CN107592043A - 马达控制装置、片材输送装置、文档馈送装置、文档读取装置和图像形成装置 - Google Patents

马达控制装置、片材输送装置、文档馈送装置、文档读取装置和图像形成装置 Download PDF

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Abstract

公开了马达控制装置、片材输送装置、文档馈送装置、文档读取装置和图像形成装置。根据本发明的一个方面，马达控制装置包括：与马达第一相位绕组连接且具有H桥电路第一切换元件的第一驱动电路；与马达第二相位绕组连接且具有H桥电路第二切换元件的第二驱动电路；第一和第二脉冲产生器、检测器、估计器和选择器。第一脉冲产生器产生具有第一电平信号和第二电平信号的第一PWM信号。第二脉冲产生器产生具有第一和第二电平信号的第二PWM信号。选择器选择是检测流过第一相位绕组的驱动电流还是估计流过第一相位绕组的驱动电流。第一脉冲产生器基于从检测器或估计器输出的驱动电流值产生第一PWM信号。

Description

马达控制装置、片材输送装置、文档馈送装置、文档读取装置 和图像形成装置
技术领域
公开的信息涉及马达驱动控制，特别是涉及可用作诸如复印机和打印机之类的图像形成装置中的负载的驱动源的步进马达等的马达驱动控制。
背景技术
诸如复印机和打印机之类的静电照相类型的图像形成装置在用于输送其上形成图像的诸如片材之类的记录介质的输送***中使用步进马达作为驱动源。可通过控制施加于马达的脉冲的脉冲循环和数量，来执行步进马达的速度控制和步进马达的位置(相位)控制。当执行上述的控制时，需要向马达供给与通过向马达旋转所需要的负载转矩添加预定余量获得的转矩对应的驱动电流，以防止马达进入失步(step-out)状态。因此，由于剩余转矩，存在能量消耗增加以及在装置中产生振动和噪声的可能性。
作为应对这些问题的技术，讨论被称为矢量控制(或场定向控制(FOC))的方法。矢量控制是用于控制驱动电流的振幅和相位以使得在使用旋转坐标系的马达中产生适当转矩的控制方法，该旋转坐标系将转子的磁通方向定义为d轴，并且将与磁通方向垂直的方向定义为q轴。在旋转坐标系中，驱动电流的q轴成分(q轴电流)是用于产生有助于转子旋转的转矩的转矩电流成分，并且驱动电流的d轴成分(d轴电流)是影响转子的磁通强度的激励电流成分。特别地，与步进马达一样对转子使用永磁体的马达可仅使用q轴电流来执行转矩控制，而不需要d轴电流。因此，可以以优异的功率效率实现驱动控制，并且，也可以抑制由于上述剩余转矩引起的装置的振动和噪声。
上述矢量控制需要检测马达的转子的旋转相位。美国专利No.8970146描述了一种用于在不使用旋转编码器的情况下估计转子的相位的方法。更具体地，检测马达的驱动电流，并且，基于检测到的驱动电流估计马达的A相中的感应电压和马达的B相中的感应电压。并且，基于A相中的感应电压与B相中的感应电压之间的比率估计(确定)转子的相位。
作为用于驱动诸如步进马达之类的马达的驱动电路，例如，全桥电路被使用，该全桥电路包括由与马达的驱动电压对应的脉冲宽度调制(PWM)信号驱动的多个切换元件(场效应晶体管(FET))。全桥电路向马达供给与由PWM信号驱动的FET的切换对应的驱动电流。为了通过上述矢量控制实现马达驱动控制，需要检测从这种驱动电路向马达供给的驱动电流，并且估计(确定)转子的旋转相位。
然而，当在在时间上接近PWM信号电平变化的定时的定时处检测驱动电流时，切换元件的切换噪声包含于驱动电流的检测结果中，并且，会在检测结果中引起误差。当在驱动电流的检测结果中引起误差时，转子的旋转相位的估计精度可能劣化，并且，在马达驱动控制中可能发生故障。
发明内容
公开的信息针对提供用于在通过矢量控制执行马达驱动控制的马达控制装置中防止供给到马达的驱动电流的检测精度由于切换元件的切换噪声而劣化的技术。
根据本发明的一个方面，一种马达控制装置包括：被配置为包含H桥电路的多个第一切换元件并且与马达的第一相的绕组连接的第一驱动电路；被配置为包含H桥电路的多个第二切换元件并且与马达的第二相的绕组连接的第二驱动电路；被配置为产生用于控制多个第一切换元件的ON操作和OFF操作的第一脉冲宽度调制(PWM)信号的第一脉冲产生器，其中，第一PWM信号由作为高电平和低电平中的一个的第一电平的信号和作为高电平和低电平中的另一个的第二电平的信号构成；被配置为产生用于控制多个第二切换元件的ON操作和OFF操作的第二PWM信号的第二脉冲产生器，其中，第二PWM信号由第一电平的信号和第二电平的信号构成并且具有与第一PWM信号相同的循环；被配置为检测流过第一相的绕组的驱动电流的检测器；被配置为通过使用在过去的PWM循环中流过第一相的绕组的驱动电流的电流值估计流过第一相的绕组的驱动电流的估计器，其中，PWM循环是由第一脉冲产生器产生的第一PWM信号的循环；以及，被配置为在各PWM循环上基于作为第一PWM信号的占空比的第一占空比以及第二PWM信号中的高电平与低电平的改变定时与检测定时之间的相对关系选择是在PWM循环内预定的检测定时上检测流过第一相的绕组的驱动电流还是通过使用过去的PWM循环中流过第一相的绕组的驱动电流的电流值估计流过第一相的绕组的驱动电流的选择器，其中，第一脉冲产生器基于从检测器或估计器输出的驱动电流的电流值产生第一PWM信号。
参照附图阅读示例性实施例的以下说明，本发明的其它特征将变得清晰。
附图说明
图1示出了图像形成装置的总体配置的示例。
图2是示出了图像形成装置的控制配置的示例的框图。
图3是示出了马达控制单元的配置的示例的框图。
图4示出了马达与旋转坐标系中的dq轴之间的关系。
图5A、图5B和图5C示出了PWM逆变器的配置的示例和全桥电路中的输入PWM信号与驱动电流之间的关系的示例。
图6示出了PWM信号与驱动电流的检测定时的示例。
图7A、图7B和图7C示出了PWM信号和驱动电流的检测定时的示例。
图8是示出了电流值产生单元的配置的示例的框图。
图9示出了通过电流估计单元对驱动电流的估计的示例。
图10是示出了通过马达控制单元的驱动电流的检测流程的流程图。
具体实施方式
以下，将参照附图来描述用于实现本发明的实施例。注意，以下的实施例不意在限制由所附的权利要求涵盖的本发明的范围。并且，不是在实施例中描述的特征的所有组合都是本发明的解决手段所必需的。
<图像形成装置>
图1是包括用于输送诸如文档和记录纸之类的片材的片材输送装置在内的图像形成装置的配置的截面图。首先，参照图1描述其中安装根据实施例的马达控制装置的图像形成装置的配置的示例。图1所示的图像形成装置100包括自动文档馈送装置201、读取装置202和图像形成装置主体301。自动文档馈送装置201用作文档馈送装置。
堆叠于自动文档馈送装置201的文档堆叠单元203上的文档通过片材馈送辊204被逐个馈送并且经由输送引导件206被输送到读取装置202的文档玻璃板214。文档进一步通过输送带208以恒定速度被输送并且通过片材排出辊205被排出到装置的外面。照明***209在读取装置202的读取位置处用光照射文档图像，并且，从其反射的光通过由反射镜210、211和212构成的光学***被引导到图像读取单元101，并且通过图像读取单元101被转换成图像信号。图像读取单元101由透镜、作为光电转换元件的电荷耦合器件(CCD)和CCD的驱动电路等构成。从图像读取单元101输出的图像信号通过由诸如专用集成电路(ASIC)之类的硬件器件构成的图像处理单元112经受各种类型的校正处理，并然后被输出到图像形成装置主体301。
文档读取模式包括第一读取模式和第二读取模式。第一读取模式是用于在照明***209和光学***停止的状态下读取以恒定速度输送的文档上的图像的模式。第二读取模式是用于通过以恒定速度移动的照明***209和光学***读取放在文档玻璃板214上的文档上的图像的模式。一般地，在第一读取模式中读取片材类型文档上的图像，并且，在第二读取模式中读取装订文档上的图像。
图像形成装置100具有用于基于从读取装置202输出的图像信号在记录片材(记录介质)上形成图像的复印功能。图像形成装置100还具有用于基于经由网络从外部装置接收的数据在记录片材上形成图像的打印功能。
从读取装置202输出的图像信号被输入到光学扫描装置311。光学扫描装置311包括半导体激光器和多面镜，并且从半导体激光器输出与输入图像信号对应的激光束(光学信号)。从半导体激光器输出的激光束经由多面镜和镜子312和313照射感光鼓309的表面，由此，感光鼓309被曝光。表面通过带电设备310均匀带电的感光鼓309被激光束曝光，并且，在感光鼓309上形成静电潜像。在感光鼓309上形成的静电潜像通过从显影单元314供给的调色剂被显影，并且，在感光鼓309上形成调色剂图像。感光鼓309上的调色剂图像伴随感光鼓309的旋转移动到面向转印和分离设备315的位置(转印位置)，并且通过转印和分离设备315被转印到记录片材上。
