CN108630234A - 磁盘装置 - Google Patents

Abstract

本发明的实施方式提供一种能够减少磁头的寻道中的发热的磁盘装置。VCM电阻推定部(9A)基于音圈马达(4)的饱和状态的VCM电流和磁头的速度，来推定音圈马达(4)的VCM电阻，VCM温度推定部(9B)基于音圈马达(4)的VCM电阻，来推定VCM温度，寻道控制部(9C)基于音圈马达(4)的VCM电阻以及VCM温度进行寻道控制。

Description

磁盘装置

关联申请

本申请享有以日本专利申请2017-51806号(申请日：2017年3月16日)为在先申请的优先权。本申请通过参照该在先申请而包含在先申请的所有内容。

技术领域

本发明的实施方式一般而言涉及磁盘装置。

背景技术

在磁盘装置中，在磁头的寻道中存在发热的情况，有时会成为磁头的故障的原因。

发明内容

本发明的一个实施方式提供一种能够减少磁头的寻道中的发热的磁盘装置。

根据本发明的一个实施方式，所述磁盘装置具备磁盘、磁头、音圈马达、驱动电路、以及VCM电阻推定部。磁头对所述磁盘进行访问。音圈马达在所述磁盘上对所述磁头进行驱动。驱动电路对所述音圈马达施加VCM电流。VCM电阻推定部基于饱和状态的VCM电流和所述磁头的速度，来推定所述音圈马达的VCM电阻。

附图说明

图1(a)是示出第1实施方式的磁盘上的磁头的寻道动作的俯视图，图1(b)是示出第1实施方式的磁盘装置的概略构成的框图。

图2(a)是示意性地示出图1的音圈马达的电流变化大时的等效电路的图，图2(b)是示意性地示出图1的音圈马达的电流变化小时的等效电路的图。

图3(a)是示出非饱和加速寻道中的VCM电流的波形的图，图3(b)是示出饱和加速寻道中的VCM电流的波形的图。

图4是示出第1实施方式的磁盘装置的寻道处理的流程图。

图5是示出第1实施方式的磁盘装置的饱和加速寻道的加速控制中的每个样本处理的流程图。

图6(a)是示出寻道模式切换处理的流程图，图6(b)是示出第1寻道模式切换判定处理的流程图，图6(c)是示出第2寻道模式切换判定处理的流程图。

图7是示出第1实施方式的磁盘装置的寻道处理***的前台侧的概略构成的框图。

图8(a)是第1实施方式的磁盘装置的寻道处理***的与第1VCM温度推定有关的后台侧的概略构成的框图，图8(b)是示出第1实施方式的磁盘装置的寻道处理***的与寻道模式切换有关的后台侧的概略构成的框图。

图9是示出第2实施方式的磁盘装置的第2VCM温度推定处理的执行时的每个样本处理的流程图。

图10是示出第2实施方式的磁盘装置的第2寻道模式切换判定处理的流程图。

图11(a)是示出第2实施方式的磁盘装置的寻道处理***的与第2VCM温度推定有关的后台侧的概略构成的框图，图11(b)是示出第2实施方式的磁盘装置的寻道处理***的与寻道模式切换有关的后台侧的概略构成的框图。

具体实施方式

以下，参照附图对实施方式的磁盘装置详细地进行说明。此外，本发明不受这些实施方式限定。

(第1实施方式)

图1(a)是示出第1实施方式的磁盘上的磁头的寻道动作的俯视图，图1(b)是示出第1实施方式的磁盘装置的概略构成的框图。

在图1(a)以及图1(b)中，在磁盘装置设置有磁盘2，磁盘2经由主轴(英文：spindle)10被支承于壳体1。

另外，在磁盘装置设置有头滑动件HM，在头滑动件HM，设置有写头HW以及读头HR作为磁头。写头HW以及读头HR配置成与磁盘2相对。头滑动件HM经由悬架SU以及滑架臂(英文：carriage arm)KA被保持于磁盘2上。滑架臂KA能够在寻道时等使头滑动件HM在水平面内滑动。悬架SU通过向磁头赋予抵抗由磁盘2旋转时的空气流引起的磁头的上浮力的按压力，能够将磁盘2上的磁头的上浮量保持为一定。悬架SU可以由板簧构成。

