圧に基づきモータ１１０が脱調直前か否かを判断する。モータ１１０が脱調直前の場合には、比較制御部１６０は、設定電流信号出力部１５４から出力される設定電流信号を変更し、モータ１１０が脱調しないようにする。
【００５７】
図５の点線Ｉ内の処理は、モータドライバ１４０からモータ１１０へ供給されている印加電圧の状態を推定する処理である。点線ＩＩ内の処理は、モータ１１０のコイル間電圧を検出する処理である。コイル間電圧とは、Ａ相−ＡＢ相（又はＢ相−ＢＢ相）間電圧である。点線ＩＩＩ内の処理は、逆起電圧の測定及び設定電流信号を変更する処理である。
【００５８】
始めに点線Ｉ内の処理について説明する。本実施形態の比較制御部１６０は、出力信号生成部１５０の回転方向信号出力部１５１から出力されている回転方向信号を取り込む（ステップＳ５０１）。次に比較制御部１６０は、励磁方式信号出力部１５２から出力される励磁方式信号を取り込む（ステップＳ５０２）。次に比較制御部１００は、パルスレート信号出力部１５３から出力されるパルスレート信号を取り込む（ステップＳ５０３）。次に比制御部１６０は、ステップＳ５０２で取り込んだ励磁方式信号から、モータ１１０の励磁方式が２相励磁方式か否かを判断する（ステップＳ５０４）。
【００５９】
ステップＳ５０４において、励磁方式が２相励磁方式であった場合、比較制御部１６０は処理を終了する。２相励磁方式では、常時Ａ相−ＡＢ相間、Ｂ相−ＢＢ相間に印加電圧がかかっており、印加電圧が開放状態とならないため、本実施形態を適用して逆起電圧を測定することはできないからである。
【００６０】
ステップＳ５０４において、励磁方式が２相励磁方式でない場合（１−２相励磁方式の場合）、比較制御部１６０は、回転方向信号、パルスレート信号を用いて、その時点でモータドライバ１４０からモータ１１０へ供給されている印加電圧の状態を検知する（ステップＳ５０５）。
【００６１】
次に励磁方式を確認しない場合の点線ＩＩ内の処理について説明する。比較制御部１６０は、コイル間電圧信号１６１を取り込む（ステップＳ５０６）。コイル間電圧とは、Ａ相−ＡＢ相（又はＢ相−ＢＢ相）間電圧である。
【００６２】
以下に、図５の点線ＩＩＩ内の処理について説明する。比較制御部１６０は、ステップＳ５０５において印加電圧の状態が開放状態であると検知されたとき、コイル間電圧信号１６１からＡ相−ＡＢ相（又はＢ相−ＢＢ相）間電圧を検出する（ステップＳ５０７）。ステップＳ５０７で検出されたＡ相−ＡＢ相（又はＢ相−ＢＢ相）間電圧は、印加電圧が０Ｖの状態であるため、逆起電圧となる。
【００６３】
続いて比較制御部１６０は、印加電圧と逆起電圧との位相差を検出する（ステップＳ５０８）。そして比較制御部１６０は、モータ１１０が脱調直前か否かを判断する（ステップＳ５０９）。尚本実施形態では、脱調直前か否かを判断するための位相差が格納された閾値テーブルが予め設定されており、モータ制御装置１００の有する記憶手段に記憶されている。比較制御部１６０は、この閾値テーブルを参照して脱調直前か否かの判断を行う。閾値テーブルの詳細は後述する。
【００６４】
ステップＳ５０９において脱調直前と判断された場合、比較制御部１６０は、設定電流信号出力部１５４に対して設定電流を大きくする指示を行う（ステップＳ５１０）。ステップＳ５０９において脱調直前ではないと判断された場合、比較制御部１６０は設定電流信号出力部１５４に対して設定電流を小さくする指示を行う（ステップＳ５１１）。
【００６５】
本実施形態では、ステップＳ５１０及びステップＳ５１１の制御により、過度なマージンをもった設定電流値を回避することができ、脱調の発生を回避すると共に消費電流を削減することができる。例えばステップＳ５０９において、脱調直前ではないと判断され、且つ脱調直前となるまでに十分な余裕がある場合、設定電流を小さくする方向へ調節することで、負荷トルクが中程度の状態に移行させる。これにより、消費電流を削減させることができる。脱調直前となるまでの余裕に関する閾値は、閾値テーブルに設定されていても良い。またステップＳ５０９において脱調直前と判断された場合、設定電流を大きくする方向へ調節することで、負荷トルクが中程度の状態に移行させる。これにより、脱調を未然に防ぐことができる。
【００６６】
尚本実施形態では、脱調直前か否かの判断に印加電圧と逆起電圧との位相差を用いたが、印加電圧の状態が開放状態であるときの逆起電圧の電圧値を用いて脱調直前か否かの判断を行っても良い。また本実施形態の比較制御部１６０は、ステップＳ５０９で脱調直前と判断されたとき、設定電流の調整を行う前に警告信号を出力しても良い。
【００６７】
図６は、閾値テーブルの一例を示す図である。図６に示す閾値テーブル６０は、本実施形態のモータ制御装置１００の仕様やモータ１１０の特性を考慮した設計段階で予め決定される。
【００６８】