片材存放托盘302和304可分别存放不同类型的记录片材。例如，片材存放托盘302存放A4尺寸普通纸，而片材存放托盘304存放A4尺寸厚纸。存放于片材存放托盘302中的记录片材被输送路径上的片材馈送辊303馈送，通过输送辊306被输送到对齐辊308的位置，并且暂时停在该位置处。另一方面，存放于片材存放托盘304中的记录片材通过输送路径上的片材馈送辊305被输送，通过输送辊307和306被输送到对齐辊308的位置，并暂时停在该位置处。
输送到对齐辊308的位置的记录片材根据感光鼓309上的调色剂图像到达转印位置的定时通过对齐辊308输送到转印位置。在转印位置处从感光鼓309转印了调色剂图像的记录片材通过输送带317被输送到定影单元318。定影单元318通过施加热和压力将记录片材上的调色剂图像定影于相关的记录片材上。
当在单面打印模式中执行图像形成时，通过定影单元318的记录片材通过片材排出辊319和324被排出到装置的外面。当在双面打印模式中执行图像形成时，前表面(第一表面)具有通过定影单元318形成的图像的记录片材通过片材排出辊319、输送辊320和逆转辊321被输送到逆转路径325。并且，逆转辊321的旋转在紧接着记录片材的后缘通过逆转路径325和双面路径326的相遇点之后逆转，使得记录片材被输送到与双面路径326相反的方向。随后，记录片材通过输送辊322、323和306被输送到对齐辊308的位置，并且暂时停在该位置处。并且，以与记录片材的前表面(第一表面)上的图像形成类似的方式，在转印位置处在记录片材的后表面(第二表面)上执行调色剂图像的转印处理，并且，在通过定影单元318在其上执行定影处理之后，记录片材被排出到装置的外面。
当在其前表面上已经经受图像形成的记录片材以其面朝下的方式被输送到装置的外面时，通过定影单元318的记录片材暂时不朝着片材排出辊324的方向输送而是朝着输送辊320的方向输送。然后，输送辊320的旋转就在在记录片材的后缘通过输送辊320的位置之前逆转，使得向与朝向片材排出辊324的方向相反的方向输送记录片材。因此，记录片材在片材的前后被逆转的状态下通过片材排出辊324被排出到装置的外面。
如上所述，图像形成装置主体301包括输送辊306和307、片材排出辊319、逆转辊321、输送辊322和323和片材排出辊324作为用于输送在其上面形成图像的记录片材的辊。并且，诸如片材馈送辊303和对齐辊308之类的辊是用于输送记录片材的辊。用于驱动这些辊的马达的驱动控制由从之后描述的***控制器151(图2)接收了指令的马达控制单元157(图2)执行。
(图像形成装置的控制配置)
图2是示出了图像形成装置100的控制配置的示例的框图。图2所示的***控制器151包括中央处理单元(CPU)151a、只读存储器(ROM)151b和随机存取存储器(RAM)151c，并且控制整个图像形成装置100。***控制器151与图像处理单元112、操作单元152、模数(A/D)转换器153、高电压控制单元155、马达控制单元157、传感器159和交变电流(AC)驱动器160连接。***控制器151可在连接的单元中的每一个之间交换数据。
CPU 151a读取并执行存储于ROM 151b中的各种程序，并由此执行与预定的图像形成序列有关的各种序列。RAM 151c是存储器件，并且被用作CPU 151a执行各种程序的工作区域和用于暂时存储各种数据的暂时存储区域。RAM 151c存储数据，诸如对于高电压控制单元155的设置值、对于马达控制单元157的命令值和从操作单元152接收的信息。
***控制器151控制操作单元152，以在安装于操作单元152中的显示单元上显示供用户执行各种设置的操作屏幕，并且经由操作单元152从用户接收设置。***控制器151从操作单元152接收指示由用户设置的内容的信息(复制倍率的设置值和浓度的设置值等)。***控制器151向操作单元152传送将图像形成装置的状态通知给用户的数据。操作单元152基于从***控制器151接收的数据在显示单元上显示指示图像形成装置的状态的信息(例如，图像形成片材的数量、指示图像形成是否在进行中的信息和指示阻塞的出现和阻塞出现点的信息)。
***控制器151(CPU 151a)向图像处理单元112传送在图像处理单元112中执行的图像处理所需要的图像形成装置100中的各设备的设置值数据。并且，***控制器151接收来自各设备的信号(来自传感器159的信号)，并且基于接收的信号控制高电压控制单元155。高电压控制单元155基于从***控制器151输出的设置值向构成高电压单元156的带电设备310、显影单元314以及转印和分离设备315供给其各操作所需要的电压。
A/D转换器153从被配置为检测定影加热器161的温度的热敏电阻器154接收检测信号，将检测信号转换为数字信号，并将数字信号发送到***控制器151。***控制器151基于从A/D转换器153接收的数字信号控制AC驱动器160，使得定影加热器161的温度达到用于定影处理的期望温度。定影加热器161是用于定影处理的加热器，并且包含于定影单元318中。
如上所述，***控制器151控制图像形成装置100的操作序列。***控制器151还经由马达控制单元157控制各马达的驱动序列。马达控制单元157根据来自***控制器151的指令控制与用于驱动用于输送记录片材的辊的驱动源对应的马达(图3所示的步进马达509)。图像形成装置100包括用于控制与用于输送记录片材的各辊对应的各马达的马达控制单元157。根据本实施例，马达控制单元157是用于执行马达的驱动控制的马达控制装置的示例。
与马达控制单元157的外部控制器相对应的***控制器151(CPU 151a)产生控制目标马达(步进马达509)的转子的相位(旋转相位)的命令值(θ_ref)，并将命令值输出到马达控制单元157。例如，命令相位θ_ref是脉冲矩形波信号，并且，一个脉冲对应于步进马达的旋转角度的最小变化量。马达的旋转速度的命令值(命令速度ω_ref)被计算为与命令相位θ_ref对应的频率。当开始马达的驱动序列时，CPU 151a在预定的时间周期(控制周期)将产生的命令相位θ_ref输出到马达控制单元157。马达控制单元157根据从CPU 151a输入的命令相位执行马达(步进马达509)的相位控制和速度控制。
<矢量控制>
下面，参照图3和图4描述由马达控制单元157执行的步进马达509的矢量控制的概要。图3是表示根据本实施例的马达控制单元157的配置的示例的框图。马达控制单元157由至少一个ASIC构成，并执行下述的各功能。图3所示的马达控制单元157具有对应于使用从固定坐标系到用于诸如无刷直流(DC)马达和AC伺服马达之类的马达中的旋转坐标系的坐标变换的逆变器控制的基本配置。步进马达509是包括至少两个相的马达，并且，根据本实施例，是包括A相和B相的两相马达。
在马达控制单元157中，PWM逆变器506根据从矢量控制单元515输出的步进马达509的驱动电压Vα和Vβ向步进马达509供给驱动电流，因此，步进马达509被驱动。如图3所示，矢量控制单元515包括速度控制器502、电流控制器503和504以及坐标转换器505和511。
图4示出了包括A相和B相的两相马达与旋转坐标系的d轴和q轴之间的关系。在图4中，对应于固定坐标系中的A相和B相的绕组的轴分别被定义为α轴和β轴。此外，由固定坐标系中的α轴和由用作转子的永磁体的磁极产生的磁通的方向(d轴)形成的角度被定义为角度θ。在这种情况下，步进马达509的转子的旋转相位由角度θ表示。如图4所示，在矢量控制中，使用由沿着转子的磁通方向的d轴和沿着从d轴前进90度(与d轴垂直)的方向的q轴表示的旋转坐标系。
马达控制单元157执行矢量控制，该矢量控制基于步进马达509的相位θ通过旋转坐标系的电流值来控制供给到步进马达509的驱动电流。在矢量控制中，对应于流过步进马达509中的A相和B相的绕组的驱动电流的电流矢量从由α轴和β轴表示的固定坐标系转换成由d轴和q轴表示的旋转坐标系。作为坐标变换的结果，供给到步进马达509的驱动电流在旋转坐标系中由DC电流的d轴成分(d轴电流)和q轴成分(q轴电流)表示。在这种情况下，q轴电流是对应于用于在步进马达509上产生转矩的转矩电流成分且有助于转子的旋转的电流。d轴电流对应于影响步进马达509的转子的磁通强度的激励电流成分。马达控制单元157单独地控制q轴电流和d轴电流中的每一个，并由此实现步进马达509的矢量控制。
