(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルに流す電流を制御する制御装置であって、
前記コイルに流れる電流に応じたセンス値を基準値と比較する比較部と、
前記比較部の比較結果に基づいて、前記コイルに流れる電流を増加させるか減少させるかを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記比較部による比較に先立って、予め定められた第１期間の間、前記コイルに流れる電流の増減を、前記比較部による比較タイミングにおける電流の増減とは逆とし、
前記コイルに電流を印加する印加方向を決定し、
電源から前記コイルへと電流を加える駆動モードおよび前記コイルから前記電源へと電流を回生させる回生モードを含む複数の動作モードの中から前記コイルの動作モードを決定し、
前記第１期間における動作モードを前記第１期間の後から前記比較タイミングまでの第２期間の動作モードと同一とし、前記印加方向を逆方向とし、
前記第１期間および前記第２期間において前記駆動モードを選択し、
前記第１期間を前記第２期間よりも長くする、
制御装置。
【請求項２】
コイルに流す電流を制御する制御装置であって、
前記コイルに流れる電流に応じたセンス値を基準値と比較する比較部と、
前記比較部の比較結果に基づいて、前記コイルに流れる電流を増加させるか減少させるかを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記比較部による比較に先立って、予め定められた第１期間の間、前記コイルに流れる電流の増減を、前記比較部による比較タイミングにおける電流の増減とは逆とし、
前記コイルに電流を印加する印加方向を決定し、
電源から前記コイルへと電流を加える駆動モードおよび前記コイルから前記電源へと電流を回生させる回生モードを含む複数の動作モードの中から前記コイルの動作モードを決定し、
前記第１期間における動作モードを前記第１期間の後から前記比較タイミングまでの第２期間の動作モードと同一とし、前記印加方向を逆方向とし、
前記コイルに流す電流の目標電流がゼロを含む予め定められた範囲内であることを条件として、前記第１期間および前記第２期間において前記コイルに流れる電流の増減を逆とし、
前記目標電流に応じて前記第１期間を短くする、
制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記比較結果に応じて、前記コイルに流れる電流が目標電流以下の場合には前記駆動モードを継続させ、前記コイルに流れる電流が目標電流を超える場合には前記コイルの動作モードを前記回生モードに切り替える請求項１または２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記比較結果に応じて前記駆動モードまたは前記回生モードを選択した後、前記コイルに流れる電流が前記目標電流となったことに応じて、電流を前記コイルで循環させる循環モードに切り替える請求項３に記載の制御装置。
【請求項５】
当該制御装置は、モータの前記コイルに流す電流を制御する請求項１から４のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の制御装置と、
前記モータと、
を備える駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置及び駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ステッピングモータ等の駆動装置は、モータを構成する複数（例えば、２つ）のコイルを、それぞれの配置に応じた位相差（例えば、９０度）で正弦的に時間変化する励磁電流を供給して励磁することにより駆動力を発生する。ここで、２つのコイルの励磁電流のベクトル合成の大きさが常に一定であり且つ各ステッピングにおける回転角（すなわち、電気角の変位）が一定になるように制御するマイクロステップ駆動により、駆動装置は、振動及び振動に伴う音を生じることなく、スムースに変化する駆動力を発生することができる（例えば、特許文献１参照）。マイクロステップ駆動では、実際にコイルに流れる励磁電流の大きさを励磁電流の目標値に対して比較し、励磁電流が目標値より大きい場合には減衰させ、小さい場合には増大させることで、励磁電流の大きさを目標値に追従制御する（例えば、特許文献２参照）。
特許文献１  特開平４−８１９８号公報
特許文献２  特開２００８−７２８７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
駆動装置を制御する制御装置において、励磁電流の比較結果に依らず通電モードが設定されることで、励磁電流が増大し、目標値から大きく乖離することがある。そこで、本発明は、励磁電流の目標値からの乖離を相殺して、コイルに流れる励磁電流の大きさを励磁電流の目標値に精密に追従させる制御装置及びこの制御装置を含む駆動装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様においては、コイルに流す電流を制御する制御装置であって、コイルに流れる電流に応じたセンス値を基準値と比較する比較部と、比較部の比較結果に基づいて、コイルに流れる電流を増加させるか減少させるかを制御する制御部と、を備え、制御部は、比較部による比較に先立って、予め定められた第１期間の間、コイルに流れる電流の増減を、比較部による比較タイミングにおける電流の増減とは逆とする制御装置を提供する。
【０００５】
本発明の第２の態様においては、第１の態様の制御装置と、モータと、を備える駆動装置を提供する。
【０００６】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】駆動装置の概略構成を示す。
【図２Ａ】駆動モードにおけるドライバ部の電流経路を示す。
【図２Ｂ】循環モードにおけるドライバ部の電流経路を示す。
【図２Ｃ】回生モードにおけるドライバ部の電流経路を示す。
【図２Ｄ】準備モードにおけるドライバ部の電流経路を示す。
【図３】ドライバ信号生成部の構成を示す。
【図４Ａ】比較部の構成を示す。
【図４Ｂ】比較部の動作、タイミング信号、基準値、入力、比較結果（ＣＯＭＰＯＵＴ）の変化を表すタイミングチャートを示す。
【図５】切替部の構成を示す。
【図６】スイッチ信号及びコンパレータの動作状態の関係を表すタイミングチャートを示す。
【図７Ａ】比較部及び切替部のプラス比較時におけるオートゼロ動作を示す。
【図７Ｂ】比較部及び切替部のプラス比較時における比較動作を示す。
【図７Ｃ】比較部及び切替部のマイナス比較時におけるオートゼロ動作を示す。
【図７Ｄ】比較部及び切替部のマイナス比較時における比較動作を示す。
【図８】タイミング信号、比較結果（ＣＯＭＰＯＵＴ）、サンプル信号、動作モード信号（駆動装置の動作モード）、電流目標（基準値）、及び励磁電流の関係を表すタイミングチャートを示す。
【図９】励磁電流がゼロに近いときのタイミング信号、駆動装置の動作モード、電流目標（基準値）、及び励磁電流の関係を表すタイミングチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０００９】
図１は、駆動装置１００の概略構成を示す。駆動装置１００は、ステッピングモータ等の駆動装置であり、複数のコイル６及び回転子（不図示）を有する。本明細書では、説明の便宜上、複数のコイル６を代表して１つのコイル６のみを示す。駆動装置１００は、それぞれのコイルに対して励磁電流の目標波形に応じて目標値を設定し、コイルに流す電流を制御して順次変化させることによって、回転子を回転させる。駆動装置１００は、コイル６を流れる励磁電流をセンス抵抗を用いて検出し、検出されたセンス値を基準値と比較することで、励磁電流の目標値とのずれを検出する。そして、駆動装置１００は、その検出結果に基づいて駆動装置１００の動作モードを決定して、励磁電流を増加又は減少させるか決定する。ここで、駆動装置１００は、センス電圧の比較に先立って、予め定められた期間、励磁電流の増減を、比較タイミングにおける励磁電流の増減と逆とすることで、励磁電流の増減を相殺し、励磁電流を目標に精密に追従させることを可能とする。
【００１０】
駆動装置１００は、ドライバ部５、センス抵抗７、タイミング生成部１０、比較部２０、切替部３０、及び制御部４０を備える。
【００１１】
