(57)【要約】【課題】設定電流が減少する場合において、設定電流に対するコイル電流の追随性を向上したステッピングモータの駆動制御装置を提供する。【解決手段】コイルを流れるコイル電流と設定電流との大小を比較する比較回路と、前記比較回路の比較結果に基づいて、前記コイル電流を増加する第１モード、前記コイル電流を減衰する第２モード、前記コイル電流を前記第２モードより高速で減衰する第３モードを所定周期ごとに選択的に実行することによって、前記コイル電流を前記設定電流に近づけるための制御を行う制御回路とを、有するステッピングモータの駆動制御装置であって、前記制御回路は、前記所定周期内の所定期間において前記コイル電流が前記設定電流より大であることを示す前記比較回路の比較結果に応じて、前記所定期間の直後に前記第３モードを実行する。【選択図】    図４
2005184897.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルを流れるコイル電流と設定電流との大小を比較する比較回路と、
前記比較回路の比較結果に基づいて、前記コイル電流を増加する第１モード、前記コイル電流を減衰する第２モード、前記コイル電流を前記第２モードより高速で減衰する第３モードを所定周期ごとに選択的に実行することによって、前記コイル電流を前記設定電流に近づけるための制御を行う制御回路と、
を、有するステッピングモータの駆動制御装置であって、
前記制御回路は、
前記所定周期内の所定期間において前記コイル電流が前記設定電流より大であることを示す前記比較回路の比較結果に応じて、前記所定期間の直後に前記第３モードを実行することを特徴とするステッピングモータの駆動制御装置。
【請求項２】
前記所定期間は、前記所定周期の先頭側の一部期間であり、
前記制御回路は、前記所定期間において、前記比較回路の比較結果に関わらず前記第１モードを実行することを特徴とする請求項１に記載のステッピングモータの駆動制御装置。
【請求項３】
前記制御回路は、
前記所定周期内の所定期間において前記コイル電流が前記設定電流より大であることを示す前記比較回路の比較結果に応じて、前記所定周期内の前記所定期間直後の全期間にて前記第３モードを実行することを特徴とする請求項２に記載のステッピングモータの駆動制御装置。
【請求項４】
前記設定電流は、階段状の疑似正弦波形であり、
前記制御回路は、前記疑似正弦波形の設定電流値が減少する期間、前記所定周期内の所定期間において前記コイル電流が前記設定電流より大であることを示す前記比較回路の比較結果に応じて、前記所定期間の直後に前記第３モードを実行する、ことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のステッピングモータの駆動制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載のステッピングモータの駆動制御装置を集積化してなることを特徴とする集積回路。
【請求項６】
コイルを流れるコイル電流と設定電流との大小の比較結果に基づいて、前記コイル電流を増加する第１モード、前記コイル電流を減衰する第２モード、前記コイル電流を前記第２モードより高速で減衰する第３モードを所定周期ごとに選択的に実行することによって、前記コイル電流を前記設定電流に近づけるための制御を行う、ステッピングモータの駆動制御方法であって、
前記所定周期内の所定期間において前記コイル電流が前記設定電流より大であることを示す比較結果に応じて、前記所定期間の直後に前記第３モードを実行することを特徴とするステッピングモータの駆動制御方法。