更具体地，马达控制单元157估计(确定)步进马达509的相位(转子相位)和步进马达509的转子的旋转速度，并且基于估计结果执行矢量控制。马达控制单元157包括基于对图3所示的相位控制器501、速度控制器502和电流控制器503和504中的每一个的反馈的三个控制环，并通过这些控制环实现矢量控制。在图3所示的马达控制单元157中，通过感应电压确定单元512和相位确定单元513执行步进马达509的相位θ的估计。此外，通过速度确定单元514基于相位θ的估计值执行步进马达509的旋转速度ω的估计(确定)。
在包括相位控制器501的最外侧的控制环中，基于步进马达509的转子的相位θ的反馈来执行步进马达509的转子的相位控制。CPU151a将命令相位θ_ref输出到马达控制单元157。相位控制器501产生并输出命令速度ω_ref，使得从相位确定单元513输出的相位θ与从CPU 151a输出的命令相位θ_ref(目标值)之间的偏差接近零。因此，步进马达509的相位控制由相位控制器501执行。
在包括速度控制器502的控制环中，基于步进马达509的转子的旋转速度ω的反馈来执行步进马达509的转子的速度控制。速度控制器502产生并输出电流命令值iq_ref和id_ref，使得从速度确定单元514输出的旋转速度ω与从相位控制器501输出的命令速度ω_ref(目标值)之间的偏差接近零。电流命令值iq_ref和id_ref是旋转坐标系中的电流命令值。
在包括电流控制器503和504的控制环中，基于流过步进马达509中的各相中的绕组的驱动电流的检测值的反馈来控制流过步进马达509中的各相中的绕组的驱动电流。在固定坐标系中，使用步进马达509的相位θ，通过下式表达流过步进马达509中的A相和B相的各绕组的电流(AC电流)的电流值iα和iβ。
iα＝I*cosθ
iβ＝I*sinθ (1)
旋转坐标系中的电流值id和iq由在下式中表示的坐标变换(Clarke变换)表达。
id＝cosθ*iα+sinθ*iβ
iq＝-sinθ*iα+cosθ*iβ (2)
根据上述坐标变换，在固定坐标系中的流过A相和B相的各个绕组的AC电流值iα和iβ被转换成旋转坐标系中的DC电流值iq和id。q轴电流是用于在步进马达509上产生转矩的转矩电流成分。d轴电流是影响步进马达509的转子的磁通强度的激励电流成分，并且无助于步进马达509上的转矩的产生。
流过步进马达509中的A相和B相的绕组的驱动电流分别由电流检测单元507和508检测。由电流检测单元507和508检测的驱动电流的检测值通过A/D转换器510从模拟值被转换为数字值，并因此可由CPU或诸如现场可编程门阵列(FPGA)之类的编程器件获得。从A/D转换器510输出的固定坐标系中的检测电流值iα'和iβ'被输入到电流值产生单元550。从PWM逆变器506输出的与驱动电压Vα对应的占空比DR_a和与驱动电压Vβ对应的占空比DR_b以及从相位确定单元513输出的相位θ被输入到电流值产生单元550。根据本实施例的电流值产生单元550如下面描述的那样在PWM逆变器506中的每个PWM循环上基于这些输入数据产生并输出电流值iα和iβ。从电流值产生单元550输出的电流值iα和iβ被输入到坐标转换器511和感应电压确定单元512。
坐标转换器511通过式(2)将固定坐标系(αβ轴)中的电流值iα和iβ转换为旋转坐标系(dq轴)中的电流值iq和id并且输出。
从坐标转换器511输出的电流值iq与从速度控制器502输出的电流命令值iq_ref之间的差值被输入到电流控制器503。此外，从坐标转换器511输出的电流值id与从速度控制器502输出的电流命令值id_ref之间的差值被输入到电流控制器504。
电流控制器503产生旋转坐标系中的驱动电压Vq，使得输入差值(即，电流值iq与电流命令值iq_ref之间的偏差)接近零并将驱动电压Vq输出到坐标转换器505。电流控制器504产生旋转坐标系中的驱动电压Vd，使得输入差值(即，电流值id和电流命令值id_ref之间的偏差)接近零，并将驱动电压Vd输出到坐标转换器505。相位控制器501、速度控制器502和电流控制器503和504中的每一个由例如比例补偿器和积分补偿器构成，并且通过比例积分(PI)控制实现反馈控制。
坐标转换器505通过下式将从电流控制器503和504输出的旋转坐标系中的驱动电压Vq和Vd逆转换成固定坐标系中的驱动电压Vα和Vβ。
Vα＝cosθ*Vd-sinθ*Vq
Vβ＝sinθ*Vd+cosθ*Vq (3)
坐标转换器505将转换的驱动电压Vα和Vβ输出到由全桥电路构成的PWM逆变器506和感应电压确定单元512。
如上所述，矢量控制单元515基于步进马达509的相位θ通过旋转坐标系(dq轴)的电流值执行用于控制要供给到步进马达509中的各相的绕组的驱动电流的矢量控制。根据本实施例，如后面描述的那样，步进马达509的相位θ基于流过步进马达中的各相的绕组的驱动电流的检测结果被确定。矢量控制单元515基于步进马达509的相位θ的估计值的反馈，输出与作为向量控制的结果供给到步进马达509的驱动电流对应的驱动电压Vα和Vβ。在矢量控制中，无助于步进马达509的转矩的产生的d轴电流一般被控制为零。换句话说，在矢量控制单元515中，电流命令值id_ref被设置为零。
在PWM逆变器506中，全桥电路530a和530b(图5A、图5B和图5C)由从坐标转换器505输出的驱动电压Vα和Vβ驱动。因此，PWM逆变器506通过向步进马达509中的各相的绕组供给与驱动电压Vα和Vβ对应的驱动电流来驱动步进马达509。
<无传感器控制>
如上所述，在矢量控制中，需要指示马达的转子的相位和马达的转子的旋转速度的信息的反馈，以执行马达的相位控制和速度控制。更具体地，在图3所示的配置中，指示步进马达509的转子的相位θ的相位信息和指示步进马达509的转子的旋转速度ω的速度信息需要分别被反馈到相位控制器501和速度控制器502。
通常，旋转编码器可附接到马达的旋转轴，以检测(估计)马达的转子的相位和马达的转子的旋转速度。基于从编码器输出的脉冲的数量来检测相位，并且基于从编码器输出的脉冲的周期来检测旋转速度。然而，将编码器附接到旋转轴造成成本增加和确保安装空间的问题。因此，讨论在不使用类似于编码器的传感器的情况下估计马达的转子的相位和马达的转子的旋转速度并且基于估计结果执行矢量控制的无传感器控制。以下参照图3描述步进马达509的无传感器控制。
首先，感应电压确定单元512计算(确定)通过步进马达509的转子的旋转来在A相(第一相)和B相(第二相)的绕组中的每一个中感应的感应电压(反电动势)。更具体地，感应电压确定单元512通过使用以下的电压式基于从电流值产生单元550输出的电流值iα和iβ以及从矢量控制单元515输出的驱动电压Vα和Vβ计算在A相的绕组和B相的绕组中感应的感应电压Eα和Eβ。
Eα＝Vα-R*iα-L*diα/dt
Eβ＝Vβ-R*iβ-L*diβ/dt (4)
这里，R是绕组电阻，L是绕组电感。绕组电阻R和绕组电感L的值对于所使用的步进马达是特定的，并且被事先存储于ROM 151b中或被事先存储于安装在马达控制单元157中且没有被示出了的存储器中。
由感应电压确定单元512计算的感应电压Eα和Eβ被输入到相位确定单元513。相位确定单元513通过使用下式基于A相的感应电压Eα和B相的感应电压Eβ的比率来计算(确定)步进马达509的相位θ。
θ＝tan-1(-Eβ/Eα) (5)
相位确定单元513将通过上述计算获得的相位θ输出(反馈)到相位控制器501和速度确定单元514。相位θ也从相位确定单元513反馈到坐标转换器505和511，并用于坐标变换。
当步进马达509的转子的实际旋转相位θm(机械角度)与估计的旋转相位θ(电角度)不一一对应时，用于将电角度θ转换成机械角度θm的转换器可被安装于相位确定单元513和相位控制器501之间。在这种情况下，步进马达509的相位θ通过这种转换器被转换成实际旋转相位θm(机械角度)，并然后被反馈到相位控制器501。
速度确定单元514通过使用下式基于从相位确定单元513输出的相位θ来计算(确定)步进马达509的转子的旋转速度ω。
ω＝dθ/dt (6)
如式(6)所示，基于在预定时间内的相位θ的变化来计算旋转速度ω。速度确定单元514将获得的旋转速度ω输出(反馈)到速度控制器502。
<PWM逆变器和电流检测单元>
下面，参照图5A描述PWM逆变器506的配置和操作的概要。PWM逆变器506包括与步进马达509的相数(在本实施例中为两个相位)一样多的全桥电路(H桥电路)作为步进马达509(驱动目标)的驱动电路。根据本实施例，如图5A所示，PWM逆变器506包括对应于步进马达509中的A相和B相的全桥电路530a和530b。PWM逆变器506还包括对应于A相的PWM信号产生单元520a、逆变器531a和分流电阻器532a以及对应于B相的PWM信号产生单元520b、逆变器531b以及分流电阻器532b。