ドライバ部５は、コイル６に供給する励磁電流を制御する回路であり、コイル６及び４つのトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２，Ｔｒ３，Ｔｒ４を有する。トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２，Ｔｒ３，Ｔｒ４としては、一例として、ｎ型のＭＯＳトランジスタを採用してよい。ダイオードＤｉ１，Ｄｉ２，Ｄｉ３，Ｄｉ４は、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２，Ｔｒ３，Ｔｒ４のそれぞれの寄生ダイオードを説明の便宜上図示したものである。トランジスタＴｒ１のドレイン及びソースは、それぞれ、電源及びコイル６の一端に接続される。トランジスタＴｒ２のドレイン及びソースは、それぞれ、電源及びコイル６の他端に接続される。トランジスタＴｒ３のドレイン及びソースは、それぞれ、コイル６のトランジスタＴｒ１側の一端及びセンス出力に接続される。トランジスタＴｒ４のドレイン及びソースは、それぞれ、コイル６のトランジスタＴｒ３側の他端及びセンス出力に接続される。トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２，Ｔｒ３，Ｔｒ４のゲートは制御部４０内のドライバ制御部４４に接続され、それぞれに対して、ドライバ制御部４４から出力されるゲート信号ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３，ＳＣ４が入力される。
【００１２】
センス抵抗７は、コイル６に流れる励磁電流を検出するための検出素子である。センス抵抗７の一端及び他端は、それぞれ、ドライバ部５のセンス出力（すなわち、トランジスタＴｒ３，Ｔｒ４のソース）及び基準電位（例えば、ＧＮＤ）に接続される。また、センス抵抗７の一端は、切替部３０を介して、比較部２０のコンパレータの非反転入力に接続される。それにより、センス抵抗７は、コイル６の励磁電流を流すことにより、センス出力と基準電位との間に励磁電流の大きさに応じた電位差を生じ、その電位差をセンス電圧ＩＳとしてコンパレータに入力する。
【００１３】
ここで、図２Ａから図２Ｄを参照して駆動装置１００の動作モードを説明する。
【００１４】
図２Ａから図２Ｄは、それぞれ、駆動装置１００が有する４つの動作モード、すなわち駆動モード、循環モード、回生モード、及び準備モードにおけるドライバ部５の動作及び励磁電流の流れを示す。なお、コイル６の図中左端から右端に向けて励磁電流を印加する方向を正の印加方向、コイル６の図中右端から左端に向けて励磁電流を印加する方向を負の印加方向とする。
【００１５】
駆動モードでは、電源からコイル６へと励磁電流を印加する。駆動モードにおいて励磁電流を正の印加方向に印加する場合、駆動装置１００は、ゲート信号ＳＣ１，ＳＣ４をアサート（一例として、ハイレベル。以下同様。）し、ゲート信号ＳＣ２，ＳＣ３をデアサート（一例として、ローレベル。以下同様。）する。それにより、図２Ａに示すように、駆動装置１００は、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ４をオン状態、トランジスタＴｒ２，Ｔｒ３をオフ状態にする。このとき、励磁電流は、電源から、図中の矢印に沿って順に、トランジスタＴｒ１、コイル６、トランジスタＴｒ４、及びセンス抵抗７を経由して基準電位へと流れる。これにより、駆動装置１００は、コイル６に通電して、励磁電流を急速に増大させることができる。なお、駆動モードでは、センス抵抗７は、励磁電流をドライバ部５（すなわち、センス出力）から基準電位に向かって流す。このとき、センス出力の電位（すなわち、センス電圧ＩＳ）は正となる。
【００１６】
一方、駆動モードにおいて励磁電流を負の印加方向に印加する場合、駆動装置１００は、ハイレベルのゲート信号ＳＣ２，ＳＣ３をそれぞれトランジスタＴｒ２，Ｔｒ３に出力し、ローレベルのゲート信号ＳＣ１，ＳＣ４をそれぞれトランジスタＴｒ１，Ｔｒ４に出力する。これにより、駆動装置１００は、トランジスタＴｒ２，Ｔｒ３をオン状態、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ４をオフ状態にする。このとき、励磁電流は、電源から、トランジスタＴｒ２、コイル６、トランジスタＴｒ３、センス抵抗７、そして基準電位に流れる。それにより、駆動装置１００は、コイル６に通電して、負の印加方向の励磁電流を急速に増大させることができる。
【００１７】
循環モードでは、コイル６を含むドライバ部５の閉回路内で励磁電流を循環させる。循環モードにおいて、駆動装置１００は、ゲート信号ＳＣ３，ＳＣ４をそれぞれトランジスタＴｒ３，Ｔｒ４に出力し、ローレベルのゲート信号ＳＣ１，ＳＣ２をそれぞれトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２に出力する。それにより、図２Ｂに示すように、駆動装置１００は、トランジスタＴｒ３，Ｔｒ４をオン状態、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２をオフ状態にする。正方向の励磁電流が流れている状態で循環モードとすると、励磁電流は、図中の矢印に沿って順に、トランジスタＴｒ３、コイル６、及びトランジスタＴｒ４を循環する。また、負方向の励磁電流が流れている状態で循環モードとすると、励磁電流は、図中の矢印とは逆方向に循環する。これにより、励磁電流は、これらの回路素子のオン抵抗による損失等により、緩やかに減衰する。なお、循環モードでは、励磁電流は、センス抵抗７を流れない。
【００１８】
回生モードでは、コイル６から電源へと励磁電流を回生する。電源は、例えばキャパシタ等の蓄電素子を有し、回生されて蓄電された電力を将来の電流供給に利用し得る。回生モードにおいて励磁電流を正の印加方向に流す場合、駆動装置１００は、ハイレベルのゲート信号ＳＣ３をトランジスタＴｒ３に出力し、ローレベルのゲート信号ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ４をそれぞれトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２，Ｔｒ４に出力する。それにより、図２Ｃに示すように、駆動装置１００は、トランジスタＴｒ３のみをオン状態、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２，Ｔｒ４をオフ状態にする。このとき、励磁電流は、基準電位から、図中の矢印に沿って順に、トランジスタＴｒ３、コイル６、及びトランジスタＴｒ２のダイオード（寄生ダイオード）Ｄｉ２を経由して電源へと回生させる。このとき、励磁電流は急速に減衰する。ただし、ダイオードＤｉ２の整流作用により、励磁電流はこの経路を逆向きには流れない（すなわち、励磁電流の大きさはゼロを下回って負になることはない）。なお、回生モードでは、センス抵抗７は、励磁電流を基準電位からドライバ部５に向かって流す。このとき、センス出力の電位（すなわち、センス電圧ＩＳ）は負となる。
【００１９】
一方、回生モードにおいて励磁電流を負の印加方向に流す場合、駆動装置１００は、ゲート信号ＳＣ４をトランジスタＴｒ４に出力し、ローレベルのゲート信号ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３をそれぞれトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２，Ｔｒ３に出力する。それにより、駆動装置１００は、トランジスタＴｒ４のみをオン状態、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２，Ｔｒ３をオフ状態にする。このとき、励磁電流は、基準電位から、トランジスタＴｒ４、コイル６、及びトランジスタＴｒ１のダイオード（寄生ダイオード）Ｄｉ１を経由して電源へと回生させる。なお、循環モード及び回生モードはいずれも励磁電流を減衰させることから、減衰（ＤＥＣＡＹ）モードとも称する。そして、回生モードは循環モードと比較して励磁電流をより早く減衰させることから、高速減衰（ＦＡＳＴ  ＤＥＣＡＹ）モードとも称する。
【００２０】
準備モードは、励磁電流を測定するべく駆動モードとするのに先立って、励磁電流を予め駆動モードとは逆方向に増減しておくためのモードである。準備モードにおいて励磁電流を正の印加方向に印加する場合、駆動装置１００は、ハイレベルのゲート信号ＳＣ２，ＳＣ３をトランジスタＴｒ２，Ｔｒ３に出力し、ローレベルのゲート信号ＳＣ１，ＳＣ４をそれぞれトランジスタＴｒ１，Ｔｒ４に出力する。これにより、図２Ｄに示すように、駆動装置１００は、トランジスタＴｒ２，Ｔｒ３をオン状態、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ４をオフ状態にする。このとき、励磁電流は、基準電位から、トランジスタＴｒ３、コイル６、及びトランジスタＴｒ２を経由して電源へと流れる。これにより、励磁電流は急速に減衰する。この励磁電流の流れは、励磁電流を正の印加方向に印加した回生モードと同様である。ただし、準備モードでは、回生モードと異なり、励磁電流がダイオードＤｉ２ではなくトランジスタＴｒ２をオン状態としていることで、励磁電流がゼロを超えて減少し、逆方向（負の方向）へと流れ出す。この状態において、励磁電流は、電源から順に、トランジスタＴｒ２、コイル６、トランジスタＴｒ３、センス抵抗７、そして基準電位へ流れる。この状態は、励磁電流を負の印加方向に印加した（逆方向の）駆動モードと同様であるので、準備モードを広義の駆動モードとして含めてもよい。