另外，在磁盘装置，设置有对滑架臂KA进行驱动的音圈马达4，并且设置有使磁盘2以主轴10为中心地旋转的主轴马达3。音圈马达4以及主轴马达3固定于壳体1。

另外，在磁盘装置设置有对磁盘装置的动作进行控制的控制部5。控制部5能够基于由读头HR读取到的伺服数据(英文：servo data)，来控制写头HW以及读头HR相对于磁盘2的位置。在控制部5设置有头控制部6、动力(英文：power)控制部7、读写通道(英文：readwrite channel)8以及硬盘控制部9。

在头控制部6设置有写入电流控制部6A以及再现信号检测部6B。在动力控制部7设置有主轴马达控制部7A以及音圈马达控制部7B。

头控制部6对记录再现时的信号进行放大和/或检测。写入电流控制部6A对在写头HW流动的写入电流进行控制。再现信号检测部6B对由读头HR读取的信号进行检测。

动力控制部7对音圈马达4以及主轴马达3进行驱动。主轴马达控制部7A对主轴马达3的旋转进行控制。音圈马达控制部7B对音圈马达4的驱动进行控制。此时，音圈马达控制部7B能够对流向音圈马达4的线圈的VCM(Voice Coil Motor：音圈马达)电流进行控制。

读写通道8在头控制部6与硬盘控制部9之间进行数据的交接。此外，数据包括读取数据、写入数据以及伺服数据。例如，读写通道8将由读头HR再现的信号变换为由主机HS处理的数据形式，将从主机HS输出的数据变换为由写头HW记录的信号形式。作为这样的形式变换，包括DA变换、编码、AD变换以及解码。另外，读写通道8进行由读头HR再现了的信号的译码处理，对从主机HS输出的数据进行编码调制。

硬盘控制部9基于来自磁盘装置的外部(例如主机HS)的指令进行记录再现控制，在外部与读写通道8之间进行数据的交接。在硬盘控制部9设置有VCM电阻推定部9A、VCM温度推定部9B以及寻道控制部9C。此外，VCM电阻推定部9A、VCM温度推定部9B以及寻道控制部9C可以通过固件来实现。

VCM电阻推定部9A能够基于音圈马达4的饱和状态的VCM电流和磁头的速度，来推定音圈马达4的VCM电阻。此外，VCM电阻为音圈马达4的线圈电阻。VCM温度推定部9B能够基于音圈马达4的VCM电阻推定VCM温度。寻道控制部9C能够基于音圈马达4的VCM电阻以及VCM温度来进行寻道控制。

在硬盘控制部9，可以将进行记录再现控制的处理机和在主机HS与读写通道8之间进行数据的交接的控制的处理机分别单独地进行设置。也可以对记录再现控制以及数据的交接的控制使用同一个处理机。作为处理机可以使用CPU。

另外，在磁盘装置设置有温度传感器TN。温度传感器TN可以固定于壳体1。此时，温度传感器TN能够对壳体温度进行测定。温度传感器TN也可以安装于壳体1的背面侧的基板上。在壳体1的背面侧的基板，可以搭载实现控制部5的功能的处理机、存储器以及ASIC等。

控制部5连接于主机HS。作为主机HS，可以是向磁盘装置发出写入命令、读取命令等的个人电子计算机，也可以是能够连接于服务器等的网络。即，磁盘装置能够用作主机HS的外部存储装置。磁盘装置可以外装于主机HS，也可以内置于主机HS。

并且，一边通过主轴马达3使磁盘2旋转，一边经由磁头从磁盘2读取信号，并由再现信号检测部6B进行检测。由再现信号检测部6B检测到的信号在由读写通道8进行数据变换之后，被送向硬盘控制部9。并且，在硬盘控制部9中，基于由再现信号检测部6B检测到的信号所含的突发脉冲样式(英文：burst pattern)进行磁头的跟踪控制。

另外，基于由再现信号检测部6B检测到的信号所含的扇区/柱面信息算出磁头的解调位置，由此预测磁头的当前位置，并以磁头接近目标位置的方式进行寻道控制。

在寻道控制中，可以以磁头能够从当前位置到达寻道目的地的方式设定VCM电流的分布(英文：profile)。对于VCM电流的分布的设定，可以使用由VCM电阻推定部9A推定出的VCM电阻。