【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の駆動制御装置、集積回路および駆動制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタやスキャナなどに用いられているモータにはステッピングモータが使われており、そのステッピングモータの駆動は、例えばＨブリッジ回路に接続されたコイルに流れる電流（以下コイル電流と称す）によって制御されている。なお、コイル電流の増加や減少は、Ｈブリッジ回路内のコイル電流供給用のトランジスタがオンまたはオフすることにより制御されている。
【０００３】
一方、コイルはインダクタンス性の負荷であるため、電流供給用のトランジスタがオンまたはオフしても直ちに電流が所定の値にならず、ある時定数をもって変化する。そのため、コイル電流にはリップル成分（電流リップル）が発生する。
【０００４】
ところで、ステッピングモータの静音化方法として、図５に示すようにコイル電流を細かく切り揃えて疑似正弦波を作るマイクロステップ駆動が知られている。ステッピングモータは、この疑似正弦波における階段状に変化している部分の平らな部分を設定電流として、設定電流の変化に伴いコイル電流が設定電流となるように制御を行っている。そのためマイクロステップ駆動で、理想的なモータの駆動を行うためには、必要な電流まで駆動電流を変化させる可変能力（可変電流制御）と共に、必要な電流に到達した後のコイル電流の安定性（定電流制御）が必要である。そこで、前述した電流リップルも考慮して、コイル電流をこの疑似正弦波電流に近づけるべく、基準クロックＣＬＫを設け、その基準クロックＣＬＫに同期してコイル電流の増加（Ｃｈａｒｇｅ）または減衰（Ｄｅｃａｙ）を繰り返す電流制御方法が行われている（例えば、特許文献１参照）。なお、同図に示すように疑似正弦波形には、設定電流が増加する増加領域と減少する減少領域とが存在する。また、図中の領域Ａと領域Ｂではコイルに流れる電流の向きが逆となっている。
【０００５】
ここで、コイルに流れる電流の増加または減衰による動作モードについて図を用いて説明する。
【０００６】
図６にＨブリッジ回路６０に負荷として接続されたコイルＬに流れる電流の制御について説明するための図を示す。  
スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４は例えばそれぞれＮチャンネル型ＭＯＳトランジスタ（以下ＮＭＯＳトランジスタと称す）を用いることができる。電源（Ｖｂｂ）側のＮＭＯＳトランジスタＱ１と接地側のＮＭＯＳトランジスタＱ２が直列に接続され、また電源（Ｖｂｂ）側のＮＭＯＳトランジスタＱ３と接地側のＮＭＯＳトランジスタＱ４が直列に接続されている。ＮＭＯＳトランジスタＱ１とＱ３のドレインは電源（Ｖｂｂ）に接続されており、ＮＭＯＳトランジスタＱ２とＱ４のソースは電流検出用抵抗Ｒｄｅｃを介して接地されている。そして、ＮＭＯＳトランジスタＱ１のソースとＱ２のドレインとの間にコイルＬの一端が接続され、ＮＭＯＳトランジスタＱ３のソースとＱ４のドレインとの間にコイルＬの他端が接続されている。
【０００７】
後述する制御ロジック部２０によって、ＮＭＯＳトランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４のオン、オフの状態は制御されており、このＮＭＯＳトランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４のオン、オフの状態が変化することで、コイルＬに供給される電流量が階段状に変化する擬似的正弦波電流を流すことが可能となる。コイルＬに流れる電流を制御するには通常３つの動作モードがあり、それらをの各モードを組み合わせて制御を行っている。
【０００８】
なお、図５に示す領域Ａと領域Ｂとでは、これらのＮＭＯＳトランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４のうち、オンするトランジスタがＨブリッジ回路の左右において異なるためコイル電流は逆方向となる。  