【００２１】
一方、励磁電流を負の印加方向に印加する準備モードにおいて、駆動装置１００は、ハイレベルのゲート信号ＳＣ１，ＳＣ４をトランジスタＴｒ１，Ｔｒ４に出力し、ローレベルのゲート信号ＳＣ２，ＳＣ３をそれぞれトランジスタＴｒ２，Ｔｒ３に出力する。これにより、駆動装置１００は、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ４をオン状態、トランジスタＴｒ２，Ｔｒ３をオフ状態にする。このとき、励磁電流は、基準電位から、トランジスタＴｒ４、コイル６、及びトランジスタＴｒ１を経由して電源に流れる。この場合、励磁電流は急速に減衰する。ここで、励磁電流がダイオードＤｉ１ではなくトランジスタＴｒ１をオン状態としていることにより、励磁電流はゼロを超えて減少し得る（すなわち、励磁電流は正の方向に増大し得る）。この状態において、励磁電流は、電源から順に、トランジスタＴｒ１、コイル６、トランジスタＴｒ４、センス抵抗７、そして基準電位へ流れる。
【００２２】
本実施形態において、駆動装置１００は、各サイクル期間内に、動作モードを必要に応じて準備モード（図２Ｄ）として励磁電流を一旦減少させた後、駆動モード（図２Ａ）として励磁電流を増加させつつセンス抵抗７に励起電流を流す。次に、駆動装置１００は、そのサイクル期間内の予め定められた比較タイミングで、励磁電流が目標値を超えたか否かを比較する。励磁電流が目標値以下の場合、駆動装置１００は、駆動モードを維持する。ここで励磁電流が目標値を超えたならば、駆動装置１００は、動作モードを循環モード（図２Ｂ）として励磁電流の流れを極力維持する。
【００２３】
比較タイミングで励磁電流が目標値を超える場合、駆動装置１００は、動作モードを回生モード（図２Ｃ）として励磁電流を減少させていく。駆動装置１００は、励磁電流が目標値以下とならない場合、回生モードを継続し、励磁電流が目標値以下となったら動作モードを循環モード（図２Ｂ）として励磁電流の流れを極力維持する。
【００２４】
以上の動作によれば、駆動装置１００は、駆動モード及び回生モードにおいて、センス抵抗７に流れる励磁電流の大きさに応じたセンス電圧ＩＳを用いる。
【００２５】
次に、図１に戻り、駆動装置１００におけるドライバ部５およびセンス抵抗７以外の構成について説明を続ける。
【００２６】
タイミング生成部１０は、制御部４０に接続され、ドライバ部５及び切替部３０を制御するための１又は複数のタイミング信号をサイクル毎に生成して、これら複数のタイミング信号を制御部４０へと出力する。一例として、タイミング生成部１０は、各サイクル期間内においてクロック同期カウンタを用いてカウント動作を行い、予め定められたカウント値となったことに応じてクロック同期でこれら複数のタイミング信号を生成する。
【００２７】
本実施形態において、ドライバ部５を制御するためのタイミング信号は、プリファースト（ＰＦＡＳＴ）信号、ブランキング（ＢＬＮＫ）信号、及びファーストブランキング（ＦＡＳＴ＿ＢＬＮＫ）信号を含む。ＰＦＡＳＴ信号、ＢＬＮＫ信号、及びＦＡＳＴ＿ＢＬＮＫ信号は、それぞれ、励磁電流の増大時及び減衰時における比較の開始タイミング及び動作モード遷移のタイミングを規定する信号である。具体的には、ＰＦＡＳＴ信号は準備モードの期間及びタイミングを規定する信号であり、ＢＬＮＫ信号は準備モードの後、比較タイミングまでの間における駆動モードの期間及びタイミングを規定する信号であり、ＦＡＳＴ＿ＢＬＮＫ信号は比較タイミングの後に回生モードとする場合における回生モードにおける比較の開始タイミングを規定する。これらのタイミング信号において、まずＰＦＡＳＴ信号が一定期間ハイレベルとなり、続いてＢＬＮＫ信号が一定期間ハイレベルとなり、その後ＦＡＳＴ＿ＢＬＮＫ信号が一定期間ハイレベルとなる。これらのタイミング信号の変化は、予め定められたサイクル周期で繰り返される。
【００２８】
また、切替部３０を制御するための１又は複数のタイミング信号ｓｉｇｎａｌｓもまた制御部４０へと供給される。タイミング信号ｓｉｇｎａｌｓについては後述する。
【００２９】
比較部２０は、切替部３０に接続され、センス出力に応じたセンス電圧ＩＳを基準値Ｒｅｆと比較して比較結果ＣＯＭＰＯＵＴを制御部４０へと出力する。また、比較部２０は、内蔵するコンパレータのオフセット補償をするオートゼロ機能を有しており、制御部４０から切替部３０を介して受け取るＺＥＲＯ信号に応じてオフセット補償動作をする。
【００３０】
切替部３０は、制御部４０及びセンス出力に接続され、制御部４０が出力する１又は複数のスイッチ信号に基づいて、駆動装置１００の動作モードに応じて、比較部２０へと入力するセンス電圧ＩＳ及び基準値Ｒｅｆを比較用の値に切り替える。本実施形態において、切替部３０は、１又は複数のスイッチ信号として、ＺＥＲＯ信号、ＣＯＭＰ＿ＳＷ信号、ＦＡＳＴ＿ＳＷ信号、及びＳＩＧ信号を入力する。動作モードに応じてセンス電圧ＩＳ及び基準値Ｒｅｆを切り替えることにより、切替部３０は、センス電圧ＩＳが正の場合と負の場合とによらず、共通のコンパレータを使用して、励磁電流の大きさを制御目標値と比較することが可能となる。
【００３１】
制御部４０は、タイミング生成部１０及び比較部２０に接続され、比較部２０の比較結果ＣＯＭＰＯＵＴに基づいて、上記複数の動作モードの中から駆動装置１００及びコイル６の動作モードを決定して、コイル６に流れる電流の向き及び大きさ（すなわち、電流を増加させるか減少させるか）を制御する。具体的には、制御部４０は、タイミング生成部１０及び比較部２０からの入力に応じてドライバ部５及び切替部３０を制御して、コイル６の励磁電流を制御する。制御部４０は、ドライバ信号生成部４２、ドライバ制御部４４、及びスイッチ信号生成部４６を含む。
【００３２】
ドライバ信号生成部４２は、タイミング生成部１０及び比較部２０に接続され、タイミング生成部１０から出力されるＢＬＮＫ信号、ＦＡＳＴ＿ＢＬＮＫ信号、ＰＦＡＳＴ信号及び比較部２０から出力される比較結果ＣＯＭＰＯＵＴを入力する。ドライバ信号生成部４２は、これらの信号を用いて駆動装置１００の動作モードを決定するためのＰＦＡＳＴ信号、ＦＡＳＴ信号、及びＤＥＣＡＹ信号を生成等し、ドライバ制御部４４へと出力する。また、ドライバ信号生成部４２は、ハイレベルのＢＬＮＫ信号の間の比較タイミング及びハイレベルのＦＡＳＴ＿ＢＬＮＫ信号の間の比較タイミングにおいて比較結果ＣＯＭＰＯＵＴをサンプリングし、ＦＡＳＴ＿ＬＡＴ信号をスイッチ信号生成部４６に出力する。
【００３３】
ドライバ信号生成部４２は、ＦＡＳＴ信号、ＤＥＣＡＹ信号、及びＰＦＡＳＴ信号の組み合わせにより、駆動装置１００の動作モードを定義する。具体的には、ＰＦＡＳＴ信号がハイレベルの場合、駆動装置１００は準備モードとなる。ＰＦＡＳＴ信号がローレベルの場合、駆動装置１００は、ＤＥＣＡＹ信号がローレベルであれば駆動モードとなり、ＤＥＣＡＹ信号がハイレベル且つＦＡＳＴ信号がハイレベルの場合には回生モードとなり、ＤＥＣＡＹ信号がハイレベル且つＦＡＳＴ信号がローレベルの場合には循環モードとなる。
【００３４】
ドライバ制御部４４は、ドライバ信号生成部４２に接続され、ドライバ信号生成部４２から出力されるＰＦＡＳＴ信号、ＦＡＳＴ信号、及びＤＥＣＡＹ信号並びにコイル６の励磁電流の目標波形に応じて設定される励磁電流の印加方向（正の印加方向又は負の印加方向）を示す信号の組み合わせに応じてゲート信号ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３，ＳＣ４を生成して、ドライバ部５に供給する。これにより、ドライバ制御部４４は、動作モードに応じて、ドライバ部５に含まれるトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２，Ｔｒ３，Ｔｒ４を図２Ａ〜図２Ｄに示したようにスイッチングさせる。
【００３５】
スイッチ信号生成部４６は、タイミング生成部１０及びドライバ信号生成部４２に接続され、タイミング生成部１０から入力されるタイミング信号ｓｉｇｎａｌｓ及びドライバ信号生成部４２が出力するＦＡＳＴ＿ＬＡＴ信号に基づいて、切替部３０内のスイッチ素子の動作を制御するためのＺＥＲＯ信号、ＣＯＭＰ＿ＳＷ信号、ＦＡＳＴ＿ＳＷ信号、及びＳＩＧ信号を生成する。
【００３６】
図３は、ドライバ信号生成部４２の構成を示す。ドライバ信号生成部４２は、２つのＳＲフリップフロップ（ＳＲ−ＦＦ）４２ａ，４２ｂ、Ｄフリップフロップ（Ｄ−ＦＦ）４２ｃ（及びＮＯＴ回路４２ｄ）、及びＡＮＤ回路４２ｅを含む。
【００３７】