另外，在寻道控制中，可以基于寻道时的发热对寻道模式进行切换。即，在因寻道时的发热而VCM温度高时，可以从通常寻道模式向发热更少的低发热寻道模式切换。在低发热寻道模式中，可以与通常寻道模式相比减小VCM电流。另外，寻道模式的切换判定所使用的VCM温度可以使用由VCM温度推定部9B推定出的VCM温度。

在此，通过基于音圈马达4的饱和状态的VCM电流来推定音圈马达4的VCM电阻，能够基于施加于音圈马达4的电源电压推定音圈马达4的VCM电阻。因此，能够以不测定音圈马达4的端子间电压的方式推定音圈马达4的VCM电阻，能够无需向音圈马达4安装电压传感器。

另外，通过基于音圈马达4的饱和状态的VCM电流来推定音圈马达4的VCM电阻，与基于由温度传感器TN测定出的壳体温度修正VCM电阻的温度依赖性的方法相比，能够提高VCM电阻的精度。

另外，通过基于音圈马达4的VCM电阻来推定VCM温度，能够无需测定VCM温度。因此，能够以不使用测定VCM温度的温度传感器的方式推定VCM温度。

而且，通过基于寻道时的发热对寻道模式进行切换，能够防止VCM温度异常上升的情况。因此，能够抑制来自音圈马达4的生尘，能够防止磁头的故障。

以下，关于第1实施方式的磁盘的VCM电阻以及VCM温度的推定方法，使用数式详细地进行说明。

在以下的说明中，使用将图1(a)的旋转运动***向平移运动***等效变换后的模型。在此，在将臂Arm的旋转角设为θ时，从在音圈马达4流动的VCM电流I_VCM到臂Arm的角加速度θ″的关系可以通过以下的(1)式给出。

θ＝K_t/J〃I_VCM…(1)

其中，K_t[N〃m/A]为电流转矩常数，J[kg〃m²]为臂Arm的惯性矩。臂Arm可以包括图1(a)的头滑动件HM、悬架SU以及滑架臂KA。

近似为磁头在磁盘2的半径方向上平移运动，考虑电流转矩常数K_t、与臂Arm的惯性矩J等效的电流力常数K_f[N/A]以及质量m[kg]。此时，电流力常数K_f与质量m可以通过以下的(2)式以及(3)式给出。

K_f≡K_t/r_arm…(2)

m≡J/r² _arm…(3)

其中，r_arm为臂长，设为磁头与枢轴PV之间的距离。

从在音圈马达4流动的VCM电流I_VCM到臂Arm的加速度a的关系可以通过以下的(4)式以及(5)式给出。

a＝K_f/m〃I_VCM＝1/k_ai〃I_VCM…(4)

k_ai＝m/K_f…(5)

其中，k_ai为加速度-电流换算系数。

图2(a)是示意性地示出图1的音圈马达的电流变化大时的等效电路的图，图2(b)是示意性地示出图1的音圈马达的电流变化小时的等效电路的图。

在图2(a)中，音圈马达4的等效电路可以由VCM电阻R_VCM与电感L_VCM的串联电路表示。此时，在对音圈马达4施加电源电压V_sup而流动有VCM电流I_VCM时，产生反电动势BEMF(Back Electro Motive Force)，由臂Arm的速度v产生反向电压V_bemf。

反向电压V_bemf可以通过以下的(6)式给出。

V_bemf＝K_f〃v…(6)

此时，VCM电路方程式可以通过以下的(7)式给出。

V_sup＝V_drop+I_VCM〃R_VCM+L_VCM〃dI_VCM/dt+V_bemf…(7)

其中，V_drop是由放大器开启电阻等电路电阻引起的已知的电压下降。

另一方面，在音圈马达4的电流变化小时，能够如图2(b)所示，省略电感L_VCM。在该等效电路中，可以假定饱和加速。

在此，在不考虑反向电压V_bemf和电感L_VCM的情况下，音圈马达4的可施加最大VCM电压V_{VCM_lim}可以通过以下的(8)式给出。

V_{VCM_lim}＝V_sup-V_drop…(8)

从(8)式可知，可施加最大VCM电压V_{VCM_lim}在由电路电阻引起的电压下降V_drop为固定值时，不依赖于音圈马达4的电流变化的大小而仅依赖于电源电压V_sup而发生变化。