从矢量控制单元515输出的驱动电压Vα和Vβ被输入到PWM逆变器506。PWM逆变器506使得PWM信号产生单元520a产生与驱动电压Vα对应的A相的PWM信号，并使得PWM信号产生单元520b产生与驱动电压Vβ对应的B相的PWM信号。并且，PWM逆变器506分别通过用于A相和B相的PWM信号驱动全桥电路530a和530b，并由此将驱动电流供给到步进马达509中的A相和B相的绕组。如上所述，PWM逆变器506通过根据驱动电压Vα和Vβ分别向步进马达509中的A相和B相的绕组供给驱动电流来驱动步进马达509。下面主要描述当对应于驱动电压Vα的驱动电流被供给到步进马达509中的A相的绕组时与A相对应的驱动电路的配置和操作，但是，这同样可应用于对应于B相的驱动电路的配置和操作。
全桥电路530a包括接近电源(电源电压Vcc)的高电势侧(高侧)的FET(切换元件)Q1和Q2以及接近接地(GND)的低电势侧(低侧)的FET(切换元件)Q3和Q4。更具体地，全桥电路530a包括构成H桥电路的FET Q1～Q4。分流电阻器532a作为用于检测流过A相绕组的驱动电流的电流检测元件(电流检测电阻器)被连接于全桥电路530a和GND之间。
更具体地，全桥电路530a包括串联连接于电源Vcc和分流电阻器532a之间的FETQ1和Q3。全桥电路530a还包括串联连接于电源和分流电阻532a之间并与FET Q1和Q3并联连接的FET Q2和Q4。步进马达509中的A相的绕组连接于FET Q1和Q3的连接点与FET Q2和Q4的连接点之间，以桥接这两个连接点。根据本实施例，使用N沟道FET作为FET Q1～Q4。FET Q1和Q2的漏极端子连接到电源。并且，FET Q3和Q4的源极端子经由分流电阻器532a连接到GND。
对于产生PWM信号(PWM控制)时的每个循环(PWM循环)，PWM信号产生单元520a产生并输出具有与驱动电压Vα对应的占空比DR_a的PWM信号。PWM信号产生单元520a例如将调制波(根据本实施例的驱动电压Vα、Vβ)与三角波(载波)进行比较，并由此基于用于产生PWM信号的三角波比较方法产生PWM信号。当调制波值(Vα)大于或等于三角波值时，产生高电平(H电平)信号，并且，当调制波值(Vα)小于三角波值时，产生低电平(L电平)信号。PWM信号的占空比是H电平周期与PWM信号的一个周期的比率。如上所述，PWM信号产生单元520a基于驱动电压Vα产生用于在全桥电路530a中切换FET Q1～Q4的、在H电平和L电平之间变化的PWM信号。PWM信号产生单元520b以类似的方式基于驱动电压Vβ产生PWM信号。根据本实施例，如图5A所示，在A相和B相中的每一个中单独地设置PWM信号产生单元，然而，A相中的PWM信号产生单元和B相的PWM信号产生单元可以是共用的一个。更具体地，一个PWM信号产生单元可产生用于A相的PWM信号和用于B相的PWM信号并且输出它们。
从PWM信号产生单元520a输出的PWM信号被输入到全桥电路530a的FET Q1和Q4和逆变器531a。逆变器531a使输入的PWM信号的电平在H电平和L电平之间逆变，并且产生和输出其中H电平和L电平逆变的信号(逆变PWM信号)。从逆变器531a输出的逆变PWM信号被输入到全桥电路530a的FET Q2和Q3。在全桥电路530a中，通过输入到FET Q1～Q4的各个栅极的PWM信号或逆变PWM信号，分别切换FET Q1～Q4(执行通过输入到栅极的信号的ON状态和OFF状态的切换操作)。
更具体地，当输入到栅极的PWM信号处于H电平时，FET Q1～Q4变为ON状态，并且电流在漏极和源极之间流动。另一方面，当输入到栅极的PWM信号处于L电平时，FET Q1～Q4变为OFF状态，并且电流不在漏极和源极之间流动。通过从PWM信号产生单元520a输出的PWM信号，对FET Q1和Q4执行上述的切换。另一方面，通过从逆变器531a输出的逆变PWM信号，对FET Q2和Q3执行上述的切换。因此，当FET Q1和Q4处于ON状态时，FET Q2和Q3处于OFF状态，并且，当FET Q1和Q4处于OFF状态时，FET Q2和Q3处于ON状态。
如上所述，PWM信号产生单元520a产生具有与驱动电压Vα对应的占空比DR_a的PWM信号。全桥电路530a响应于通过相关PWM信号的FET Q1～Q4的切换向步进马达509中的A相的绕组供给驱动电流。因此，响应于由PWM信号产生单元520a产生的PWM信号的占空比DR_a，流过A相的绕组的驱动电流对于每个PWM循环改变。因此，与驱动电压Vα对应的驱动电流从全桥电路530a供给到步进马达50A中的A相的绕组。类似地，与驱动电压Vβ对应的驱动电流从全桥电路530b供给到步进马达509中的B相的绕组。
电流检测单元507检测在分流电阻器532a中产生的电压(即，分流电阻器532a的两端之间的电势差)，以检测流过步进马达509中的A相的绕组的驱动电流并输出检测值iα'。此外，电流检测单元508检测在分流电阻器532b中产生的电压，以检测流过步进马达509中的B相的绕组的驱动电流并输出检测值iβ'。从电流检测单元507和508输出的检测电流值iα'和iβ'被输入到A/D转换器510并经受如上所述的A/D转换。A/D转换之后的检测电流值iα'和iβ'被输入到电流值产生单元550。
图5B和图5C示出了输入到全桥电路530a的PWM信号与流过步进马达50A中的A相的绕组的驱动电流的关系的示例。图5B示出了PWM信号处于H电平(逆变PWM信号处于L电平)并且驱动电流以从电源到GND的方向流动时的示例。图5C示出了PWM信号处于L电平(逆变PWM信号处于H电平)并且驱动电流以从GND到电源的方向流动时的示例。另外，图5B和图5C均示出了流过步进马达509中的A相的绕组的驱动电流在从FET Q1和Q3的连接点到FET Q2和Q4的连接点的方向流动时的示例。
如图5B和图5C所示，即使当PWM信号处于H电平时以及当处于L电平时驱动电流流过步进马达509中的绕组的方向相同，在分流电阻器532a中也出现不同的现象。因此，电流检测单元507根据需要执行切换(逆变)检测值的正极性或负极性的处理，使得与在分流电阻器532a中产生的电压对应的检测值的正或负极性与流过步进马达509中的绕组的驱动电流的正或负极性匹配。
<驱动电流的检测定时>
根据本实施例的电流值产生单元550(图3和图8)分别对从电流检测单元507和508输出的A/D转换之后的电流检测值iα'和iβ'进行采样。并且，电流值产生单元550基于获得的采样值对于每个PWM循环Tpwm产生电流值iα和iβ。电流值产生单元550对于每个PWM循环Tpwm在事先确定的PWM循环中的检测定时上检测驱动电流(即，电流检测值iα'和iβ'的采样)。下面描述检测驱动电流的检测定时。以下描述步进马达509中的A相中的检测定时，然而，同样的配置可被应用于B相中的检测定时。
图6示出了输入到与A相对应的全桥电路530a的PWM信号(PWM_a1)和逆变PWM信号(PWM_a2)的波形以及流过步进马达509中的A相的绕组的驱动电流I_a(t)的波形的示例。在图6中，I_a(t)>0对应于驱动电流通过步进马达509中的A相的绕组流向图5B和图5C所示的箭头的方向的情况。通常产生PWM信号，使得H电平的周期(以下称为“H周期”)和L电平的周期(以下称为“L周期”)交替布置。如图6所示，由根据本实施例的PWM信号产生单元520a产生的PWM信号形成为使H周期布置在PWM循环Tpwm的中心部并且波形以PWM循环Tpwm的中心定时对称(中心生长)，作为本实施例的示例，PWM信号处于L电平(逆变PWM信号处于H电平)的周期的中心定时被定义为PWM循环Tpwm的开始定时。下面描述驱动电流的检测定时被预先确定为PWM循环Tpwm中的开始定时ts2和中心定时ts1的示例。PWM循环Tpwm中的中心定时对应于PWM循环的半循环Tpwm/2的定时。
根据本实施例的电流值产生单元550对于每个PWM循环Tpwm基本上在定时ts1和ts2中的至少任意一个上检测驱动电流(对电流检测值iα'和iβ'进行采样)。但是，如图6所示，在由PWM信号产生单元520a产生的PWM信号的电平在H电平和L电平之间变化的定时601和602处，可能在驱动电流I_a(t)中产生切换噪声。为了防止在检测结果中包含这种切换噪声中，需要检测驱动电流，同时避免在时间上与PWM信号的电平改变处的定时601和602接近的定时。
PWM信号的电平改变的定时601和602由PWM信号的占空比DR_a确定。例如，如图7A所示，当占空比DR_a小时，在PWM循环Tpwm中的中心定时附近在驱动电流I_a(t)中产生切换噪声。另一方面，如图7B所示，当占空比DR_a大时，在PWM循环Tpwm的开始定时(以及下一个PWM循环的开始定时)附近在驱动电流I_a(t)中产生切换噪声。