ＳＲ−ＦＦ４２ａのＲｅｓｅｔ入力には、タイミング生成部１０の出力が接続され、ＢＬＮＫ信号が入力される。ＳＲ−ＦＦ４２ａのＳｅｔ入力には、比較部２０の出力が接続され、比較結果ＣＯＭＰＯＵＴが入力される。ＳＲ−ＦＦ４２ａは、ＢＬＮＫ信号によりリセットされて、比較結果ＣＯＭＰＯＵＴによりセットされるＤＥＣＡＹ信号を生成し、ドライバ制御部４４に出力する。なお、ＳＲ−ＦＦ４２ａは、リセット優先である。これにより、ＤＥＣＡＹ信号は、ＢＬＮＫ信号がハイレベルの場合にローレベルにリセットされ、ＢＬＮＫ信号がローレベル且つＣＯＭＰＯＵＴがハイレベルの場合にハイレベルにセットされ、ＢＬＮＫ信号がローレベル且つＣＯＭＰＯＵＴもローレベルの場合にレベルを保持する。
【００３８】
ＳＲ−ＦＦ４２ｂのＳｅｔポートには、タイミング生成部１０の出力が接続され、ＦＡＳＴ＿ＢＬＮＫ信号が入力される。ＳＲ−ＦＦ４２ｂのＲｅｓｅｔポートには、比較部２０の出力が接続され、比較結果ＣＯＭＰＯＵＴが入力される。ＳＲ−ＦＦ４２ｂは、比較結果ＣＯＭＰＯＵＴによりリセットされて、ＦＡＳＴ＿ＢＬＮＫ信号によりセットされるＦＡＳＴＦＡＬＬ信号を生成し、ＡＮＤ回路４２ｅに出力する。ＦＡＳＴＦＡＬＬ信号は、ＦＡＳＴ＿ＢＬＮＫ信号の立ち上がり時から、駆動モードにおいては励磁電流が目標値より大きくなるまで（すなわち、センス電圧ＩＳ＞基準値Ｒｅｆ）、回生モードにおいては励磁電流が目標値以下となるまで（すなわち、センス電圧ＩＳ≧基準値Ｒｅｆ）の期間を示す。なお、ＳＲ−ＦＦ４２ｂも、リセット優先である。
【００３９】
Ｄ−ＦＦ４２ｃのクロック入力（ＣＫ入力とも呼ぶ）には、ＮＯＴ回路４２ｄを介してタイミング生成部１０の出力が接続され、ＢＬＮＫ信号の論理反転が入力される。Ｄ−ＦＦ４２ｃのデータ入力（Ｄ入力とも呼ぶ）には、比較部２０の出力が接続され、比較結果ＣＯＭＰＯＵＴが入力される。Ｄ−ＦＦ４２ｃは、ＢＬＮＫ信号の立下りで比較結果ＣＯＭＰＯＵＴをサンプルしてＦＡＳＴ＿ＬＡＴ信号を生成し、ＡＮＤ回路４２ｅに出力する。なお、ＦＡＳＴ＿ＬＡＴ信号は、ＢＬＮＫ信号の立下り時において、センス電圧ＩＳが基準値Ｒｅｆより大きい場合（ＩＳ＞Ｒｅｆ）にハイレベルになる。これにより、ＦＡＳＴ＿ＬＡＴ信号は、ＢＬＮＫ信号の立下りタイミングにおいて励磁電流が目標値を超えている場合にハイレベルになり、その後回生モードによって励磁電流が減少してＢＬＮＫ信号の立下り時にＣＯＭＰＯＵＴに等しいレベルになり、そのレベルが次のＢＬＮＫ信号の立下り時まで保持される。
【００４０】
ＡＮＤ回路４２ｅは、ＳＲ−ＦＦ４２ｂの出力ポート（Ｑポート）及びＤ−ＦＦ４２ｃの出力ポート（Ｑポート）が接続され、ＦＡＳＴＦＡＬＬ信号及びＦＡＳＴ＿ＬＡＴ信号の論理積をとってＦＡＳＴ信号を生成し、ドライバ制御部４４に出力する。
【００４１】
上述の構成により、ドライバ信号生成部４２は、比較部２０から出力される比較結果ＣＯＭＰＯＵＴの変化をクロック信号と非同期にＳＲ−ＦＦ４２ａのセット入力及びＳＲ−ＦＦ４２ｂのリセット入力を用いて監視し、そのクロック非同期のタイミングで、ＦＡＳＴ信号及びＤＥＣＡＹ信号を生成することで、駆動装置１００の動作モードをクロック非同期で切り替えることができる。
【００４２】
図４Ａは、比較部２０の構成を示す。比較部２０は、コンパレータを含む。コンパレータの非反転入力（＋）には、センス電圧ＩＳが切替部３０を介して接続される。コンパレータの反転入力（−）には、切替部３０が接続され、切替部３０が生成する励磁電流の制御目標値が電圧信号である基準値Ｒｅｆとして入力される。比較部２０の出力は制御部４０に接続され、これによって比較部２０は、センス電圧ＩＳと基準値Ｒｅｆとの比較結果ＣＯＭＰＯＵＴを制御部４０に供給する。比較結果ＣＯＭＰＯＵＴは、例えば、センス電圧ＩＳが基準値Ｒｅｆより大きい場合（ＩＳ＞Ｒｅｆ）にハイレベル（Ｈ）、センス電圧ＩＳが基準値以下の場合（ＩＳ≦Ｒｅｆ）にローレベル（Ｌ）となる。
【００４３】
コンパレータは、一例として、２つのインバータ（ＮＯＴ）回路２２ａ，２４ａ、２つのキャパシタ２２ｂ，２４ｂ、４つのスイッチ２１ａ，２１ｂ，２２ｃ，２４ｃ、及びＳＲフリップフロップ（ＳＲ−ＦＦ）２６を含む（チョッパ型）コンパレータを採用してよい。このコンパレータにより、制御部４０等を動作するクロックと非同期のタイミングで入力を基準値と比較し、その比較結果を出力することができる。
【００４４】
上記のコンパレータでは、切替部３０に接続される反転入力及び非反転入力に対応する２つのスイッチ２１ａ及び２１ｂが並列に接続され、この後段にキャパシタ２２ｂ、ＮＯＴ回路２２ａ、キャパシタ２４ｂ、ＮＯＴ回路２４ａ、及びＳＲ−ＦＦ２６が直列接続される。ＳＲ−ＦＦ２６のＳｅｔ入力にはＮＯＴ回路２４ａの出力端が接続され、Ｒｅｓｅｔ入力にはＺＥＲＯ信号が入力され、出力ポート（Ｑポート）は比較結果ＣＯＭＰＯＵＴを出力する。さらに、ＮＯＴ回路２２ａ，２４ａに並列にそれぞれスイッチ２２ｃ，２４ｃが接続される。スイッチ２１ａ，２２ｃ，及び２４ｃは、スイッチ信号生成部４６から出力されるＺＥＲＯ信号により動作し、スイッチ２１ｂはＺＥＲＯ信号の論理反転により動作する。なお、２つのＮＯＴ回路２２ａ及び２４ａを直列に接続することにより、大きなゲインを得ることができる。ただし、ＮＯＴ回路の数は２に限らずそれ以上でもよく、必要とされるゲインに応じて任意に定めてよい。
【００４５】
図４Ｂのタイミングチャートは、比較部２０の動作、すなわちＢＬＮＫ信号、ＺＥＲＯ信号、基準値、入力、比較結果（ＣＯＭＰＯＵＴ）の変化を示す。制御部４０は、ハイレベルのＢＬＮＫ信号の期間において動作モードを駆動モードとし、ＢＬＮＫ信号の立下りにおける比較タイミングにおいて比較結果ＣＯＭＰＯＵＴをサンプリングする。このハイレベルのＢＬＮＫ信号の前の部分において、制御部４０は、ＺＥＲＯ信号をハイレベルとし、コンパレータのオフセット補償を行う。
【００４６】
すなわち、比較部２０において、ＺＥＲＯ信号の立ち上がりにより、スイッチ２１ａ，２２ｃ，２４ｃがオン状態、スイッチ２１ｂがオフ状態になり、ＮＯＴ回路２２ａ，２４ａの入出力が短絡し、キャパシタ２２ｂ，２４ｂを介して反転入力に接続される。それにより、ＮＯＴ回路２２ａ，２４ａの入出力が基準値の電位で平衡するようにキャパシタ２２ｂ，２４ｂが充電されることで、オフセットが補償される。これと同時に、ＳＲ−ＦＦ４２ａはリセットされる。
【００４７】
次に、ＺＥＲＯ信号の立下りにより、スイッチ２１ａ，２２ｃ，２４ｃがオフ状態、スイッチ２１ｂがオン状態になることで、ＮＯＴ回路２２ａ，２４ａがキャパシタ２２ｂ，２４ｂを介して直列し、非反転入力に接続される。それにより、比較対象となる非反転入力が接続され、基準値との比較が開始する。
【００４８】
本タイミングチャートにおいては、ＢＬＮＫ信号の立下りの比較タイミングにおいては非反転入力が基準値よりも低い電位から駆動モードによって上昇して時刻Ｘにおいて基準値の電位を超える場合を示す。比較の開始直後では、入力は基準値以下であるため、ＮＯＴ回路２２ａの出力は基準値よりも高くなり、ＮＯＴ回路２４ａの出力は基準値よりも低くなってローレベルを示す電位となり、それによってＳＲ−ＦＦ２６はローレベルの比較結果ＣＯＭＰＯＵＴを維持する。なお、この時点で入力が基準値を超える場合には、ＳＲ−ＦＦ２６はセットされる。
【００４９】
次に、ＢＬＮＫ信号の立下りタイミング（クロック同期のタイミング）において、比較結果ＣＯＭＰＯＵＴはドライバ信号生成部４２内のＤ−ＦＦ４２ｃによってサンプリングされる。次に、ＢＬＮＫ信号が立下がってから時刻Ｘまでは、入力が基準値よりも低いことからＳＲ−ＦＦ２６はローレベルの比較結果ＣＯＭＰＯＵＴを維持する。
【００５０】
時刻Ｘにて入力が基準値を超えると、ＮＯＴ回路２２ａの出力は基準値よりも低くなり、ＮＯＴ回路２４ａの出力は基準値よりも高くなってハイレベルを示す電位となり、それによりＳＲ−ＦＦ２６はハイレベルの比較結果ＣＯＭＰＯＵＴを出力する。従って、比較部２０は、時刻Ｘにて入力が基準値を超えたクロック非同期のタイミングで、ハイレベルの比較結果ＣＯＭＰＯＵＴを出力する。そして、この比較結果ＣＯＭＰＯＵＴの変化により、ドライバ信号生成部４２のＳＲ−ＦＦ４２ａ及びＳＲ−ＦＦ４２ｂにおいて、ＦＡＳＴ信号及びＤＥＣＡＹ信号がクロック非同期に変化する。
【００５１】
以上に示したように、本実施形態に係るコンパレータは、ＢＬＮＫ信号の立下りタイミングにおいてクロック同期で比較結果ＣＯＭＰＯＵＴをサンプリングするのに用いるとともに、クロック非同期で入力が基準値を超えた時点を検出するためにも用いることができる。
【００５２】