图3(a)是示出非饱和加速寻道中的VCM电流的波形的图，图3(b)是示出饱和加速寻道中的VCM电流的波形的图。

在图3(a)以及图3(b)中，在不考虑反向电压和电感L_VCM的情况下，音圈马达4的可施加最大VCM电流I_{VCM_lim}可以通过参照(8)式而通过以下的(9)式给出。

I_{VCM_lim}＝(V_sup-V_drop)/R_VCM…(9)

在非饱和加速寻道中，比可施加最大VCM电流I_{VCM_lim}充分小的电流指示值I_tgt作为VCM电流I_VCM而被给出。此时，由电流指示值I_tgt指示的VCM电流I_VCM不受可施加最大VCM电流I_{VCM_lim}的限制。因此，如图3(a)所示，电流指示值I_tgt与VCM推定电流I_esti一致。VCM推定电流I_esti为根据磁头的推定速度v_esti算出的VCM电流I_VCM。磁头的推定速度v_esti可以由将臂Arm相对于电流指示值I_tgt的运动模型化了的观察者(英文：observer)进行推定。

此外，在VCM电流I_VCM流动于音圈马达4时，实际上反电动势BEMF对音圈马达4起作用，所以在根据电流指示值I_tgt而VCM电流I_VCM上升之后，VCM电流I_VCM以一定的斜率减小。

在饱和加速寻道中，比可施加最大VCM电流I_{VCM_lim}充分大的电流指示值I_tgt作为VCM电流I_VCM而被给出。此时，由电流指示值I_tgt指示的VCM电流I_VCM受到可施加最大VCM电流I_{VCM_lim}的限制。因此，如图3(b)所示，不是按照电流指示值I_tgt而VCM电流I_VCM流动于音圈马达4，而是比电流指示值I_tgt小的VCM电流I_VCM流动于音圈马达4。

此时，实际流动于音圈马达4的VCM电流I_VCM与可施加最大VCM电流I_{VCM_lim}一致。在VCM电流I_VCM流动于音圈马达4时，实际上反电动势BEMF对音圈马达4起作用，所以在VCM电流I_VCM上升至可施加最大VCM电流I_{VCM_lim}之后，VCM电流I_VCM以一定的斜率减小。

在可施加最大VCM电流I_{VCM_lim}流动于音圈马达4时，可施加最大VCM电压V_{VCM_lim}施加于音圈马达4。此时，音圈马达4的端子间电压成为最大，能够以不对音圈马达4的端子间电压进行实测的方式来决定音圈马达4的端子间电压。

在此，在饱和加速寻道中，音圈马达4的电流变化小，(7)式的dI_VCM/dt视为0。此时，能够无视(7)式的电感L_VCM这一项，根据(6)式以及(7)式，VCM电阻R_VCM可以通过以下的(10)式给出。

R_VCM＝(V_sup-k_BL〃v_esti-V_drop)/I_esti…(10)

其中，k_BL是以音圈马达4的线圈的磁感应强度和磁场中的电线长为起因的系数。

在(10)式中，由电路电阻引起的电压下降量V_drop以及系数k_BL为已知。磁头的推定速度v_esti以及VCM推定电流I_esti可以由将臂Arm相对于电流指示值I_tgt的运动模型化后的观察者来推定。因此，通过对电源电压V_sup进行测定，能够以不对音圈马达4的端子间电压进行实测的方式对VCM电阻R_VCM进行推定。

图4是示出第1实施方式的磁盘装置的寻道处理的流程图。

在图4中，在寻道开始时，执行加速控制处理(S1)。在加速控制处理中，通过使VCM电流I_VCM向正方向流动，能够使磁头朝向寻道目的地加速。在该加速控制处理中，可以包括VCM电流I_VCM成为饱和状态的期间和VCM电流I_VCM成为非饱和状态的期间。

并且，在VCM电流I_VCM成为饱和状态的期间，音圈马达4的端子间电压成为最大。因此，通过测定电源电压V_sup，能够根据(10)式推定VCM电阻R_VCM。

接着，执行定速控制处理以及减速控制处理(S2)。在减速控制处理中，通过使VCM电流I_VCM向负方向流动，能够使磁头朝向寻道目的地减速。此外，此处所说的VCM电流I_VCM的正负表示VCM电流I_VCM在音圈马达4的线圈中流动的朝向。在定速控制处理中，通过使VCM电流I_VCM成为0，能够以不进行磁头的加减速的方式，使磁头朝向寻道目的地以定速移动。