因此，根据本实施例的电流值产生单元550基于PWM信号的占空比DR_a禁止定时ts1和ts2中受到切换噪声影响的定时处对驱动电流的检测。例如，当占空比DR_a小于第一阈值时，电流值产生单元550在定时ts1禁止检测驱动电流，并且，当占空比DR_a大于第二阈值时，电流值产生单元550在定时ts2禁止检测驱动电流。第二阈值被设置为大于第一阈值的值。根据本实施例，作为示例，第一阈值和第二阈值分别被设置为10％和90％。当基于占空比DR_a来禁止电流PWM循环Tpwm中的开始定时ts2处对驱动电流的检测时，下一个PWM循环的开始定时处对驱动电流的检测可能一起被禁止。这是因为，如图7B所示，当占空比DR_a大时，在下一个PWM循环的开始定时附近在驱动电流I_a(t)中产生切换噪声。
当如上面描述的那样使用第一阈值和第二阈值时，如果满足第一阈值值<占空比DR_a<第二阈值，则电流值产生单元550操作以在两个定时ts1和ts2处均检测驱动电流。当在两个定时ts1和ts2处均执行驱动电流的检测(电流检测值iα'的采样)时，电流值产生单元550可从获得的采样值的平均值产生电流值iα。作为变型例，电流值产生单元550可操作，以通过比较设置为50％的阈值和占空比DR_a，禁止在定时ts1和ts2中的任一个处检测驱动电流。
如上所述，电流值产生单元550执行用于基于驱动电流的检测定时ts1和ts2与PWM信号的电平对于每个PWM循环Ppwm改变时的定时之间的相对关系来确定是否禁止驱动电流的检测的禁止处理。如上所述，PWM信号的电平改变的定时由PWM信号的占空比DR_a确定。在上述的禁止处理中，可在PWM循环Tpwm中的定时ts1和ts2处均禁止驱动电流的检测。因此，当基于PWM信号的占空比DR_a在PWM循环Tpwm中的定时ts1和ts2处均禁止驱动电流的检测时，根据本实施例的电流值产生单元550估计相关的PWM循环中的驱动电流。可如后面描述的那样通过使用在过去的PWM循环中产生的电流值iα和iβ来执行驱动电流的估计。
因此，根据本实施例的电流值产生单元550对于各PWM循环Tpwm选择是在相关PWM循环中的检测定时ts1和ts2处检测驱动电流还是基于PWM信号的占空比DR_a来估计驱动电流。更具体地，当对于各PWM循环Tpwm在检测定时ts1和ts2中的至少任一个处不禁止驱动电流的检测时，电流值产生单元550选择检测驱动电流。另一方面，当对于各PWM循环Tpwm在检测定时ts1和ts2处均禁止驱动电流的检测时，电流值产生单元550选择估计驱动电流。
通过上述的处理，电流值产生单元550可防止由于通过PWM信号的电平的变化在驱动电流I_a(t)中产生的切换噪声引起的驱动电流的检测精度的劣化。根据本实施例，描述基于与A相对应的PWM信号的占空比DR_a对驱动电流I_a(t)的处理，但是，可基于与B对应的PWM信号的占空比DR_b对驱动电流I_b(t)执行相同的处理。因此，可防止由于在驱动电流I_b(t)中产生的切换噪声引起的驱动电流的检测精度的劣化。
在这方面，在与A相对应的驱动电流I_a(t)中，不仅可产生由于与A相对应的PWM信号的电平的变化而导致的切换噪声，而且可产生由于与B相对应的PWM信号的电平的变化而导致的切换噪声。在图7C所示的示例中，在与A相对应的PWM信号的电平改变处的定时601和602处，在驱动电流I_a(t)中产生切换噪声。并且，在与B相对应的PWM信号的电平改变的定时603和604处，在驱动电流I_a(t)中也产生切换噪声。在定时601～604上，在与B相对应的驱动电流I_b(t)中也产生类似的切换噪声。
因此，根据本实施例，可基于与PWM信号对应的占空比DR_a和与B相对应的PWM信号的占空比DR_b，确定是否禁止驱动电流I_a(t)和I_b(t)的检测。因此，可防止由于通过A相和B相中的PWM信号的电平的变化在驱动电流I_a(t)和I_b(t)中产生的切换噪声引起的驱动电流的检测精度的劣化。在后面描述的图8和图10中示出了禁止处理的示例。
<电流值产生单元的配置>
图8是示出了根据本实施例的电流值产生单元550的配置的示例的框图。分别对应于从PWM逆变器506输出的驱动电压Vα和Vβ的占空比DR_a和DR_b以及从A/D转换器510输出的电流检测值iα'和iβ'被输入到电流值产生单元550。从相位确定单元513输出的相位θ作为相位θn被进一步输入到电流值产生单元550并存储于存储器806中。
在电流值产生单元550中，检测控制单元801在各PWM循环Tpwm上基于输入的占空比DR_a和DR_b来确定是否对于驱动电流的检测定时ts1和ts2中的每一个禁止驱动电流的检测。并且，检测控制单元801根据确定结果来选择是检测与A相和B相对应的驱动电流还是估计与A相和B相对应的驱动电流，并且，控制检测值产生单元802、电流估计单元804和输出选择单元803。
更具体地，当在检测定时ts1和ts2中的任一个处禁止驱动电流的检测时，检测控制单元801控制检测值产生单元802在检测定时ts1和ts2中的不禁止的定时处检测驱动电流。并且，检测控制单元801控制电流估计单元804不估计驱动电流。当在检测定时ts1和ts2处均不禁止驱动电流的检测时，检测控制单元801控制检测值产生单元802在检测定时ts1和ts2处均检测驱动电流。此外，检测控制单元801控制电流估计单元804不估计驱动电流。
因此，检测值产生单元802在不被检测控制单元801禁止的检测定时处检测驱动电流(执行电流检测值iα'和iβ'的采样)，并且产生电流值iα_d和iβ_d。当在定时ts1和ts2处均执行电流检测值iα'和iβ'的采样时，检测值产生单元802产生获得的采样值的平均值作为电流值iα_d和iβ_d。
另一方面，当在检测定时ts1和ts2处均禁止驱动电流的检测时，检测控制单元801控制电流估计单元804以估计驱动电流并控制检测值产生单元802不检测驱动电流。在这种情况下，电流估计单元804如后面描述的那样基于在正前的PWM循环中产生的电流值和以步进马达509的旋转的PWM循环Tpwm中的相位θ的变化，通过估计计算来估计驱动电流。电流估计单元804产生电流值iα_e和iβ_e作为驱动电流的估计值。
输出选择单元803根据来自检测控制单元801的指令选择性地输出由检测值产生单元802产生的电流值iα_d和iβ_d或由电流估计单元804产生的电流值iα_e和iβ_e作为电流值iα和iβ。从输出选择单元803输出的电流值iα和iβ被传送到坐标转换器511和感应电压确定单元512，并且还被反馈到坐标转换器805。坐标转换器805将固定坐标系(αβ轴)中的电流值iα和iβ转换为旋转坐标系(dq轴)中的电流值iqn和idn，并将电流值iqn和idn输出到存储器806。在这点上，在不在电流值产生单元550中设置坐标转换器805的情况下，从坐标转换器511输出的电流iq和id可被反馈到电流值产生单元550并且作为电流值值iqn和idn存储于存储器806中。
电流估计单元804基于存储于存储器806中的数据来执行驱动电流的估计计算。估计计算使用通过将在正前的PWM循环中产生的电流值iα和iβ从固定坐标系转换到旋转坐标系获得的电流值idn-1和iqn-1以及基于正前的PWM循环中的驱动电流的检测值确定的相位θn-1。
<驱动电流的估计>
下面，描述通过电流估计单元804对驱动电流的估计方法。图9示出了通过式(1)导出的分别流过A相和B相的绕组的驱动电流iα和iβ以及从式(5)导出的相位θ。在图9中，与A相对应的驱动电流iα和与B相对应的驱动电流iβ分别被示为余弦波和正弦波。
这里，通过将如式(6)那样微分相位θ获得的步进马达509的旋转速度被视为是ω[rpm]，并且步进马达509的极数被视为是N(例如，N＝50)。在这种情况下，通过下式计算步进马达509的每秒的相位θ的变化Δθ。
Δθ＝ω/60[sec]*N*360[度] (7)
此外，当驱动电流的检测(采样)的频率被视为Fs(例如，50kHz)时，采样间隔(PWM循环)中的相位θ的变化Δθs计算如下。
Δθs＝Δθ/Fs (7)
例如，当ω＝300[rpm]时，该变化被计算为Δθs＝1.8°。
电流估计单元804基于Δθs，在正前的PWM中确定的相位θn-1和电流值idn-1和iqn-1，使用以下公式(8)来估计驱动电流的电流值iα_e和iβ_e。
iα_e＝cos(θn-1+Δθs)*iqn-1-sin(θn-1+Δθs)*idn-1
iβ_e＝sin(θn-1+Δθs)*iqn-1+cos(θn-1+Δθs)*idn-1 (8)
电流值idn-1和iqn-1是通过将在正前的PWM循环中产生的电流值iα和iβ从固定坐标系转换成旋转坐标系而获得的。