図５は、切替部３０の構成を示す。切替部３０は、センス側切替部３２及び基準値側切替部３４を含む。なお、センス側切替部３２及び基準値側切替部３４内のスイッチ素子の動作は、スイッチ信号生成部４６から出力されるＺＥＲＯ信号、ＣＯＭＰ＿ＳＷ信号、ＦＡＳＴ＿ＳＷ信号、及びＳＩＧ信号により制御される。ここで、ＺＥＲＯ信号は比較部２０に含まれるコンパレータをオフセット補償するタイミングを与える信号である。ＣＯＭＰ＿ＳＷ信号は、センス電圧ＩＳを比較部２０に入力するタイミングを与える信号である。ＦＡＳＴ＿ＳＷ信号は、センス電圧ＩＳを正電圧に昇圧するとともに、基準値を切り替えるタイミングを与える信号である。ＳＩＧ信号は、比較部２０に入力する基準値を切り替える信号である。
【００５３】
センス側切替部３２は、スイッチ３２ａ、キャパシタ３２ｂ、及び２つの切り替えスイッチ３２ｃを有する。
【００５４】
スイッチ３２ａは、センス電圧ＩＳを比較部２０に入力するためのスイッチ素子である。スイッチ３２ａの一端及び他端は、それぞれ、センス出力及び比較部２０の非反転入力に接続される。スイッチ３２ａは、スイッチ信号生成部４６から出力されるＣＯＭＰ＿ＳＷ信号により動作する。ハイレベルのＣＯＭＰ＿ＳＷ信号によりスイッチ３２ａがオン状態となることで、センス電圧ＩＳが比較部２０に入力される。
【００５５】
キャパシタ３２ｂは、センス電圧ＩＳが負の場合に、これにオフセット電圧を加え、正電圧に昇圧して比較部２０に入力するための容量である。これに代えて、電圧源を用いてもよい。キャパシタ３２ｂは、２つの切り替えスイッチ３２ｃを介して、スイッチ３２ａと並列に接続される。
【００５６】
２つの切り替えスイッチ３２ｃは、キャパシタ３２ｂを、センス出力及び比較部２０の非反転入力の間と、オフセット電位ＤＡＲＥＦ及び基準電位の間と、で切換え接続するスイッチ素子である。一方の切り替えスイッチ３２ｃ（図面上側）の共通接点、Ｈ接点、及びＬ接点は、それぞれ、キャパシタ３２ｂの一端、比較部２０、及び電源に接続される。他方の切り替えスイッチ３２ｃ（図面下側）の共通接点、Ｈ接点、及びＬ接点は、それぞれ、キャパシタ３２ｂの他端、センス出力、及び基準電位に接続される。２つの切り替えスイッチ３２ｃは、スイッチ信号生成部４６から出力されるＦＡＳＴ＿ＳＷ信号により動作し、ハイレベルのＦＡＳＴ＿ＳＷ信号によりキャパシタ３２ｂをセンス出力及び比較部２０の間に接続し、ローレベルのＦＡＳＴ＿ＳＷ信号によりキャパシタ３２ｂをオフセット電位ＤＡＲＥＦ及び基準電位の間に接続する。
【００５７】
基準値側切替部３４は、基準値生成器（不図示）、切り替えスイッチ３４ｅ、スイッチ３４ａ、キャパシタ３４ｂ、切り替えスイッチ３４ｃ、及び２つのスイッチ３４ｄを有する。
【００５８】
基準値生成器（不図示）は、コイル６の励磁電流の目標波形に応じて定まる制御目標値から基準値電位を生成する変換器である。本実施形態では、センス電圧ＩＳが正の場合だけでなく負の場合においてもセンス電圧ＩＳを基準値と比較するため、基準値生成器（不図示）は、それぞれの場合に用いる２つの基準値電位ＤＡＣＰ及びＤＡＣＮを生成する。基準値生成器（不図示）は、一例として、それぞれ基準値電位ＤＡＣＰ，ＤＡＣＮを生成する２つのＤ／Ａコンバータ（不図示）を有する。
【００５９】
一方のＤ／Ａコンバータは、励磁電流の制御目標値（すなわち、デジタル値）Ｔａｒｇｅｔが入力され、これをアナログ値に変換して基準値電位ＤＡＣＰ（＝Ｔａｒｇｅｔ）として出力する。
【００６０】
他方のＤ／Ａコンバータは、励磁電流の制御目標値（すなわち、デジタル値）Ｔａｒｇｅｔ及びオフセット電位ＤＡＲＥＦ（すなわち、アナログ値）に基づく差分ＤＡＲＥＦ−Ｔａｒｇｅｔを生成し、これを基準値電位ＤＡＣＮ（＝ＤＡＲＥＦ−Ｔａｒｇｅｔ）として出力する。
【００６１】
切り替えスイッチ３４ｅは、基準値電位ＤＡＣＰ，ＤＡＣＮを切り替えて比較部２０に入力するためのスイッチ素子である。切り替えスイッチ３４ｅの共通接点は、スイッチ３４ａの一端、切り替えスイッチ３４ｃのＬ端、及び２つのスイッチ３４ｄのそれぞれの一端に接続される。切り替えスイッチ３４ｅの＋接点及び−接点は、それぞれ、基準値生成器（不図示）から出力される基準値電位ＤＡＣＰ及びＤＡＣＮに接続される。切り替えスイッチ３４ｅは、スイッチ信号生成部４６から出力されるＳＩＧ信号により動作し、ハイレベル（＋レベル）のＳＩＧ信号により基準値電位ＤＡＣＰを比較部２０又はキャパシタ３４ｂに接続し、ローレベル（−レベル）のＳＩＧ信号により基準値電位ＤＡＣＮを比較部２０に接続する。
【００６２】
スイッチ３４ａは、基準値電位ＤＡＣＰ又はＤＡＣＮを比較部２０の反転入力に入力するためのスイッチ素子である。スイッチ３４ａの一端及び他端は、それぞれ、基準値電位（すなわち、基準値電位を切り替える切り替えスイッチ３４ｅの共通接点）及び比較部２０に接続される。スイッチ３４ａは、スイッチ信号生成部４６から出力されるＣＯＭＰ＿ＳＷ信号により動作する。ハイレベルのＣＯＭＰ＿ＳＷ信号によりスイッチ３４ａがオン状態となることで、基準値が比較部２０に入力される。
【００６３】
キャパシタ３４ｂは、センス電圧ＩＳが負の場合に、これを正電圧に昇圧して比較部２０に入力するのに対応して、基準値を切り替えるための容量である。キャパシタ３４ｂの一端及び他端は、それぞれ、切り替えスイッチ３４ｃの共通接点及び基準電位に接続される。
【００６４】
切り替えスイッチ３４ｃは、キャパシタ３４ｂの一端を、比較部２０の反転入力及び基準値電位（すなわち、基準値電位を切り替える切り替えスイッチ３４ｅの共通接点）の間で切り替えるスイッチ素子である。切り替えスイッチ３４ｃの共通接点、Ｈ接点、及びＬ接点は、それぞれ、キャパシタ３４ｂの一端、比較部２０、及び基準値電位に接続される。切り替えスイッチ３４ｃは、スイッチ信号生成部４６から出力されるＦＡＳＴ＿ＳＷ信号により動作し、ハイレベルのＦＡＳＴ＿ＳＷ信号によりキャパシタ３４ｂを比較部２０に接続し、ローレベルのＦＡＳＴ＿ＳＷ信号によりキャパシタ３４ｂを基準値電位に接続する。
【００６５】
２つのスイッチ３４ｄは、基準値電位ＤＡＣＰ又はＤＡＣＮを比較部２０の反転入力及び非反転入力に入力するためのスイッチ素子である。一方のスイッチ３４ｄの一端及び他端は、それぞれ、基準値電位（すなわち、基準値電位を切り替える切り替えスイッチ３４ｅの共通接点）及び比較部２０の反転入力に接続される。他方のスイッチ３４ｄの一端及び他端は、それぞれ、基準値電位（すなわち、スイッチ３４ｅの共通接点）及び比較部２０の非反転入力に接続される。２つのスイッチ３４ｄは、スイッチ信号生成部４６から出力されるＺＥＲＯ信号により動作する。ハイレベルのＺＥＲＯ信号により２つのスイッチ３４ｄがオン状態となることで、基準値電位が比較部２０の反転入力及び非反転入力の両方に入力される。
【００６６】
上述の構成の切替部３０により、センス電圧ＩＳが正の場合（ＩＳ≧０）と負の場合（ＩＳ＜０）とで、比較部２０に入力されるセンス電圧ＩＳ及び基準値Ｒｅｆを切り替えることができる。センス電圧ＩＳが正の場合、図５に示すように、スイッチ３２ａ，３４ａをオン状態とし、スイッチ３４ｄをオフ状態とし、切り替えスイッチ３２ｃ，３４ｃをＬ端に接続し、切り替えスイッチ３４ｅを＋端に接続する。それにより、センス電圧ＩＳが比較部２０の非反転入力に入力されるとともに、基準値電位ＤＡＣＰ（＝Ｔａｒｇｅｔ）が比較部２０の反転入力に入力される。比較部２０では、センス電圧ＩＳ（≧０）が基準値Ｔａｒｇｅｔに対して比較され、ＩＳ＞Ｔａｒｇｅｔの場合にハイレベル、ＩＳ≦Ｔａｒｇｅｔの場合にローレベルの比較結果ＣＯＭＰＯＵＴが出力される。
【００６７】
センス電圧ＩＳが負の場合における比較動作に先立って、キャパシタ３２ｂ，３４ｂが充電される。スイッチ３２ａ，３４ａ，３４ｄをオフ状態とし、切り替えスイッチ３２ｃ，３４ｃをＬ端に接続し、切り替えスイッチ３２ｃを−端に接続する。それにより、キャパシタ３２ｂがオフセット電位ＤＡＲＥＦ及び基準電位の間に接続され、充電される。同時に、キャパシタ３４ｂが基準値電位ＤＡＣＮに接続され、電位ＤＡＣＮ（＝ＤＡＲＥＦ−Ｔａｒｇｅｔ）に充電される。
【００６８】
一方、センス電圧ＩＳが負（ＩＳ＜０）の場合、スイッチ３２ａ，３４ａ，３４ｄをオフ状態とし、切り替えスイッチ３２ｃ，３４ｃをＨ端に接続する。それにより、センス電圧ＩＳが、キャパシタ３２ｂを介すことで電圧ＤＡＲＥＦ昇圧されて、比較部２０の非反転入力に入力されるとともに、基準値電位ＤＡＣＮ（＝ＤＡＲＥＦ−Ｔａｒｇｅｔ）が比較部２０の反転入力に入力される。比較部２０では、センス電圧ＤＡＲＥＦ−｜ＩＳ｜（≧０）が基準値ＤＡＲＥＦ−Ｔａｒｇｅｔに対して比較され、｜ＩＳ｜＜Ｔａｒｇｅｔの場合にハイレベル、｜ＩＳ｜≧Ｔａｒｇｅｔの場合にローレベルの比較結果ＣＯＭＰＯＵＴが出力される。
【００６９】