例えば、領域ＡにおいてのＣｈａｒｇｅでは、Ｑ１、Ｑ４がオンすることで図６のＣｈａｒｇｅ方向の電流が流れる。一方領域ＢでのＣｈａｒｇｅでは、Ｑ３、Ｑ２がオンすることで図６の点線方向に電流が流れる。以下、便宜上領域Ａについての動作モードについて説明する。
【０００９】
図７にコイルＬに流れる電流を制御する３つのモードを説明するためのタイミング波形図を示す。
【００１０】
以下、３つのモードについて図６及び図７を参照しながら説明する。  
図７のコイル電流が増加している領域を電源印加モード（以下Ｃｈａｒｇｅモード）と呼ぶ。Ｃｈａｒｇｅモードでは電源（Ｖｂｂ）側のＮＭＯＳトランジスタＱ１と接地側のＮＭＯＳトランジスタＱ４がオンとなり、電源ＶｂｂからコイルＬに、図６に示す矢印のような電流が流れるため、コイルＬに流れる電流は増加する。
【００１１】
次に、コイルＬに流れる電流が緩やかに減少している領域を低速減衰モード（Ｓｌｏｗ  Ｄｅｃａｙモード：以下Ｓｌｏｗ減衰モード）と呼ぶ。Ｓｌｏｗ減衰モードでは接地側のＮＭＯＳトランジスタＱ２とＱ４がオンとなり、図６に示すようにコイルＬとの間で電流を回生させている。この場合、前述のＣｈａｒｇｅモードでコイルＬに生じた逆起電力を電源とするが、ＮＭＯＳトランジスタＱ２及びＱ４のオン抵抗は小さいので電流損失は小さくコイル電流は緩やかに減少していく。
【００１２】
また、コイルＬに流れる電流がＳｌｏｗ減衰モードより急な傾きで減少している領域を高速減衰モード（Ｆａｓｔ  Ｄｅｃａｙモード：以下Ｆａｓｔ減衰モード）と呼ぶ。Ｆａｓｔ減衰モードでは、電源（Ｖｂｂ）側のＮＭＯＳトランジスタＱ３と接地側のＮＭＯＳトランジスタＱ２がオンとなり、図６に示すように逆起電圧が生じているコイルＬから電源Ｖｂｂへ電流を戻す。よってコイル電流はＳｌｏｗ減衰モードと比べて急激に減少する。
【００１３】
なお、モード切り換え過程において例えばＦａｓｔ減衰モードでＮＭＯＳトランジスタＱ３の寄生ダイオード（不図示）に順方向の電流が流れている状態で、Ｃｈａｒｇｅモードに切り換えが行われる際、ＮＭＯＳトランジスタＱ１、Ｑ４がオンすると、ＮＭＯＳトランジスタＱ３の寄生ダイオード（不図示）には一瞬、逆方向の電圧が印加され逆方向の電流が流れる。この寄生ダイオードに流れる逆方向の電流のことをリカバリー電流と呼ぶ。
【００１４】
リカバリー電流が電流検出用抵抗Ｒｄｅｃに一瞬流れることによって、コイル電流が設定電流に達したと誤検出される可能性がある。その場合例えばコイル電流が設定電流に達していないにもかかわらずＣｈａｒｇｅモードから減衰モードに切り換えが行われるなどの不具合が発生する。そのため誤検出を除く対策として、図７に示すように基準ＣＬＫの立ち上がりからの一定時間、コイル電流と設定電流との比較結果を無効とした強制Ｃｈａｒｇｅ区間を設けている。この強制Ｃｈａｒｇｅ区間では、設定電流とコイル電流との大小に関係なく、常にＣｈａｒｇｅモードとなる。
【００１５】
以上の３つのモードを用いて、コイル電流の制御は、疑似正弦波の電流値を設定電流として、設定電流に達するまではＣｈａｒｇｅモード（コイル電流増加）が行われ、設定電流に達した後は、基準ＣＬＫに応じてＣｈａｒｇｅモード（強制Ｃｈａｒｇｅ）、Ｓｌｏｗ減衰モード、Ｆａｓｔ減衰モードという順序を繰り返すことで定電流制御を行っている。
【００１６】
以上説明した強制Ｃｈａｒｇｅ及びＦａｓｔ減衰モードを行う時間Ｔａ及びＴｂは、基準クロックＣＬＫの周期において例えば一周期の１／８と予め設定されている。コイル電流を減少させる場合においても、Ｓｌｏｗ減衰モードを行う割合を多くしているのは、Ｓｌｏｗ減衰モードの方が設定電流に対しての電流リップルを小さくすることが出来るためである。また、Ｆａｓｔ減衰モードを基準クロックＣＬＫの一部分で行っているのは、Ｓｌｏｗ減衰モードで設定電流まで下がらなかった場合、強制Ｃｈａｒｇｅによってコイル電流が増加し、設定電流との差がさらに広がってしまうのを防ぐためである。
【特許文献１】特開平９−２１９９９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