公式(8)表示，基于从正前的PWM循环中的相位θn-1改变了变化△θs的旋转相位，从旋转坐标系向固定坐标系逆转换电流值idn-1和iqn-1，并由此计算估计值iα_e和iβ_e。如上所述，基于从在作为包含相关检测定时的(当前)PWM循环的前一个循环的PWM循环中确定(估计)的相位θn-1到相关检测定时的相位θ的变化，估计由检测控制单元801禁止驱动电流的检测的检测定时上的电流值iα_e和iβ_e。为了简化处理，电流估计单元804可在不执行上述的估计计算的情况下使用在正前的PWM循环中产生的电流值iα和iβ作为当前的PWM循环中的电流值。
<驱动电流的检测流程>
图10是示出了由马达控制单元157执行的驱动电流的检测流程的流程图。马达控制单元157可由诸如FPGA和ASIC的器件配置，并且，在这种情况下，图10所示的控制流程表示根据包含于这种电路中的功能的处理过程。对由PWM信号产生单元520a和520b产生的PWM信号的各周期，马达控制单元157执行图10所示的控制流程。以下描述A相中的驱动电流的检测，但是，这同样可应用于B相中的驱动电流的检测。
首先，在步骤S101中，马达控制单元157(电流值产生单元550)确定与A相对应的PWM信号的占空比DR_a是否小于第一阈值(10％)。当占空比DR_a小于第一阈值时(在步骤S101中为YES)，马达控制单元157使处理前进到步骤S103，禁止定时ts1上的驱动电流的检测，并然后使处理前进到步骤S105。另一方面，当占空比DR_a不小于第一阈值(在步骤S101中为NO)时，马达控制单元157使处理前进到步骤S102，并确定占空比DR_a是否大于第二阈值(90％)。当占空比DR_a大于第二阈值(在步骤S102中为YES)时，马达控制单元157使处理前进到步骤S104，禁止定时ts2上的驱动电流的检测，并然后使处理前进到步骤S105。另一方面，当占空比DR_a不大于第二阈值(在步骤S102中为NO)时，马达控制单元157使处理进入步骤S105。
在步骤S105～S108中，马达控制单元157(电流值产生单元550)基于与B相对应的PWM信号的占空比DR_b执行与步骤S101～S104类似的处理，并然后使处理前进到步骤S109。
在步骤S109中，马达控制单元157(电流值产生单元550)确定是否在定时ts1和ts2处均禁止驱动电流的检测。马达控制单元157当在定时ts1和ts2处均禁止检测(在步骤S109中为YES)时使处理前进到步骤S112，并在此外(在步骤S109中为NO)的情况下使处理前进到步骤S110。在步骤S112中，马达控制单元157通过上述的估计计算估计驱动电流，并然后终止处理。
在步骤S110中，马达控制单元157(电流值产生单元550)确定是否仅在定时ts2处禁止驱动电流的检测。当仅在定时ts2处禁止检测(在步骤S110中为YES)时，马达控制单元157使处理前进到步骤S113，并且在此外(在步骤S110中为NO)的情况下，使处理前进到步骤S111。在步骤S113中，马达控制单元157检测定时ts1上的驱动电流，并然后终止处理。
在步骤S111中，马达控制单元157(电流值产生单元550)确定是否仅在定时ts1处禁止驱动电流的检测。当仅在定时ts1禁止检测(在步骤S111中为YES)时，马达控制单元157使处理前进到步骤S114，并且在此外(在步骤S111中为NO)的情况下使处理前进到步骤S115。在步骤S114中，马达控制单元157检测定时ts2处的驱动电流，并然后终止处理。另一方面，在步骤S115中，马达控制单元157检测两个定时ts1和ts2处的驱动电流。并且，在步骤S116中，马达控制单元157计算定时ts1和ts2上的驱动电流的检测值(采样值)的平均值，产生计算的平均值作为电流值iα，并且终止处理。
如上所述，电流值产生单元550(检测控制单元801)在各PWM循环Tpwm上基于PWM信号的占空比选择是在相关PWM循环中检测检测定时ts1和ts2处的驱动电流还是估计驱动电流。当在检测定时ts1和ts2上(在至少任一个上)不禁止驱动电流的检测时，检测控制单元801控制控制检测值产生单元802执行驱动电流的检测。并且，当在检测定时ts1和ts2(两者)均禁止驱动电流的检测时，检测控制单元801控制电流估计单元804执行驱动电流的估计。
根据本实施例，可产生驱动电流的电流值iα和iβ，同时防止由于根据PWM信号电平的变化在驱动电流I_a(t)和I_b(t)中产生的切换噪声导致的驱动电流的检测精度的劣化。因此，可防止步进马达509中的转子的旋转相位的估计精度的劣化，并且可在不使步进马达509的控制效率劣化的情况下执行矢量控制。
根据本实施例的电流值产生单元550在检测A相中的电流时基于占空比DR_b确定是检测电流还是估计电流，使得不在检测结果中包含B相中的切换噪声，但是，处理不限于此。例如，电流值产生单元550可基于检测定时ts1和ts2与由PWM信号产生单元520b产生的PWM信号在H电平与L电平之间改变的定时之间的相对关系，确定是检测电流还是估计电流。更具体地，例如，当检测定时ts1和ts2与由PWM信号产生单元520b产生的PWM信号在H电平与L电平之间改变的定时之间的时间间隔小于预定时间长度时，电流值产生单元550估计电流。并且，当检测定时ts1和ts2与由PWM信号产生单元520b产生的PWM信号在H电平与L电平之间改变的定时之间的时间间隔大于或等于预定时间时，电流值产生单元550检测电流。如果执行电流检测，则预定时间长度被设置为在检测结果中不包含切换噪声的时间。上述的配置可被应用于电流值产生单元550。因此，当在A相中执行电流检测时，可防止在检测结果中包含B相中的切换噪声。当在B相中执行电流检测时，可采用类似的配置。根据实施例，通过矢量控制执行马达的驱动控制的马达控制装置可防止由于切换噪声而使供给到马达的驱动电流的检测精度降低。因此，可防止马达中的转子的旋转相位的估计精度劣化，并且，可在不使马达的控制效率劣化的情况下执行马达的矢量控制。
虽然已参照示例性实施例说明了本发明，但应理解，本发明不限于公开的示例性实施例。以下的权利要求的范围应被赋予最宽的解释以包含所有的变更方式和等同的结构和功能。

Claims (17)

1.一种马达控制装置，其特征在于，包括：
第一驱动电路，被配置为包含H桥电路的多个第一切换元件并且与马达的第一相的绕组连接；
第二驱动电路，被配置为包含H桥电路的多个第二切换元件并且与马达的第二相的绕组连接；
第一脉冲产生器，被配置为产生用于控制所述多个第一切换元件的ON操作和OFF操作的第一脉冲宽度调制(PWM)信号，其中，第一PWM信号由作为高电平和低电平中的一个的第一电平的信号和作为高电平和低电平中的另一个的第二电平的信号构成；
第二脉冲产生器，被配置为产生用于控制所述多个第二切换元件的ON操作和OFF操作的第二PWM信号，其中，第二PWM信号由第一电平的信号和第二电平的信号构成并且具有与第一PWM信号的循环相同的循环；
检测器，被配置为检测流过第一相的绕组的驱动电流；
估计器，被配置为通过使用过去的PWM循环中流过第一相的绕组的驱动电流的电流值来估计流过第一相的绕组的驱动电流，其中，PWM循环是由第一脉冲产生器产生的第一PWM信号的循环；以及
选择器，被配置为在各PWM循环处基于作为第一PWM信号的占空比的第一占空比以及第二PWM信号中的高电平与低电平的改变定时与检测定时之间的相对关系，选择是在PWM循环内的预定的检测定时处检测流过第一相的绕组的驱动电流还是通过使用在过去的PWM循环中流过第一相的绕组的驱动电流的电流值估计流过第一相的绕组的驱动电流，
其中，第一脉冲产生器基于从检测器或估计器输出的驱动电流的电流值产生第一PWM信号。
2.根据权利要求1所述的马达控制装置，
其中，选择器包含被配置为在各PWM循环处基于第一占空比以及第二PWM信号中的高电平和低电平的改变定时与检测定时之间的相对关系来确定是否禁止驱动电流的检测的禁止单元，以及
其中，选择器在禁止单元不禁止驱动电流的检测的情况下选择检测驱动电流，并且在禁止单元禁止驱动电流的检测的情况下选择估计驱动电流。
3.根据权利要求2所述的马达控制装置，
其中，检测定时是第一PWM信号处于第一电平的周期的中心定时以及PWM循环中从中心定时的半循环后的定时，
其中，禁止单元基于第一占空比以及第二PWM信号中的高电平和低电平的改变定时与检测定时之间的相对关系来确定是否在各检测定时处禁止驱动电流的检测，以及
其中，选择器在第一PWM信号的一个循环中的检测定时中的至少一个处不禁止驱动电流的检测的情况下选择检测驱动电流，并且在第一PWM信号的所述一个循环中的所有检测定时处禁止驱动电流的检测的情况下选择估计驱动电流。
4.根据权利要求3所述的马达控制装置，
其中，第一脉冲产生器和第二脉冲产生器产生PWM信号，使得PWM信号处于高电平的周期的中心与半循环后的定时匹配，以及
其中，禁止单元被配置为：