此外，根据寻道距离，也可以省略定速控制处理。例如，在长寻道中，可以进行加速控制处理、定速控制处理以及减速控制处理，在短寻道中，可以进行加速控制处理以及减速控制处理。

接着，执行寻道模式切换处理(S3)。在寻道模式切换处理中，可以基于寻道时的发热，对通常寻道模式和低发热寻道模式进行切换。

图5是示出第1实施方式的磁盘装置的饱和加速寻道的加速控制中的每个样本处理的流程图。此外，图5的处理能够在图4的加速控制处理(S1)中执行。

在图5中，执行头位置算出处理(S11)。在头位置算出处理中，由读头HR读取磁盘2所记录的伺服样式(servo pattern)。并且，通过根据伺服样式解调磁头的位置，求出磁盘2上的磁头的当前位置p_dm。

接着，执行第1状态推定处理(S12)。在第1状态推定处理中，通过使用观察者，求出磁头的推定位置p_esti以及推定速度v_esti。

接着，执行第2状态推定处理(S13)。在第2状态推定处理中，基于磁头的推定速度v_esti求出VCM推定电流I_esti。具体而言，根据样本间的推定速度v_esti的差求出推定加速度a_esti。并且，通过将该推定加速度a_esti乘以加速度-电流换算系数k_ai来求出VCM推定电流I_esti。

接着，执行饱和加速状态检测处理(S14)。在饱和加速状态检测处理中，对VCM电流I_VCM的饱和状态进行检测。具体而言，在对VCM推定电流I_esti与电流指示值I_tgt进行比较而电流指示值I_tgt相对于VCM推定电流I_esti超过了阈值的情况下，能够判断为VCM电流I_VCM为饱和状态。也可以在从寻道开始经过了特定的样本期间时，判断为VCM电流I_VCM为饱和状态。

接着，执行电流指示值决定处理(S15)。在电流指示值决定处理中，决定饱和加速寻道的加速控制的电流指示值I_tgt。

接着，执行电流施加处理(S16)。在电流施加处理中，对马达驱动器设定电流指示值I_tgt。马达驱动器基于电流指示值I_tgt对音圈马达4的线圈施加VCM电流I_VCM。

接着，判断VCM电流I_VCM是否为饱和状态(S17)。在VCM电流I_VCM为饱和状态的情况下，执行VCM电阻推定处理和第1VCM温度推定处理。另一方面，在VCM电流I_VCM不是饱和状态的情况下，跳过VCM电阻推定处理以及第1VCM温度推定处理。

接着，执行VCM电阻推定处理(S18)。在VCM电阻推定处理中，根据式(10)求出VCM电阻R_VCM。此时，由电路电阻引起的电压下降量V_drop以及系数k_BL可以使用已知的值。推定速度v_esti可以使用在S12中求出的值。VCM推定电流I_esti可以使用在S13中求出的值。电源电压V_sup可以使用实测值。

接着，执行第1VCM温度推定处理(S19)。在第1VCM温度推定处理中，根据VCM电阻R_VCM求出VCM推定温度t_VCM1。此时，VCM推定温度t_VCM1可以通过以下的(11)式给出。

t_VCM1＝1/α〃(R_VCM/R_VCM0-1)…(11)

其中，R_VCM0为0℃下的VCM电阻，α为相对于温度的VCM电阻变化率[Ω/℃]。

图6(a)是示出寻道模式切换处理的流程图，图6(b)是示出第1寻道模式切换判定处理的流程图，图6(c)是示出第2寻道模式切换判定处理的流程图。此外，图6(a)至图6(c)的处理可以在图4的寻道模式切换处理(S3)中执行。

在图6(a)中，可以在寻道的结束时或者跟踪(英文：tracking)中执行寻道模式切换处理。在此，作为寻道模式，设置有通常寻道模式以及低发热寻道模式。

并且，判断当前的寻道模式是通常寻道模式还是低发热寻道模式(S21)。

在通常寻道模式的情况下，在第1寻道模式切换判定处理中，判定是否对寻道模式进行切换(S22)。另一方面，在低发热寻道模式的情况下，在第2寻道模式切换判定处理中，判定是否对寻道模式进行切换(S23)。在低发热寻道模式中，例如，能够不进行使VCM电流I_VCM饱和了的寻道控制，而是进行与通常寻道模式相比降低了VCM电流I_VCM的寻道控制。