本実施形態では、脱調直前の状態、脱調直前となるまで余裕がない状態、脱調直前となるまで余裕がある状態の３つの状態を判断するために、逆起電圧の値について第一の閾値Ｖｔｈ１と第二の閾値Ｖｔｈ２を設定した。
【００６９】
図７は、閾値テーブルを参照して設定電流値を調整する処理を説明する第一のフローチャートである。図７の例では印加電圧の立ち下がりエッジを検出して印加電圧の開放状態を検出している。
【００７０】
比較制御部１６０は、印加電圧がプラスから０Ｖの開放状態となるエッジを検出すると、コイル間電圧信号１６１の測定を開始し、測定結果のデータを図示しない記憶装置へ記憶させる（ステップＳ７０１）。続いて比較制御部１６０は、印加電圧が０Ｖの開放状態からマイナスとなるエッジを検出すると、コイル間電圧信号１６１の測定を終了する（ステップＳ７０２）。尚本実施形態の比較制御部１６０は、図示しないＡＤＣ（analog to digital converter）を有し、ＡＤＣによりコイル間電圧信号１６１の測定を行っても良い。
【００７１】
次に比較制御部１６０は、閾値テーブル６０を参照し、コイル間電圧信号１６１を測定した時間における所定の時点での測定値（逆起電圧の値）と、閾値Ｖｔｈ１及び閾値Ｖｔｈ２とを比較する（ステップＳ７０３）。尚所定の時点とは、予め設定された時点である。
【００７２】
ステップＳ７０３において、逆起電圧の値が閾値Ｖｔｈ２以上であった場合（ステップＳ７０４）、比較制御部１６０は負荷トルクが大きく脱調までのマージンが小さい、すなわち脱調直前と判断し、設定電流を大きくする調整を行う（ステップＳ７０５）。
【００７３】
ステップＳ７０３において、逆起電圧の値が閾値Ｖｔｈ２未満であった場合、比較制御部１６０は逆起電圧の値が閾値Ｖｔｈ１未満か否かを判断する（ステップＳ７０６）。ステップＳ７０６において、逆起電圧の値が閾値Ｖｔｈ１未満の場合、比較制御部１６０は、負荷トルクが小さく脱調までのマージンが大きい、すなわち脱調直説となるまで余裕があると判断し、設定電流を小さくする調整を行う（ステップＳ７０７）。ステップＳ７０６において逆起電圧の値が閾値Ｖｈｔ１以上であったとき、逆起電圧の値、閾値Ｖｔｈ１以上閾値Ｖｔｈ２未満となる。よって比較制御部１６０は、負荷トルクが中程度で脱調直前となるまでのマージンは適切であると判断し、設定電流の調整は行わない（ステップＳ７０８）。
【００７４】
尚図７では、閾値Ｖｔｈ１，Ｖｔｈ２と比較する逆起電圧を、予め設定された所定の時点での逆起電圧としたが、これに限定されない。本実施形態では、閾値Ｖｔｈ１，Ｖｔｈ２と比較する逆起電圧を複数の時点の逆起電圧の値の平均値としても良い。
【００７５】
図８は、閾値テーブルを参照して設定電流値を調整する処理を説明する第二のフローチャートである。図８のフローチャートでは、複数の時点の逆起電圧の値の平均値を閾値Ｖｔｈ１，Ｖｔｈ２と比較する場合の処理を示している。
【００７６】
図８のステップＳ８０１、８０２は図７のステップＳ７０１、７０２と同様であるから説明を省略する。比較制御部１６０は、印加電圧が０Ｖの開放状態となってした時間から複数の時点の逆起電圧の値を取り出し、これらの値の平均値を閾値Ｖｔｈ１，Ｖｔｈ２と比較する（ステップＳ８０３）。
【００７７】
ステップＳ８０４からステップＳ８０８までの処理は、図７のステップＳ７０４からステップＳ７０８までの処理と同様であるから説明を省略する。
【００７８】
以上に説明したように、本実施形態によれば、モータ１１０へ供給される印加電圧が０Ｖの開放状態となったときのモータ１１０のコイル間電圧を逆起電圧として測定し、この逆起電圧に基づきモータ１１０が脱調直前か否かを判断する。よって本実施形態によれば、従来のように出力電流のゼロクロス点を検知して一定期間出力を強制的にＨｉ−Ｚとする制御が不要となり、簡易な構成で回転中のモータの逆起電圧を測定し、モータの脱調の発生を抑制することができる。
【００７９】
以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
【符号の説明】
【００８０】
１００  モータ制御装置
１１０  モータ
１２０  ＣＰＵ
１３０  ＲＯＭ
１４０  モータドライバ
１５０  出力信号生成部
１６０  比較制御部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８１】
【特許文献１】特開２００９−６５８０６号公報
【図１】
2011259525.tif 000003
【図２】
2011259525.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2011259525.tif 000007
【図６】
2011259525.tif 000008
【図７】
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【図８】
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