従来のコイル電流制御では、図５に示す疑似正弦波において設定電流が階段状に増加している区間では、設定電流が変化した場合でもＣｈａｒｇｅモードを続けることにより比較的早く設定電流に達することができる。ところが、図５に示す疑似正弦波において設定電流が階段状に減少している区間では、設定電流が変化した場合、例えば図８に示すように基準クロックＣＬＫ１周期におけるＳｌｏｗ減衰を行う区間が多い上に、強制Ｃｈａｒｇｅが存在するため、設定電流に到達するまで時間がかり、設定電流に対するコイル電流の追随性が悪くなるという問題があった。さらにステッピングモータを高速で回転させる場合、疑似正弦波が崩れてしまい、モータの制御が困難になったり、騒音や振動が生じる問題があった。
【００１８】
本発明は、設定電流が減少する場合において、設定電流に対するコイル電流の追随性を向上したステッピングモータの駆動制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明に係る主たる発明は、コイルを流れるコイル電流と設定電流との大小を比較する比較回路と、前記比較回路の比較結果に基づいて、前記コイル電流を増加する第１モード、前記コイル電流を減衰する第２モード、前記コイル電流を前記第２モードより高速で減衰する第３モードを所定周期ごとに選択的に実行することによって、前記コイル電流を前記設定電流に近づけるための制御を行う制御回路とを、有するステッピングモータの駆動制御装置であって、前記制御回路は、前記所定周期内の所定期間において前記コイル電流が前記設定電流より大であることを示す前記比較回路の比較結果に応じて、前記所定期間の直後に前記第３モードを実行することを特徴とする。
【００２０】
本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、設定電流が減少する場合において、設定電流に対するコイル電流の追随性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
＜モータ駆動制御装置構成＞
図１に、本発明の実施の形態に係るモータ駆動制御装置を説明するためのブロック図を示す。モータ駆動制御装置は、発振回路１０と、制御ロジック部２０（『制御回路』）と、出力ドライブ部４０と、コンパレータ５０（『比較回路』）と、Ｈブリッジ回路６０とを備えている。
【００２３】
発振回路１０は、コイル電流の増加又は減少の制御を行うタイミングの基準となる基準クロックＣＬＫの出力を行う。  
制御ロジック部２０は、基準クロックＣＬＫとコンパレータ５０との出力結果とに基づいて、Ｈブリッジ回路６０内のＮＭＯＳトランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４のオン又はオフを制御する制御信号を出力する。また制御ロジック部２０は、コンパレータ５０の＋（非反転入力）端子に接続された可変電圧部の値を変化させ、設定電流としてのマイクロステップ駆動の疑似正弦波形となるように制御を行う。  
また制御ロジック部２０は、マスク３０を備えている。マスク３０は基準クロックＣＬＫの立ち上がりから、例えば最初の１／８区間（図３におけるＴａ）で、コンパレータ５０の出力を無効とする。そして当該区間にて制御ロジック部２０は、設定電流とコイル電流との比較結果に関係なくコイル電流を増加させるＣｈａｒｇｅモード（『第１モード』）を行う（強制Ｃｈａｒｇｅ区間）。  
出力ドライブ部４０は、制御ロジック部２０からの制御信号に従い、ＮＭＯＳトランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４の所定のゲートに電圧を印加することで、トランジスタのオン、オフを行う。
【００２４】