在图6(b)中，在第1寻道模式切换判定处理中，判定是否从通常寻道模式向低发热寻道模式切换。

具体而言，判定VCM推定温度t_VCM1是否超过了阈温度t_{VCM_th1}(S31)。阈温度t_{VCM_th1}可以通过假定音圈马达4多少次生尘等来设定。在VCM推定温度t_VCM1超过了阈温度t_{VCM_th1}的情况下，从通常寻道模式向低发热寻道模式切换(S32)。

在图6(c)中，在第2寻道模式切换判定处理中，判定是否从低发热寻道模式向通常寻道模式切换。

具体而言，计测从在上次的第1寻道模式切换判定处理中判定为低发热寻道模式起的经过时间T_interval。并且，判定经过时间T_interval是否超过了设定时间T_{interval_th2}(S41)。

在经过时间T_interval超过了预先设定的低发热寻道模式时的设定时间T_{interval_th2}的情况下，从低发热寻道模式向通常寻道模式切换(S42)。

图7是示出第1实施方式的磁盘装置的寻道处理***的前台侧的概略构成的框图，图8(a)是示出第1实施方式的磁盘装置的寻道处理***的与第1VCM温度推定有关的后台侧的概略构成的框图，图8(b)是示出第1实施方式的磁盘装置的寻道处理***的与寻道模式切换有关的后台侧的概略构成的框图。

此外，在前台侧，可以在加速寻道中按每个样本执行。在后台侧，可以在加速寻道中按多个样本执行。

在图7中，在寻道处理***的前台侧，设置有第1状态推定部12、第2状态推定部13、饱和检测部14、电流指示值决定部15、电流施加部16以及减法器E1～E3。

在第2状态推定部13，设置有延迟器13A、变换部13B以及减法器E4。在电流施加部16设置有定电流驱动电路16A。电流施加部16可以设置于图1(b)的音圈马达控制部7B。

在图8(a)中，在寻道处理***的与第1VCM温度推定有关的后台侧，设置有电源电压测定部17、VCM电阻推定部18以及第1VCM温度推定部19。

在图8(b)中，在寻道处理***的与寻道模式切换有关的后台侧，设置有寻道模式判定部22以及寻道模式切换部24。

第1状态推定部12、第2状态推定部13、饱和检测部14、电流指示值决定部15、VCM电阻推定部18、第1VCM温度推定部19、寻道模式判定部22、寻道模式切换部24以及减法器E1～E4可以设置于图1(b)的硬盘控制部9。

设备11能够与图1(b)的主轴马达3，磁盘2，磁头，头控制部6以及读写通道8对应。在设备11设置有头位置解调部11A。

并且，在图1(b)的硬盘控制部9中，在从主机HS指定了读取目的地或写入目的地的扇区时，用于到达寻道目的地的目标位置p_tgt、目标速度v_tgt以及目标加速度a_tgt被设定。在图7中，目标加速度a_tgt被向电流指示值决定部15输入。目标速度v_tgt被向减法器E1输入。另外，推定速度v_esti被从第1状态推定部12向减法器E1输入。并且，在减法器E1中，从目标速度v_tgt减去推定速度v_esti，目标速度v_tgt与推定速度v_esti之差被向电流指示值决定部15输入。

目标位置p_tgt被向减法器E2输入。另外，推定位置p_esti被从第1状态推定部12向减法器E2输入。并且，在减法器E2中，从目标位置p_tgt减去推定位置p_esti，目标位置p_tgt与推定位置p_esti之差被向电流指示值决定部15输入。

在电流指示值决定部15中，根据目标加速度a_tgt、目标速度vtgt与推定速度vesti之差、以及目标位置ptgt与推定位置pesti之差，决定电流指示值I_tgt。电流指示值I_tgt被向第1状态推定部12、饱和检测部14以及电流施加部16输入。