在第一占空比小于第一阈值的情况下，在半循环后的定时处禁止驱动电流的检测，而在第一占空比大于比第一阈值大的第二阈值的情况下，在中心定时处禁止驱动电流的检测，以及
在作为第二PWM信号的占空比的第二占空比小于第一阈值的情况下，在半循环后的定时处禁止驱动电流的检测，而在第二占空比大于第二阈值的情况下，在中心定时处禁止驱动电流的检测。
5.根据权利要求2所述的马达控制装置，其中，估计器基于第一PWM信号的PWM循环的正前的PWM循环中的电流值和在PWM循环中旋转的马达的转子的旋转相位的变化来估计驱动电流，其中所述第一PWM信号包含禁止单元禁止驱动电流的检测的定时。
6.根据权利要求5所述的马达控制装置，还包括：
相位确定器，被配置为确定马达的转子的旋转相位；以及
速度确定器，被配置为确定转子的旋转速度，
其中，估计器基于旋转相位的变化和由相位确定器确定的旋转相位来估计驱动电流，其中旋转相位是基于由速度确定器确定的旋转速度确定的。
7.根据权利要求6所述的马达控制装置，其中，估计器通过基于第二旋转相位将通过基于由相位确定器确定的旋转相位把正前的PWM循环中的电流值从固定坐标系转换到旋转坐标系获得的电流值从旋转坐标系逆转换到固定坐标系来估计驱动电流，其中所述第二旋转相位是通过将旋转相位的变化与由相位确定器确定的旋转相位相加获得的。
8.根据权利要求6所述的马达控制装置，其中，速度确定器基于由相位确定器确定的旋转相位来确定转子的旋转速度。
9.根据权利要求6所述的马达控制装置，还包括控制单元，所述控制单元被配置为基于在转子中产生转矩的转矩电流成分的值和影响通过绕组的磁通的强度的激励电流成分的值来控制流过第一相的绕组和第二相的绕组的驱动电流，使得表达转子的目标相位的命令相位与由相位确定器确定的旋转相位之间的偏差变得更小，其中所述转矩电流成分的值和所述激励电流成分的值是在基于由相位确定器确定的旋转相位的旋转坐标系中表达的。
10.根据权利要求9所述的马达控制装置，还包括：
第二检测器，被配置为检测流过第二相的绕组的驱动电流；以及
第二估计器，被配置为通过使用过去的PWM循环中流过第二相的绕组的驱动电流的电流值来估计流过第二相的绕组的驱动电流，
其中，控制单元包含：
感应电压确定器，被配置为基于从检测器或估计器输出的电流值来确定通过马达的转子的旋转在第一相的绕组中感应的感应电压，并且基于从第二检测器或第二估计器输出的电流值来确定通过马达的转子的旋转在第二相的绕组中感应的感应电压，以及
相位确定器，基于由感应电压确定器确定的第一相位的感应电压和第二相位的感应电压来确定马达的转子的旋转相位。
11.根据权利要求9所述的马达控制装置，其中，控制单元通过将激励电流成分控制为零并且控制转矩电流成分的值来控制驱动电流。
12.一种片材输送装置，其特征在于，包括：
输送辊，被配置为输送片材；
马达，被配置为驱动输送辊；
第一驱动电路，被配置为包含H桥电路的多个第一切换元件并且与马达的第一相的绕组连接；
第二驱动电路，被配置为包含H桥电路的多个第二切换元件并且与马达的第二相的绕组连接；
第一脉冲产生器，被配置为产生用于控制所述多个第一切换元件的ON操作和OFF操作的第一脉冲宽度调制(PWM)信号，其中，第一PWM信号由作为高电平和低电平中的一个的第一电平的信号和作为高电平和低电平中的另一个的第二电平的信号构成；
第二脉冲产生器，被配置为产生用于控制所述多个第二切换元件的ON操作和OFF操作的第二PWM信号，其中，第二PWM信号由第一电平的信号和第二电平的信号构成并且具有与第一PWM信号的循环相同的循环；
检测器，被配置为检测流过第一相的绕组的驱动电流；
估计器，被配置为通过使用过去的PWM循环中流过第一相的绕组的驱动电流的电流值来估计流过第一相的绕组的驱动电流，其中，PWM循环是由第一脉冲产生器产生的第一PWM信号的循环；以及
选择器，被配置为在各PWM循环处基于作为第一PWM信号的占空比的第一占空比以及第二PWM信号中的高电平与低电平的改变定时与检测定时之间的相对关系，选择是在PWM循环内的预定的检测定时处检测流过第一相的绕组的驱动电流还是通过使用在过去的PWM循环中流过第一相的绕组的驱动电流的电流值估计流过第一相的绕组的驱动电流，
其中，第一脉冲产生器基于从检测器或估计器输出的驱动电流的电流值产生第一PWM信号。
13.一种文档馈送装置，其特征在于，包括：
文档托盘，被配置为在其上面堆叠文档；
输送辊，被配置为输送在文档托盘上堆叠的文档；
马达，被配置为驱动输送辊；
第一驱动电路，被配置为包含H桥电路的多个第一切换元件并且与马达的第一相的绕组连接；
第二驱动电路，被配置为包含H桥电路的多个第二切换元件并且与马达的第二相的绕组连接；
第一脉冲产生器，被配置为产生用于控制所述多个第一切换元件的ON操作和OFF操作的第一脉冲宽度调制(PWM)信号，其中，第一PWM信号由作为高电平和低电平中的一个的第一电平的信号和作为高电平和低电平中的另一个的第二电平的信号构成；
第二脉冲产生器，被配置为产生用于控制所述多个第二切换元件的ON操作和OFF操作的第二PWM信号，其中，第二PWM信号由第一电平的信号和第二电平的信号构成并且具有与第一PWM信号的循环相同的循环；
检测器，被配置为检测流过第一相的绕组的驱动电流；
估计器，被配置为通过使用过去的PWM循环中流过第一相的绕组的驱动电流的电流值来估计流过第一相的绕组的驱动电流，其中，PWM循环是由第一脉冲产生器产生的第一PWM信号的循环；以及
选择器，被配置为在各PWM循环处基于作为第一PWM信号的占空比的第一占空比以及第二PWM信号中的高电平与低电平的改变定时与检测定时之间的相对关系，选择是在PWM循环内的预定的检测定时处检测流过第一相的绕组的驱动电流还是通过使用在过去的PWM循环中流过第一相的绕组的驱动电流的电流值估计流过第一相的绕组的驱动电流，
其中，第一脉冲产生器基于从检测器或估计器输出的驱动电流的电流值产生第一PWM信号。
14.一种文档读取装置，其特征在于，包括：
文档托盘，被配置为在其上面堆叠文档；
输送辊，被配置为输送在文档托盘上堆叠的文档；
读取单元，被配置为读取由输送辊输送的文档；
马达，被配置为驱动输送辊；
第一驱动电路，被配置为包含H桥电路的多个第一切换元件并且与马达的第一相的绕组连接；
第二驱动电路，被配置为包含H桥电路的多个第二切换元件并且与马达的第二相的绕组连接；
第一脉冲产生器，被配置为产生用于控制所述多个第一切换元件的ON操作和OFF操作的第一脉冲宽度调制(PWM)信号，其中，第一PWM信号由作为高电平和低电平中的一个的第一电平的信号和作为高电平和低电平中的另一个的第二电平的信号构成；
第二脉冲产生器，被配置为产生用于控制所述多个第二切换元件的ON操作和OFF操作的第二PWM信号，其中，第二PWM信号由第一电平的信号和第二电平的信号构成并且具有与第一PWM信号相同的循环；
检测器，被配置为检测流过第一相的绕组的驱动电流；
估计器，被配置为通过使用过去的PWM循环中流过第一相的绕组的驱动电流的电流值来估计流过第一相的绕组的驱动电流，其中，PWM循环是由第一脉冲产生器产生的第一PWM信号的循环；以及
选择器，被配置为在各PWM循环处基于作为第一PWM信号的占空比的第一占空比以及第二PWM信号中的高电平与低电平的改变定时与检测定时之间的相对关系，选择是在PWM循环内的预定的检测定时处检测流过第一相的绕组的驱动电流还是通过使用在过去的PWM循环中流过第一相的绕组的驱动电流的电流值估计流过第一相的绕组的驱动电流，
其中，第一脉冲产生器基于从检测器或估计器输出的驱动电流的电流值产生第一PWM信号。
15.一种图像形成装置，其特征在于，包括：
图像形成单元，被配置为在记录介质上形成图像；
输送辊，被配置为输送记录介质；
马达，被配置为驱动输送辊；
第一驱动电路，被配置为包含H桥电路的多个第一切换元件并且与马达的第一相的绕组连接；
第二驱动电路，被配置为包含H桥电路的多个第二切换元件并且与马达的第二相的绕组连接；
第一脉冲产生器，被配置为产生用于控制所述多个第一切换元件的ON操作和OFF操作的第一脉冲宽度调制(PWM)信号，其中，第一PWM信号由作为高电平和低电平中的一个的第一电平的信号和作为高电平和低电平中的另一个的第二电平的信号构成；
第二脉冲产生器，被配置为产生用于控制所述多个第二切换元件的ON操作和OFF操作的第二PWM信号，其中，第二PWM信号由第一电平的信号和第二电平的信号构成并且具有与第一PWM信号的循环相同的循环；
检测器，被配置为检测流过第一相的绕组的驱动电流；
估计器，被配置为通过使用过去的PWM循环中流过第一相的绕组的驱动电流的电流值来估计流过第一相的绕组的驱动电流，其中，PWM循环是由第一脉冲产生器产生的第一PWM信号的循环；以及