図６のタイミングチャートは、上段に、ドライバ部５を制御するためのＰＦＡＳＴ信号、ＢＬＮＫ信号、及びＦＡＳＴ＿ＢＬＮＫ信号及び切替部３０を制御するためのタイミング信号ｓｉｇｎａｌｓ、すなわちＢＬＮＫ＿ＳＭＰＬ信号、ＤＡＣ＿ＰＬＵＳ信号、ＦＡＳＴ＿ＳＭＰＬ信号、ＢＬＮＫ＿ＣＭＰ信号、及びＦＡＳＴ＿ＣＭＰ信号を示す。ここで、ＢＬＮＫ＿ＳＭＰＬ信号及びＦＡＳＴ＿ＳＭＰＬ信号は、それぞれ励磁電流の増大時及び減衰時において、比較部２０に含まれるコンパレータをオフセット補償するタイミングを与える信号である。ＢＬＮＫ＿ＣＭＰ信号は、励磁電流の増大時において、センス電圧ＩＳを比較部２０に入力するタイミングを与える信号である。ＦＡＳＴ＿ＣＭＰ信号は、励磁電流の減衰時において、センス電圧ＩＳを正電圧に昇圧するとともに、基準値電位を切り替えるタイミングを与える信号である。ＤＡＣ＿ＰＬＵＳ信号は、励磁電流の減衰時において、比較部２０に入力する基準値電位を切り替えるタイミングを与える信号である。図６の中段には、ＢＬＮＫ信号の立下りタイミングでＣＯＭＰＯＵＴがローレベルの場合）におけるＦＡＳＴ＿ＬＡＴ信号、ＺＥＲＯ信号、ＣＯＭＰ＿ＳＷ信号、ＦＡＳＴ＿ＳＷ信号、及び比較部２０の動作を示す。図６の下段には、ＢＬＮＫ信号の立下りタイミングでＣＯＭＰＯＵＴがハイレベルの場合におけるＦＡＳＴ＿ＬＡＴ信号、ＺＥＲＯ信号、ＣＯＭＰ＿ＳＷ信号、ＦＡＳＴ＿ＳＷ信号、及び比較部２０の動作状態の関係を示す。
【００７０】
図６の上段に示すように、ＰＦＡＳＴ信号、ＢＬＮＫ信号、及びＦＡＳＴ＿ＢＬＮＫ信号は、一例として、約０．１マイクロ秒（又は約０．０５マイクロ秒）を１パルスとするクロックの２５クロック分、２４クロック分、及び２４クロック分のパルス幅（ハイレベルになる期間）を有する。これらのタイミング信号において、ＰＦＡＳＴ信号は第０〜第２５クロックにおいてハイレベルになり、ＢＬＮＫ信号は第２５〜第４９クロックにおいてハイレベルになり、ＦＡＳＴ＿ＢＬＮＫ信号は第５１〜第７５クロックにおいてハイレベルになる。これらのタイミング信号は、一例として３００クロック分のサイクル周期で繰り返される。
【００７１】
ＢＬＮＫ＿ＳＭＰＬ信号、ＤＡＣ＿ＰＬＵＳ信号、ＦＡＳＴ＿ＳＭＰＬ信号、ＢＬＮＫ＿ＣＭＰ信号、及びＦＡＳＴ＿ＣＭＰ信号は、それぞれ、１２クロック分、２５クロック分、１２クロック分、２４クロック分、１３クロック分、１２クロック分、及び３９クロック分のパルス幅（ただし、ＢＬＮＫ＿ＣＭＰ信号及びＦＡＳＴ＿ＣＭＰ信号については反転パルス幅）を有する。これらのタイミング信号において、ＢＬＮＫ＿ＳＭＰＬ信号は第２５〜第３７クロックにおいてハイレベルになり、ＤＡＣ＿ＰＬＵＳ信号は第２５〜第５０クロックにおいてハイレベルになり、ＦＡＳＴ＿ＳＭＰＬ信号は第５１〜第６３クロックにおいてハイレベルになり、ＢＬＮＫ＿ＣＭＰ信号は第２５〜第３８クロックにおいてローレベルになり、ＦＡＳＴ＿ＣＭＰ信号は第２５〜第６４クロックにおいてローレベルになる。これらのタイミング信号も、一例として３００単位の周期で繰り返される。
【００７２】
スイッチ信号生成部４６は、ＦＡＳＴ＿ＬＡＴ信号及びタイミング信号（ＢＬＮＫ＿ＳＭＰＬ信号、ＤＡＣ＿ＰＬＵＳ信号、ＦＡＳＴ＿ＳＭＰＬ信号、ＢＬＮＫ＿ＣＭＰ信号、及びＦＡＳＴ＿ＣＭＰ信号）から、論理積"ＡＮＤ"、論理和"ＯＲ"、及び否定"ＮＯＴ"を用いて、一例として次のように、ＺＥＲＯ信号、ＣＯＭＰ＿ＳＷ信号、ＦＡＳＴ＿ＳＷ信号、及びＳＩＧ信号を生成する。
ZERO = BLNK_SMPL OR (FAST_SMPL AND FAST_LAT)
COMP_SW = BLNK_CMP AND NOT(FAST_LAT)
FAST_SW = FAST_CMP AND FAST_LAT
SIG = DAC_PLUS OR NOT(FAST_LAT)
【００７３】
駆動装置１００が駆動モード、すなわちセンス電圧ＩＳが正であり（プラス時）、励磁電流が基準値より小さい場合、ＦＡＳＴ＿ＬＡＴ信号はローレベルを維持する。この場合、図６の中段に示すように、タイミング信号の１サイクルにおいて、まず、ＰＦＡＳＴ信号が立ち上がり、これに応じて駆動装置１００が準備モードに設定される。
【００７４】
次に、ＰＦＡＳＴ信号が立下り、これに応じて準備モードが終了する。これと同時にＢＬＮＫ信号が立ち上がることで、センス電圧ＩＳが正の時（プラス時）の励磁電流の比較手順が開始される。比較手順は、オートゼロ及び励磁電流の比較を含む。
【００７５】
センス電圧ＩＳが正の時（プラス時）の励磁電流の比較手順が開始されると、ＺＥＲＯ信号がＢＬＮＫ＿ＳＭＰＬ信号の立ち上がりに応じてハイレベルにセットされ、ＣＯＭＰ＿ＳＷ信号がＢＬＮＫ＿ＣＭＰ信号の立下りに応じてローレベルにセットされ、ＦＡＳＴ＿ＳＷ信号がローレベルのＦＡＳＴ＿ＬＡＴ信号によりローレベルを維持し、ＳＩＧ信号がハイレベルのＤＡＣ＿ＰＬＵＳ信号又はローレベルのＦＡＳＴ＿ＬＡＴ信号によりハイレベル（＋レベル）を維持する。それにより、図７Ａに示すように、センス電圧ＩＳが正の時（プラス時）のオートゼロが実行される。すなわち、ローレベルのＣＯＭＰ＿ＳＷ信号により切替部３０のスイッチ３２ａ，３４ａがオフ状態になり、ローレベルのＦＡＳＴ＿ＳＷ信号により切り替えスイッチ３２ｃ，３４ｃがＬ端に接続され、ハイレベル（＋レベル）のＳＩＧ信号により切り替えスイッチ３４ｅが＋端に接続される。この状態において、さらに、ハイレベルのＺＥＲＯ信号により比較部２０のスイッチ２１ａ，２２ｃ，２４ｃ及び切替部３０のスイッチ３４ｄがオン状態になり、比較部２０のスイッチ２１ｂがオフ状態になることで、２つのＮＯＴ回路２２ａ，２４ａの入出力が短絡し、キャパシタ２２ｂ，２４ｂを介して基準値電位ＤＡＣＰに接続され、オフセット補償される。ＺＥＲＯ信号がＢＬＮＫ＿ＳＭＰＬ信号の立下りに応じてローレベルにセットされ、スイッチ２１ａ，２２ｃ，２４ｃ，３４ｄがオフ状態、スイッチ２１ｂがオン状態になることで、オートゼロが終了する。
【００７６】
次に、ＣＯＭＰ＿ＳＷ信号がＢＬＮＫ＿ＣＭＰ信号の立ち上がりに応じてハイレベルにセットされ、ＦＡＳＴ＿ＳＷ信号がローレベルのＦＡＳＴ＿ＬＡＴ信号によりローレベルを維持し、ＳＩＧ信号がハイレベルのＤＡＣ＿ＰＬＵＳ信号又はローレベルのＦＡＳＴ＿ＬＡＴ信号によりハイレベル（＋レベル）を維持する。それにより、図７Ｂに示すように、センス電圧ＩＳが正の時（プラス時）の励磁電流の比較が実行される。すなわち、ハイレベルのＣＯＭＰ＿ＳＷにより切替部３０のスイッチ３２ａ，３４ａがオン状態になることで、センス電圧ＩＳが比較部２０の非反転入力に入力されるとともに、基準値電位ＤＡＣＰが比較部２０の反転入力に入力される。
【００７７】
以降、次のサイクルに移行するまで又は循環モードに移行するまで、励磁電流の比較が継続される。
【００７８】
一方、駆動装置１００が駆動モード、すなわちセンス電圧ＩＳが正（プラス時）の状態において、励磁電流が基準値を超えると比較結果ＣＯＭＰＯＵＴがハイレベルになり、それに伴いＤＥＣＡＹ信号がハイレベルにセットされ、これと同時に、図６の下段に示すように、ＢＬＮＫ信号の立下りに応じてＦＡＳＴ＿ＬＡＴ信号がハイレベルにセットされる（すなわち、ＦＡＳＴ信号がハイレベルにセットされる）ことで、駆動装置１００は回生モードに設定される。それにより、センス抵抗７を流れる電流の向きが変わり、センス電圧ＩＳが負になる。係る場合、ＦＡＳＴ＿ＢＬＮＫ信号が立ち上がることで、センス電圧ＩＳが正の時（プラス時）の励磁電流の比較手順に続いて、センス電圧ＩＳが負の時（マイナス時）の励磁電流の比較手順が開始される。比較手順は、オートゼロ及び励磁電流の比較を含む。
【００７９】
センス電圧ＩＳが負の時（マイナス時）の励磁電流の比較手順が開始されると、ＺＥＲＯ信号がＢＬＮＫ＿ＳＭＰＬ信号の立ち上がりに応じてハイレベルにセットされ、ＣＯＭＰ＿ＳＷ信号がＦＡＳＴ＿ＬＡＴ信号の立ち上がりに応じてローレベルにセットされ、ＦＡＳＴ＿ＳＷ信号がローレベルのＦＡＳＴ＿ＣＭＰ信号によりローレベルを維持し、ＳＩＧ信号がローレベルのＤＡＣ＿ＰＬＵＳ信号及びハイレベルのＦＡＳＴ＿ＬＡＴ信号よりローレベル（−レベル）にセットされる。それにより、図７Ｃに示すように、センス電圧ＩＳが負の時（マイナス時）のオートゼロが実行される。すなわち、ローレベルのＣＯＭＰ＿ＳＷ信号により切替部３０のスイッチ３２ａ，３４ａがオフ状態になり、ローレベルのＦＡＳＴ＿ＳＷ信号により切り替えスイッチ３２ｃ，３４ｃがＬ端に接続し、ローレベル（−レベル）のＳＩＧ信号により切り替えスイッチ３４ｅが−端に接続される。この状態において、さらに、ハイレベルのＺＥＲＯ信号により比較部２０のスイッチ２１ａ，２２ｃ，２４ｃ及び切替部３０のスイッチ３４ｄがオン状態になり、比較部２０のスイッチ２１ｂがオフ状態になることで、２つのＮＯＴ回路２２ａ，２４ａの入出力が短絡し、キャパシタ２２ｂ，２４ｂを介して基準値電位ＤＡＣＮに接続され、オフセット補償される。これと同時に、キャパシタ３４ｂは、基準値電位ＤＡＣＮに接続されてその電位に充電される。ＺＥＲＯ信号がＦＡＳＴ＿ＳＭＰＬ信号の立下りに応じてローレベルにセットされ、スイッチ２１ａ，２２ｃ，２４ｃ，３４ｄがオフ状態、スイッチ２１ｂがオン状態になることで、オートゼロが終了する。
【００８０】