在电流指示值I_tgt被向电流施加部16输入了时，与电流指示值I_tgt对应的VCM电流I_VCM被从定电流驱动电路16A向音圈马达4的线圈施加。此时，在设备11中，磁头能够在磁盘2上进行寻道。并且，磁盘2所记录的伺服样式经由读头HR被读取。并且，在头位置解调部11A中，通过根据该伺服样式解调磁头的位置，算出磁头的当前位置p_dm。

磁头的当前位置p_dm被向减法器E3输入。另外，推定位置p_esti被从第1状态推定部12向减法器E3输入。并且，在减法器E3中，通过从当前位置p_dm减去推定位置p_esti来算出推定位置误差p_err，推定位置误差p_err被向第1状态推定部12反馈。

在第1状态推定部12中，基于电流指示值I_tgt以及推定位置误差p_err，算出磁头的推定位置p_esti以及推定速度v_esti。推定位置p_esti被向减法器E3输入。如图7以及图8(a)所示，推定速度v_esti被向减法器E1、第2状态推定部13以及VCM电阻推定部18输入。

在推定速度v_esti被向第2状态推定部13输入了时，由延迟器13A延迟1个样本期间，并向减法器E4输入。在减法器E4中，通过从自第1状态推定部12输入了的推定速度v_esti减去延迟了1个样本期间的推定速度v_esti来算出推定加速度a_esti。并且，在变换部13B中，通过将该推定加速度a_esti乘以加速度-电流换算系数k_ai来算出VCM推定电流I_esti。如图7以及图8(a)所示，VCM推定电流I_esti被向饱和检测部14以及VCM电阻推定部18输入。

在饱和检测部14中，VCM推定电流I_esti被与电流指示值I_tgt进行比较。并且，在电流指示值I_tgt相对于VCM推定电流I_esti超过了阈值的情况下，判断为VCM电流I_VCM为饱和状态。并且，如图8(a)所示，将通知VCM电流I_VCM为饱和状态的情况的标志f_SatuAcc送向VCM电阻推定部18。

例如，该标志f_SatuAcc可以在寻道开始时设定为低电平。并且，在寻道中判断为VCM电流I_VCM为饱和状态时，使标志f_SatuAcc移向高电平，寻道中可以维持该状态。

在图8(a)中，在电源电压测定部17中，测定电源电压V_sup，并将其向VCM电阻推定部18输入。并且，在VCM电阻推定部18中，在从饱和检测部14接受了标志f_SatuAcc时，算出VCM电阻R_VCM。对于VCM电阻R_VCM的算出，可以使用式(10)。VCM电阻R_VCM被向第1VCM温度推定部19输入。

在第1VCM温度推定部19中，在VCM电阻R_VCM被从第1VCM温度推定部19输入了时，算出VCM推定温度t_VCM1。对于VCM推定温度t_VCM1的算出，可以使用式(11)。如图8(b)所示，VCM推定温度t_VCM1被向寻道模式判定部22输入。

在图8(b)中，在寻道模式判定部22中，生成对通常寻道20与低发热寻道21的切换进行指示的标志f_skmode。并且，寻道模式判定部22能够通过参照标志f_skmode来判断当前的寻道模式是通常寻道模式还是低发热寻道模式。

在寻道模式判定部22中，在当前的寻道模式为通常寻道模式时，基于通过通常寻道模式下的寻道动作输出的VCM推定温度t_VCM1，判定是否从通常寻道模式向低发热寻道模式切换。

另外，在寻道模式判定部22中，在当前的寻道模式为低发热寻道模式时，基于自转变为低发热寻道模式时起的经过时间T_interval，判定是否从低发热寻道模式向通常寻道模式切换。

对于经过时间T_interval的算出，可以使用通过低发热寻道模式下的寻道动作输出的当前时刻T_cur。当前时刻T_cur可以是在伺服扇区增加的时间戳(英文：time stamp)，也可以是通过SoC(System On Chip：片上***)实现的时间戳。

此时，经过时间T_interval可以通过以下的(12)式给出。

T_interval＝T_cur-T_in…(12)

其中，T_in是转变为低发热寻道模式时的时刻。

并且，在寻道模式切换部24中，基于从寻道模式判定部22送来的标志f_skmode，执行通常寻道20与低发热寻道21的切换。

(第2实施方式)