选择器，被配置为在各PWM循环处基于作为第一PWM信号的占空比的第一占空比以及第二PWM信号中的高电平与低电平的改变定时与检测定时之间的相对关系，选择是在PWM循环内的预定的检测定时处检测流过第一相的绕组的驱动电流还是通过使用在过去的PWM循环中流过第一相的绕组的驱动电流的电流值估计流过第一相的绕组的驱动电流，
其中，第一脉冲产生器基于从检测器或估计器输出的驱动电流的电流值产生第一PWM信号。
16.一种在记录介质上形成图像的图像形成装置，其特征在于，该图像形成装置包括：
马达，被配置为驱动输送辊；
第一驱动电路，被配置为包含H桥电路的多个第一切换元件并且与马达的第一相的绕组连接；
第二驱动电路，被配置为包含H桥电路的多个第二切换元件并且与马达的第二相的绕组连接；
第一脉冲产生器，被配置为产生用于控制所述多个第一切换元件的ON操作和OFF操作的第一脉冲宽度调制(PWM)信号，其中，第一PWM信号由作为高电平和低电平中的一个的第一电平的信号和作为高电平和低电平中的另一个的第二电平的信号构成；
第二脉冲产生器，被配置为产生用于控制所述多个第二切换元件的ON操作和OFF操作的第二PWM信号，其中，第二PWM信号由第一电平的信号和第二电平的信号构成并且具有与第一PWM信号的循环相同的循环；
检测器，被配置为检测流过第一相的绕组的驱动电流；
估计器，被配置为通过使用过去的PWM循环中流过第一相的绕组的驱动电流的电流值来估计流过第一相的绕组的驱动电流，其中，PWM循环是由第一脉冲产生器产生的第一PWM信号的循环；以及
选择器，被配置为在各PWM循环处基于作为第一PWM信号的占空比的第一占空比以及第二PWM信号中的高电平与低电平的改变定时与检测定时之间的相对关系，选择是在PWM循环内的预定的检测定时处检测流过第一相的绕组的驱动电流还是通过使用在过去的PWM循环中流过第一相的绕组的驱动电流的电流值估计流过第一相的绕组的驱动电流，
其中，第一脉冲产生器基于从检测器或估计器输出的驱动电流的电流值产生第一PWM信号。
17.根据权利要求16所述的图像形成装置，其中，负载是输送记录介质的输送辊。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110165958A (zh) * 2018-02-16 2019-08-23 佳能株式会社 马达控制装置、片材输送装置和图像形成装置
CN110365265A (zh) * 2018-04-09 2019-10-22 佳能株式会社 电动机控制设备、片材传送设备、文档进给设备
CN111130415A (zh) * 2018-10-31 2020-05-08 佳能株式会社 片材传送装置和图像形成装置
CN111697884A (zh) * 2019-03-14 2020-09-22 株式会社东芝 马达控制装置以及马达控制方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7028071B2 (ja) * 2018-05-31 2022-03-02 トヨタ自動車株式会社 モータ制御装置、その制御方法及びプログラム
JP7163728B2 (ja) * 2018-11-08 2022-11-01 セイコーエプソン株式会社 印刷装置
US10829324B2 (en) * 2019-02-04 2020-11-10 Toshiba Tec Kabushiki Kaisha Sheet conveying device, image processing apparatus, image forming apparatus, and sheet conveying method
JP6849729B2 (ja) * 2019-04-15 2021-03-24 キヤノン株式会社 モータ制御装置、シート搬送装置及び画像形成装置
DE102019215853A1 (de) * 2019-10-15 2021-04-15 Brose Fahrzeugteile SE & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg Verfahren zum Betreiben eines bürstenlosen und sensorlosen mehrphasigen Elektromotors
CN112105110A (zh) * 2020-09-12 2020-12-18 深圳市维盛泰光电有限公司 一种多用途二线驱动电路

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05344779A (ja) * 1992-06-04 1993-12-24 Hitachi Ltd 電流制御装置および演算装置
CN101960712A (zh) * 2008-03-12 2011-01-26 三洋电机株式会社 逆变器装置
CN102893508A (zh) * 2010-05-14 2013-01-23 三菱电机株式会社 无刷电动机的驱动装置
JP2014103841A (ja) * 2012-10-23 2014-06-05 Shimadzu Corp モータ駆動装置および真空ポンプ
US8970146B2 (en) * 2008-11-17 2015-03-03 Technelec Limited Controller for electrical machines
JP2016046859A (ja) * 2014-08-20 2016-04-04 株式会社リコー モータ駆動制御装置及びモータ駆動制御方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6940251B1 (en) * 2004-04-30 2005-09-06 Honeywell International Inc. Decoupling of cross coupling for floating reference frame controllers for sensorless control of synchronous machines
US8385085B2 (en) * 2007-09-25 2013-02-26 Daihen Corporation PWM signal generator, and inverter equipped with this PWM signal generator

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05344779A (ja) * 1992-06-04 1993-12-24 Hitachi Ltd 電流制御装置および演算装置
CN101960712A (zh) * 2008-03-12 2011-01-26 三洋电机株式会社 逆变器装置
US8970146B2 (en) * 2008-11-17 2015-03-03 Technelec Limited Controller for electrical machines
CN102893508A (zh) * 2010-05-14 2013-01-23 三菱电机株式会社 无刷电动机的驱动装置
JP2014103841A (ja) * 2012-10-23 2014-06-05 Shimadzu Corp モータ駆動装置および真空ポンプ
JP2016046859A (ja) * 2014-08-20 2016-04-04 株式会社リコー モータ駆動制御装置及びモータ駆動制御方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110165958A (zh) * 2018-02-16 2019-08-23 佳能株式会社 马达控制装置、片材输送装置和图像形成装置
CN110165958B (zh) * 2018-02-16 2023-02-17 佳能株式会社 马达控制装置、片材输送装置和图像形成装置
CN110365265A (zh) * 2018-04-09 2019-10-22 佳能株式会社 电动机控制设备、片材传送设备、文档进给设备
CN111130415A (zh) * 2018-10-31 2020-05-08 佳能株式会社 片材传送装置和图像形成装置
CN111697884A (zh) * 2019-03-14 2020-09-22 株式会社东芝 马达控制装置以及马达控制方法
CN111697884B (zh) * 2019-03-14 2023-11-10 株式会社东芝 马达控制装置以及马达控制方法

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