コンパレータ５０の−（反転入力）端子には、Ｈブリッジ回路６０からコイル電流に相当する電圧が入力され、＋（非反転入力）端子には可変電圧部を介してマイクロステップ駆動の疑似正弦波形による設定電流に相当する電圧が入力される。そしてコンパレータ５０は入力された電圧の比較によってコイル電流と設定電流の大小を判別しその結果を制御ロジック部２０に出力する。
【００２５】
Ｈブリッジ回路６０は、前述のようにＮＭＯＳトランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４
を有しており、電源（Ｖｂｂ）側のＮＭＯＳトランジスタＱ１と接地側のＮＭＯＳトランジスタＱ２が直列に接続され、また電源（Ｖｂｂ）側のＮＭＯＳトランジスタＱ３と接地側のＮＭＯＳトランジスタＱ４が直列に接続されている。ＮＭＯＳトランジスタＱ１とＱ３のドレインは電源（Ｖｂｂ）に接続されており、ＮＭＯＳトランジスタＱ２とＱ４のソースは電流検出用抵抗Ｒｄｅｃを介して接地されている。そして、ＮＭＯＳトランジスタＱ１のソースとＱ２のドレインとの間にコイルＬの一端が接続され、ＮＭＯＳトランジスタＱ３のソースとＱ４のドレインとの間にコイルＬの他端が接続されている。ＮＭＯＳトランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４のオン、オフの状態は、制御ロジック部２０によって制御される。
【００２６】
＜制御ロジック部２０の機能＞
図２及び図３に、本発明の実施の形態に係る制御ロジック部２０の機能について説明するためのフローチャートとタイムチャートをそれぞれ示す。
【００２７】
まず、制御ロジック部２０に発振回路１０から基準クロックＣＬＫが入力される（Ｓ２０１）。制御ロジック部２０によるモータ制御の動作は当該基準クロックＣＬＫに同期して行われる。基準クロックＣＬＫの立ち上がりが確認されると（Ｓ２０２）強制Ｃｈａｒｇｅ区間となり、コイル電流と設定電流の大小に関係なく強制ＣｈａｒｇｅがＣｈａｒｇｅモードによって、所定の時間（図３のＴａ）実行される（Ｓ２０３）。Ｔａは例えば基準クロックＣＬＫの周期の１／８と設定されている。強制Ｃｈａｒｇｅが行われるこのＴａの区間ではコイル電流が増加する。制御ロジック部２０は、この強制Ｃｈａｒｇｅ区間でのコイル電流と設定電流との大小の比較結果に基づき、強制Ｃｈａｒｇｅ区間以後の制御を行う。
【００２８】
強制Ｃｈａｒｇｅ区間内に『設定電流＞コイル電流』となる区間が無い場合には（Ｓ２０４：ＮＯ）、図３（ｂ）に示すように強制Ｃｈａｒｇｅの後Ｆａｓｔ減衰モード（『第３モード』）でコイル電流を減衰する。そして基準クロックＣＬＫの立ち上がりを確認するステップＳ２０２を再度実行する。
【００２９】
強制Ｃｈａｒｇｅ区間Ｔａ内に『設定電流＞コイル電流』となる区間が有り（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、さらに『設定電流＜コイル電流』となる区間が有る場合（Ｓ２０５：ＹＥＳ）には、図３（ａ）に示すように、強制Ｃｈａｒｇｅ終了後Ｓｌｏｗ減衰モード（『第２モード』）によって緩やかにコイル電流を減少させる（Ｓ２０６）。そして基準クロックＣＬＫの一周期の残りがＴｂより大きい場合には（Ｓ２０７：ＮＯ）Ｓｌｏｗ減衰モードを行うステップ２０６を継続し、一周期の残りがＴｂ以下となった場合（Ｓ２０７：ＹＥＳ）にＦａｓｔ減衰モードに切り換えて高速にコイル電流を減少させる（Ｓ２０８）。そして基準クロックＣＬＫの立ち上がりを確認するステップＳ２０２を再度実行する。Ｔｂは、基準クロックＣＬＫの一周期の例えば１／８と設定しておく。この一周期の残り時間Ｔｂは、クロックＣＬＫの周期が予めわかっているので、例えばクロックＣＬＫの立ち上がりからの時間をカウンタを用いてカウントしておき、クロックＣＬＫ一周期の残り時間を計算することによって確認することができる。
【００３０】
また、ステップ２０５において、強制Ｃｈａｒｇｅ区間内に『設定電流＜コイル電流』となる領域が無い場合（Ｓ２０５：ＮＯ）には、図３（ｃ）に示すように強制Ｃｈａｒｇｅモード終了後続けてＣｈａｒｇｅモードを行う（Ｓ２０９）。