次に、ＣＯＭＰ＿ＳＷ信号がハイレベルのＦＡＳＴ＿ＬＡＴ信号によりローレベルを維持し、ＦＡＳＴ＿ＳＷ信号がハイレベルのＦＡＳＴ＿ＬＡＴ信号及びＦＡＳＴ＿ＣＭＰ信号の立ち上がりに応じてハイレベルにセットされ、ＳＩＧ信号がローレベルのＤＡＣ＿ＰＬＵＳ信号及びハイレベルのＦＡＳＴ＿ＬＡＴ信号よりローレベル（−レベル）を維持する。それにより、図７Ｄに示すように、センス電圧ＩＳが負の時（マイナス時）の励磁電流の比較が実行される。すなわち、ハイレベルのＦＡＳＴ＿ＳＷ信号により切り替えスイッチ３２ｃ，３４ｃがＨ端に接続されることで、センス電圧ＩＳが、キャパシタ３２ｂを介すことで電圧ＤＡＲＥＦ分昇圧されて、比較部２０の非反転入力に入力されるとともに、キャパシタ３４ｂに充電された基準値電位ＤＡＣＮが反転入力に入力される。
【００８１】
以降、次のサイクルに移行するまで又は循環モードに移行するまで、励磁電流の比較が継続される。
【００８２】
図８のタイミングチャートは、動作モード信号並びに駆動装置の動作モード、電流目標、及び励磁電流の関係を示す。図中の最上段は、電流目標（目標値）、励磁電流、及び動作モードの時間変化を示す。なお、動作モード１は駆動モード（図２Ａ）、動作モード２は循環モード（図２Ｂ）、動作モード３は回生モード（図２Ｃ）、及び動作モード４は準備モード（図２Ｄ）を意味する。第２〜９段目は、それぞれ、比較結果ＣＯＭＰＯＵＴ、ＢＬＮＫ信号、ＦＡＳＴ＿ＢＬＮＫ信号、ＦＡＳＴＦＡＬＬ信号、ＦＡＳＴ＿ＬＡＴ信号、ＤＥＣＡＹ信号、ＦＡＳＴ信号、及びＰＦＡＳＴ信号の時間変化を示す。
【００８３】
前提として、時刻ｔ０前において、励磁電流は目標値より小さいとする。また、目標値は、時刻ｔ４まで一定を維持し、時刻ｔ４にてステップ状に下がり、再度一定を維持するものとする。
【００８４】
時刻ｔ０にて、ＰＦＡＳＴ信号が立ち上がる。これに応じて、ドライバ制御部４４は、駆動装置１００を準備モード（一例として励磁電流を正の印加方向に印加した準備モード）に設定する。それにより、励磁電流は、急速に減衰する。
【００８５】
時刻ｔ１にて、ＰＦＡＳＴ信号が立ち下がる。これと同時にＢＬＮＫ信号が立ち上がることにより、ＤＥＣＡＹ信号がローレベルにリセットされる。これに応じて、ドライバ制御部４４は、駆動装置１００を駆動モードに設定する。それにより、励磁電流は、急速に増大する。
【００８６】
このとき、ＦＡＳＴ＿ＬＡＴ信号は、ＢＬＮＫ信号の立下りタイミングで比較結果ＣＯＭＰＯＵＴをサンプルした結果、励磁電流が目標値以下であることからローレベルにセットされ、ＦＡＳＴＦＡＬＬ信号は、ＦＡＳＴ＿ＢＬＮＫ信号の立ち上がりによりハイレベルにセットされる。それにより、ＦＡＳＴ信号はローレベルを維持する。この結果、ＢＬＮＫ信号の立下り後も駆動モードが維持される。
【００８７】
励磁電流が増大し、時刻ｔ２にて目標値を超えると、クロック非同期のタイミングで比較結果ＣＯＭＰＯＵＴが立ち上がる。それにより、ＤＥＣＡＹ信号がハイレベルにセットされる。このとき、ＦＡＳＴ＿ＬＡＴ信号はローレベルであり、ＦＡＳＴＦＡＬＬ信号はローレベルにリセットされることで、ＦＡＳＴ信号はローレベルを維持する。これに応じて、ドライバ制御部４４は、駆動装置１００を循環モードとする。この結果、励磁電流は、緩やかに減衰する。
【００８８】
次のサイクル期間における時刻ｔ３にて、ＰＦＡＳＴ信号が立ち上がり、駆動装置１００は準備モード（励磁電流を正の印加方向に印加した準備モード）となる。これにより、励磁電流は、急速に減衰する。
【００８９】
時刻ｔ４にて、ＰＦＡＳＴ信号が立ち下がり、ブランキング信号ＢＬＮＫが立ち上がって、ＤＥＣＡＹ信号がローレベルにリセットされる。これに応じて、駆動装置１００は駆動モードとなり、励磁電流を急速に増大させる。
【００９０】
さらに、駆動モードでは、励磁電流がセンス抵抗７を正の方向に流れ、正のセンス電圧ＩＳが生じることで、比較部２０によるプラス時の励磁電流の比較が開始される。このとき、励磁電流は目標値より大きいため、比較結果ＣＯＭＰＯＵＴはハイレベルになる。
【００９１】
時刻ｔ５にて、ＢＬＮＫ信号の立ち下がると、ＤＥＣＡＹ信号は、比較結果ＣＯＭＰＯＵＴによりハイレベルにセットされる。また、ＦＡＳＴ＿ＬＡＴ信号は、ＢＬＮＫ信号の立下りで比較結果ＣＯＭＰＯＵＴをサンプルしてハイレベルにセットされ、ＦＡＳＴＦＡＬＬ信号は、ＦＡＳＴ＿ＢＬＮＫ信号の立ち上がりによりハイレベルにセットされる。それにより、ＦＡＳＴ信号はハイレベルにセットされる。これに応じて、ドライバ制御部４４は、駆動装置１００を回生モードに設定する。それにより、励磁電流は、急速に減衰する。
【００９２】
なお、回生モードでは、励磁電流がセンス抵抗７を負の方向に流れ、負のセンス電圧ＩＳが生じることで、比較部２０によるマイナス時の励磁電流の比較が開始される。また、励磁電流の大きさが目標値を下回らない限り、回生モードが継続される。
【００９３】
時刻ｔ６にて、励磁電流が目標値を下回る。このとき、センス電圧｜ＩＳ｜は目標値より小さいため、比較結果ＣＯＭＰＯＵＴはハイレベルになる。これに応じて、ＦＡＳＴＦＡＬＬ信号がローレベルにリセットされる。それにより、ＦＡＳＴ信号はローレベルにセットされる。これに応じて、ドライバ制御部４４は、駆動装置１００を循環モードに設定する。それにより、励磁電流は、緩やかに減衰する。
【００９４】
なお、循環モードでは、先述の通り、比較部２０による励磁電流の比較が停止するため、次のタイミング信号の発生（ｔ７）まで循環モードが維持される。
【００９５】
ここで、マイナス時の励磁電流の比較を実行しない場合、励磁電流はさらに減衰して目標値から大きく乖離し、次のタイミング信号の発生（ｔ７）後に駆動モードに設定して励磁電流を目標値に向けて回復することとなる。これに対して、本実施形態ではマイナス時の励磁電流の比較を実行することで、励磁電流は目標値から大きく乖離することなく、すなわち小さいリプルで、目標値に追従することとなる。
【００９６】
時刻ｔ７からｔ１０における駆動装置の動作は、時刻ｔ０からｔ３における動作と同様である。
【００９７】
時刻ｔ１０にて、ＰＦＡＳＴ信号が立ち上がる。これに応じて、ドライバ制御部４４は、先と同様に、駆動装置１００を準備モード（励磁電流を正の印加方向に印加した準備モード）に設定する。それにより、励磁電流は、急速に減衰する。
【００９８】
時刻ｔ１１にて、ＰＦＡＳＴ信号が立ち下がる。これと同時にＢＬＮＫ信号が立ち上がることにより、ＤＥＣＡＹ信号がローレベルにリセットされる。これに応じて、ドライバ制御部４４は、駆動装置１００を駆動モードに設定する。それにより、励磁電流は、急速に増大する。
【００９９】
時刻ｔ１２にて、ＢＬＮＫ信号の立下り及びＦＡＳＴ＿ＢＬＮＫ信号の立ち上がりと同時（或いはＢＬＮＫ信号の発生中）にノイズが発生する等により、励磁電流が過度に増大して目標値を超えたとする。それにより、比較結果ＣＯＭＰＯＵＴが立ち上がる。このとき、ＦＡＳＴ＿ＬＡＴ信号は、ＢＬＮＫ信号の立下りで比較結果ＣＯＭＰＯＵＴをサンプルしてハイレベルにセットされ、ＦＡＳＴＦＡＬＬ信号は、ＦＡＳＴ＿ＢＬＮＫ信号の立ち上がりによりハイレベルにセットされる。それにより、ＦＡＳＴ信号はハイレベルにセットされる。これに応じて、ドライバ制御部４４は、ノイズ等により誤って、駆動装置１００を回生モードに設定することとなる。それにより、励磁電流は、急速に減衰して、目標値から離れ始める。しかし、本実施形態では、回生モード、すなわち負のセンス電圧ＩＳが生じる場合において、比較部２０によるマイナス時の励磁電流の比較を実行する。
【０１００】
それにより、時刻ｔ１３にて、ＤＥＣＡＹ信号が比較結果ＣＯＭＰＯＵＴによりハイレベルにセットされる。ＦＡＳＴ＿ＬＡＴ信号はハイレベルを維持し、ＦＡＳＴＦＡＬＬ信号はローレベルにリセットされることで、ＦＡＳＴ信号はローレベルにセットされる。これに応じて、ドライバ制御部４４は、駆動装置１００を循環モードに設定する。従って、励磁電流は、緩やかに減衰することとなる。
【０１０１】
なお、本実施形態の駆動装置１００において、一サイクル期間内のある期間では、比較部２０から出力される比較結果ＣＯＭＰＯＵＴの変化をクロック信号と非同期に監視し、別の期間では、同期して監視してもよい。例えば、ドライバ信号生成部４２は、回生モード時、すなわちマイナス時の励磁電流の比較の際には、比較部２０から出力される比較結果ＣＯＭＰＯＵＴの変化をクロック信号と非同期に監視し、そのクロック非同期のタイミングで、ＦＡＳＴ信号及びＤＥＣＡＹ信号を生成し、ドライバ制御部４４に出力することで、駆動装置１００を循環モードに切り替えてもよい。また、ドライバ信号生成部４２は、駆動モード時、すなわちプラス時の励磁電流の比較の際には、比較部２０から出力される比較結果ＣＯＭＰＯＵＴの変化をクロック信号と同期する予め定められた同期タイミングで監視し、ＦＡＳＴ信号及びＤＥＣＡＹ信号を生成し、ドライバ制御部４４に出力することで、駆動装置１００を回生モードに切り替えてもよい。
【０１０２】