【００３１】
Ｃｈａｒｇｅモードを実行した場合においても基準クロックＣＬＫの一周期内で設定電流まで到達しない場合（Ｓ２１０：ＮＯ）には、基準クロックＣＬＫの残り部分で続けてＣｈａｒｇｅモードを継続し（Ｓ２１１）その後基準クロックＣＬＫの立ち上がりを確認するステップＳ２０２を再度実行する。また基準クロックＣＬＫの一周期内で設定電流まで到達する場合（Ｓ２１０：ＹＥＳ）には、到達した時間がＴｂより前か後かを判断するステップ２０７を行う。その結果、残りの時間がＴｂ（例えば一周期の１／８）以上有る場合には、Ｓｌｏｗ減衰モードを行う（Ｓ２０６）。ステップ２０７にて残りの時間がＴｂ以下と判別された場合（Ｓ２０７：ＹＥＳ）にはＦａｓｔ減衰モードを行う（Ｓ２０８）。そして基準クロックＣＬＫの立ち上がりを確認するステップＳ２０２を再度実行する。
【００３２】
＜モータ駆動制御動作＞
図４に、本発明の実施の形態に係るモータ駆動の動作を説明するためのタイムチャートを示す。なお、このタイムチャートは例えば図５においての設定電流減少領域などにおいて、設定電流がコイル電流より小さくなった場合について示すものである。
【００３３】
前述したように、基準クロックＣＬＫの立ち上がりにはコンパレータ５０の出力をマスク３０によって無効にした強制Ｃｈａｒｇｅ区間がある。強制Ｃｈａｒｇｅ区間（Ｔａ）では、Ｃｈａｒｇｅモードによりコイル電流が増加するので、コイル電流と設定電流との差も増加する。
【００３４】
従来は、図８に示すようにコイル電流が設定電流より大きい場合でも、強制Ｃｈａｒｇｅ区間の後、Ｓｌｏｗ減衰モードとＦａｓｔ減衰モードを行っていたが、本発明ではこの強制Ｃｈａｒｇｅ区間の間『コイル電流＞設定電流』が成り立った場合には、図４に示すように一周期の残りの区間でＦａｓｔ減衰モードのみでコイル電流の減衰を行う。
【００３５】
次の強制Ｃｈａｒｇｅ区間（Ｔａ’）においても同様にコイル電流と設定電流の大小の比較を行う。Ｔａ’ではコイル電流が設定電流より小さい区間があるので、強制Ｃｈａｒｇｅ終了後は通常通りＳｌｏｗ減衰モードを行い、一周期の残り時間がＴｂとなったところでＦａｓｔ減衰モードを行う。
【００３６】
以下、同様に強制Ｃｈａｒｇｅ区間でコイル電流と設定電流の大小を比較し減衰モードの切り換えを行う。
【００３７】
＜集積回路＞
図１のステッピングモータの駆動制御装置はチップ上に形成された集積回路であってもよい。この場合、コイルＬは集積回路外に配置され、Ｈブリッジ回路６０とは接続端子を介して接続される。また、発振回路１０は、自走発振の場合には集積回内に配置してもよいが、他走発振の場合には集積回路外に配置し、接続端子を介してクロックＣＬＫが入力されるようにする。
【００３８】
=======その他の実施の形態=======
前述した実施形態について、コイル電流と設定電流との大小の比較を強制Ｃｈａｒｇｅ区間で行うことにしたが、比較区間を強制Ｃｈａｒｇｅ区間以外に設け、その区間において同様の比較を行っても良い。  
例えば強制Ｃｈａｒｇｅ区間終了後に、コイル電流と設定電流との比較をおこなう区間を一定時間設けて、その区間内でのコイル電流と設定電流の比較結果の大小により本実施の形態と同様の制御を行うようにしてもよい。  
その比較区間は、Ｃｈａｒｇｅモードを行っている区間とは限定されず、減衰モードを行っている区間であっても良い。
【００３９】
また、各モードの実施順序は、前述の実施形態以外であってもよい。  
例えば、強制Ｃｈａｒｇｅの後Ｆａｓｔ減衰を所定時間行い、残りの区間でＳｌｏｗ減衰を行ってもよい。  
さらに、比較の結果でコイル電流の方が設定電流より大きい場合、比較直後から次のクロックＣＬＫの開始までの一部分でＦａｓｔ減衰を行い、残りの部分で他のモードを行うようにしてもよい。
【００４０】
このように、基準クロックＣＬＫ内にコイル電流と設定電流とを比較する比較区間を設け、その比較区間のモードにかかわらず、比較区間において、『コイル電流＞設定電流』となった場合に、比較区間終了後、残りの区間全てまたは大部分においてＦａｓｔ減衰モードでコイル電流の減衰を行うことにより、設定電流に到達するまでの時間を短くすることができコイル電流の設定電流に対する追随性を改善することができる。
【００４１】
本発明は、例えばマイクロステップ駆動の疑似正弦波形の設定電流減少領域のように設定電流が減少する場合に有効であるので、設定電流が増加する場合には機能しないようにしてもよい。
【００４２】
以上説明したように、設定電流が急に低くなった場合においても、強制Ｃｈａｒｇｅ区間でコイル電流と設定電流の大小を比較し、比較直後から次のクロックＣＬＫの開始までの区間をＦａｓｔ減衰モードを用いてコイル電流の減衰を行うことによって、設定電流に到達するまでの時間を短くすることが出来る。
【００４３】
また、コイル電流が設定電流に達した後は、Ｃｈａｒｇｅモード、Ｓｌｏｗ減衰モード、Ｆａｓｔ減衰モードを繰り返すことで定電流に制御を行うことができる。よってマイクロステップの疑似正弦波形の減少領域において設定電流が減少していく場合においても設定電流に対するコイル電流の追随性を改善することができる。また、設定電流に対するコイル電流の追随性が改善されることにより、モータ回転の騒音や振動を防ぐことができる。これらの効果はモータが高速で回転する場合ほど顕著に現れステッピングモータを高速で回転させた場合でも、コイル電流を疑似正弦波に近づけることができ、また騒音や振動の発生を防ぐことができるようになる。
【００４４】
なお、本発明の実施の形態では便宜上Ｈブリッジ回路６０及びコイルＬについて１つしか示していないが、通常、出力ドライブ部４０に不図示の他のＨブリッジ回路をさらに接続し、又モータを中心にしてコイルＬから９０°離れた位置に不図示のコイルを配置した２相励磁が用いられることが多い。本発明を２相励磁に用いて、不図示のコイルにコイルＬと９０°の位相差を持った疑似正弦波の電流を流すことで、回転トルクが大きくなりさらに滑らかな駆動特性とすることができる。
【００４５】
以上、本発明の実施の形態について、その実施の形態に基づき具体的に説明したが、これに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係るステッピングモータの駆動制御装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る制御ロジック部の機能について説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態に係る制御ロジック部の機能について説明するためのタイムチャートである。
【図４】本発明の実施の形態に係るモータ駆動の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図５】マイクロステップの設定電流の変化を説明するための図である。
【図６】Ｈブリッジ回路に接続されたコイルＬに流れる電流の制御について説明するための図である。
【図７】コイルに流れる電流の増加または減衰による動作モードを説明するための図である。
【図８】従来のモータ駆動の制御について説明するためのタイムチャートである。
【符号の説明】
【００４７】
１０  発振回路
２０  制御ロジック部
３０  マスク
４０  出力ドライブ部
５０  コンパレータ
６０  Ｈブリッジ回路
【図１】
2005184897.tif 000003
【図２】
2005184897.tif 000004
【図３】
2005184897.tif 000005
【図４】
2005184897.tif 000006
【図５】
2005184897.tif 000007
【図６】
2005184897.tif 000008
【図７】
2005184897.tif 000009
【図８】
2005184897.tif 000010