また、本実施形態の駆動装置１００では、１つのサイクル内で、センス電圧ＩＳが正の時（プラス時）のオートゼロ及び励磁電流の比較が実行され、その比較において励磁電流が目標値を超えたと判断されると駆動装置１００が回生モードに設定され、それに伴いセンス電圧ＩＳが負の時（マイナス時）のオートゼロ及び励磁電流の比較が実行され、その比較において励磁電流が目標値を下回ったと判断されると駆動装置１００が循環モードに設定される。すなわち、プラス時のオートゼロの後の励磁電流の比較の際に、ただしマイナス時のオートゼロの前に、励磁電流が目標値を超えたと判断された場合、回生モードを経て、マイナス時の比較に応じて初めて循環モードに設定される。これに代えて、回生モードを経ることなく循環モードに設定することとしてもよい。また、プラス時の比較の際に限らず、マイナス時のオートゼロの間に循環モードに切り替えることとしてもよい。
【０１０３】
なお、本実施形態の駆動装置１００では、動作モードの変更直後においてはノイズ等が発生し比較部２０の出力が不安定になり得ることから、ドライバ信号生成部４２では、ＢＬＮＫ信号の発生中、比較部２０から出力される比較結果ＣＯＭＰＯＵＴをマスク（すなわち、ＤＥＣＡＹ信号の生成に反映しない）し、駆動装置１００の動作モードを駆動モードに設定することとした。それにより、ＢＬＮＫ信号の発生中、励磁電流は増大する。そこで、ＢＬＮＫ信号の発生前にＰＦＡＳＴ信号を発生して、駆動装置１００を準備モードに設定することとした。ＰＦＡＳＴ信号の発生中、励磁電流は減衰する。このように、準備モードを設定して励磁電流を減衰させることで、ＢＬＮＫ信号の発生時における励磁電流の増大を相殺し、励磁電流のリプルを抑えることができる。
【０１０４】
なお、本実施形態の駆動装置１００では、ＢＬＮＫ信号の発生中、駆動装置１００の動作モードを駆動モードに設定することに対応して、ＢＬＮＫ信号の発生前のＰＦＡＳＴ信号の発生中、駆動モードの励磁電流の印加方向と同じ方向に励磁電流を印加した準備モードに設定することとした。逆に、ＢＬＮＫ信号の発生中、駆動装置１００の動作モードを回生モードに設定し、これに対応して、ＢＬＮＫ信号の発生前のＰＦＡＳＴ信号の発生中、回生モードの励磁電流の印加方向と同じ方向に励磁電流を印加した準備モードに設定してもよい。
【０１０５】
また、本実施形態の駆動装置１００において、励磁電流の目標がゼロ（ＧＮＤ）を含む予め定められた範囲内にある場合に、ＢＬＮＫ信号の発生前のＰＦＡＳＴ信号の発生中、準備モード、すなわち励磁電流を負の印加方向に印加した駆動モードに設定し、ＢＬＮＫ信号の発生中、励磁電流を正の印加方向に印加した駆動モードに設定してもよい。同様に、ＰＦＡＳＴ信号の発生中、励磁電流を正の印加方向に印加した駆動モードに設定し、ＢＬＮＫ信号の発生中、励磁電流を負の印加方向に印加した駆動モードに設定してもよい。
【０１０６】
図９のタイミングチャートに、励磁電流がゼロに近いときのタイミング信号、駆動装置の動作モード、電流目標（目標値）、及び励磁電流の関係を示す。ここで、目標値は、ＧＮＤ近傍に位置する場合を示す。ＰＦＡＳＴ信号の立ち上がりに応じて、ドライバ制御部４４は、駆動装置１００を準備モード（励磁電流を負の印加方向に印加した駆動モード（動作モード４））に設定する。それにより、励磁電流は、ＧＮＤ近傍から急速に減衰する（すなわち、負の方向に増大する）。次に、ＰＦＡＳＴ信号が立ち下がると同時にブランキング信号ＢＬＮＫが立ち上がることにより、ドライバ制御部４４は、駆動装置１００を、駆動モード（励磁電流を正の印加方向に印加した駆動モード（動作モード１））に設定する。それにより、励磁電流は、ＧＮＤに向かって急速に増大する（すなわち、負の方向に減衰する）。この駆動モードでは、励磁電流がセンス抵抗７を正の方向に流れ、正のセンス電圧ＩＳが生じることで、比較部２０によるプラス時の励磁電流の比較が開始される。次に、ＢＬＮＫ信号が立ち下がることにより、比較部２０から出力される比較結果ＣＯＭＰＯＵＴのマスクが解除される。励磁電流が増大し、目標値を超えると、ドライバ制御部４４は、駆動装置１００を循環モード（動作モード２）に設定する。それにより、励磁電流は、目標値から緩やかに減衰する。以降、同様の動作を繰り返すことで、励磁電流をＧＮＤ近傍にある電流目標（すなわち、微小な電流目標）に追従させることができる。
【０１０７】
準備モードを利用しない場合、図中に破線を用いて示すように、ブランキング信号ＢＬＮＫが立ち上がることにより（準備モードを利用しない場合、ＢＬＮＫ信号はＰＦＡＳＴ信号の立ち上がりタイミングで立ち上がる）、ドライバ制御部４４は、駆動装置１００を、駆動モード（動作モード１）に設定する。それにより、励磁電流は、急速に増大する。同時に、比較部２０によるプラス時の励磁電流の比較が開始される。次に、ＢＬＮＫ信号が立ち下がり、比較部２０から出力される比較結果ＣＯＭＰＯＵＴのマスクが解除され、励磁電流が目標値を超えていることから、ドライバ制御部４４は、駆動装置１００を循環モード（動作モード２）に設定する。それにより、励磁電流は、緩やかに減衰する。以降、同様の動作を繰り返す。つまり、励磁電流をＧＮＤ近傍にある電流目標に追従させることはできない。
【０１０８】
なお、ＰＦＡＳＴ信号のパルス幅をブランキング信号ＢＬＮＫのパルス幅より長くするとよい。本実施形態では、先述の通り、ＰＦＡＳＴ信号のパルス幅を２５クロック分、ＢＬＮＫ信号のパルス幅を２４クロック分とした。それにより、励磁電流は、ＢＬＮＫ信号のハイレベルが終了して比較結果ＣＯＭＰＯＵＴのマスクが解除された際、準備モードの開始時より低い位置にあることで、ＧＮＤ近傍に位置する電流目標を超えるタイミングを捉えて、駆動モード（動作モード１）から循環モード（動作モード２）へ確実に移行することが可能となる。ここで、ＰＦＡＳＴ信号のパルス幅は、ＢＬＮＫ信号のパルス幅より、少なくとも比較部２０に含まれるコンパレータの応答時間より長くするとよい。ＰＦＡＳＴ信号のパルス幅は、ＢＬＮＫ信号のパルス幅より、例えば１％、好ましくは０．５％、より好ましくは０．３％長くするとよい。また、励磁電流がＧＮＤ近傍に位置する電流目標を超えるタイミングを捉える目的において、ＰＦＡＳＴ信号のパルス幅は、電流目標（目標値）の大きさに応じて、例えば電流目標に比例して、或いは任意の関数を適用して短くすることとしてもよい。
【０１０９】
なお、本実施形態の駆動装置１００では、駆動モードの設定に先立って、ＰＦＡＳＴ信号が立ち上がりに応じて準備モード（励磁電流を正の印加方向に印加した準備モード）に設定することとしたが、励磁電流が寄生ダイオードＤｉ２により整流されない程度に大きい場合、言い換えると寄生ダイオードＤｉ２に加わる電圧がその閾電圧より大きい場合、準備モードに代えて回生モードに設定することとしてもよい。
【０１１０】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【０１１１】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【０１１２】
５…ドライバ部、６…コイル、７…センス抵抗、１０…タイミング生成部、２０…比較部、２１ａ，２１ｂ，２２ｃ，２４ｃ…スイッチ、２２ａ，２４ａ…インバータ（ＮＯＴ）回路、２２ｂ，２４ｂ…キャパシタ、２６…ＳＲフリップフロップ（ＳＲ−ＦＦ）、３０…切替部、３２…センス側切替部、３２ａ…スイッチ、３２ｂ…キャパシタ、３２ｃ…切り替えスイッチ、３４…基準値側切替部、３４ａ…スイッチ、３４ｂ…キャパシタ、３４ｃ，３４ｅ…切り替えスイッチ、３４ｄ…スイッチ、４０…制御部、４２…ドライバ信号生成部、４２ａ，４２ｂ…ＳＲフリップフロップ（ＳＲ−ＦＦ）、４２ｃ…Ｄフリップフロップ（Ｄ−ＦＦ）、４２ｄ…ＮＯＴ回路、４２ｅ…ＡＮＤ回路、４４…ドライバ制御部、４６…スイッチ信号生成部、１００…駆動装置、Ｄｉ１，Ｄｉ２，Ｄｉ３，Ｄｉ４…ダイオード（寄生ダイオード）、Ｔｒ１，Ｔｒ２，Ｔｒ３，Ｔｒ４…トランジスタ。
【図１】
0006456211.tif 000002
【図２Ａ】
0006456211.tif 000003
【図２Ｂ】
0006456211.tif 000004
【図２Ｃ】
0006456211.tif 000005
【図２Ｄ】
0006456211.tif 000006
【図３】
0006456211.tif 000007
【図４Ａ】
0006456211.tif 000008
【図４Ｂ】
0006456211.tif 000009
【図５】
0006456211.tif 000010
【図６】
0006456211.tif 000011
【図７Ａ】
0006456211.tif 000012
【図７Ｂ】
0006456211.tif 000013
【図７Ｃ】
0006456211.tif 000014
【図７Ｄ】
0006456211.tif 000015
【図８】
0006456211.tif 000016
【図９】
0006456211.tif 000017