在图6(c)的方法中，示出了为了判定是否从低发热寻道模式向通常寻道模式切换而使用自转变为低发热寻道模式时起的经过时间T_interval的方法。

在该第2实施方式中，为了判定是否从低发热寻道模式向通常寻道模式切换，使用通过低发热寻道模式下的寻道动作输出的VCM推定温度t_VCM2。VCM推定温度t_VCM2可以基于由向音圈马达4施加VCM电流引起的发热特性和散热特性来算出。并且，可以在VCM推定温度t_VCM2成为比预定的温度低的情况下从低发热寻道模式向通常寻道模式切换。

图9是示出第2实施方式的磁盘装置的第2VCM温度推定处理的执行时的每个样本处理的流程图。

在图9中，对于执行S52的第2VCM温度推定处理而言，需要电流指示值I_tgt以及散热系数γ(deg/sec)。为了求出电流指示值I_tgt，在执行S52的第2VCM温度推定处理之前，执行图5的S11、S12、S15以及S16。为了求出散热系数γ，在执行S52的第2VCM温度推定处理之前，执行散热系数决定处理(S51)。

在散热系数决定处理中，算出音圈马达4的散热系数γ。散热系数γ依赖于VCM温度t_VCM与壳体温度t_body。因此，可以预先具有由VCM温度t_VCM与壳体温度t_body的索引(i、j)构成的散热系数矩阵数据γ_ij，也可以利用数式算出。散热系数矩阵数据γ_ij可以通过校准求出，也可以通过学习来更新。另外，也可以将散热系数矩阵数据γ_ij设为在VCM温度t_VCM与壳体温度t_body之间呈指数函数地衰减的模型的值。此外，散热系数γ的算出所使用的VCM温度t_VCM可以使用VCM推定温度t_VCM2。

接着，执行第2VCM温度推定处理(S52)。在第2VCM温度推定处理中，在通过第1寻道模式切换判定处理(S32)切换为低发热寻道模式时，将通过低发热寻道模式下的寻道动作输出的VCM推定温度t_VCM1设为VCM基准温度t_{VCM_base}。

相对于VCM基准温度t_{VCM_base}，通过考虑将由VCM电流的施加导致的焦耳损失乘以热阻系数β(deg/(W〃sec))得到的发热温度变化量和将散热系数γ乘以经过时间得到的散热温度变化量，来依次求出VCM推定温度t_VCM2。此时，VCM推定温度t_VCM2可以通过以下的(13)式给出。

t_VCM2[1]＝t_{VCM_base}

t_VCM2[n]

＝t_VCM2[n-1]

+(β〃R_VCM0(1+α〃t_VCM2[n-1])I_tgt[n]²-γ_ij)T_s

…(13)

其中，n为自切换为低发热寻道模式起的样本数，T_s(sec)为伺服扇区间隔时间。在(13)式中，考虑了VCM电阻R_VCM的温度变化。

此外，在(13)式中，自转变为低发热寻道模式起以每个伺服扇区求出VCM推定温度t_VCM2，但也可以以寻道单位更新VCM推定温度t_VCM2。

图10是示出第2实施方式的磁盘装置的第2寻道模式切换判定处理的流程图。

在图10中，在低发热寻道模式时执行第2寻道模式切换判定处理。在第2寻道模式切换判定处理中，判定是否从低发热寻道模式向通常寻道模式切换。

具体而言，判定VCM推定温度t_VCM2是否比阈温度t_{VCM_th2}小(S61)。并且，在VCM推定温度t_VCM2比阈温度t_{VCM_th2}小的情况下，从低发热寻道模式向通常寻道模式切换(S62)。

图11(a)是示出第2实施方式的磁盘装置的寻道处理***的与第2VCM温度推定有关的后台侧的概略构成的框图，图11(b)是示出第2实施方式的磁盘装置的寻道处理***的与寻道模式切换有关的后台侧的概略构成的框图。

该寻道处理***的前台侧可以使用与图7同样的构成。该寻道处理***的与第1VCM温度推定有关的后台侧可以使用与图8(a)同样的构成。

在图11(a)中，在寻道处理***的与第2VCM温度推定有关的后台侧，设置有散热系数决定部54以及第2VCM温度推定部55。

在图11(b)中，在寻道处理***的与寻道模式切换有关的后台侧，设置有寻道模式判定部22′代替寻道模式判定部22。

如图11(a)所示，向散热系数决定部54输入壳体温度t_body。壳体温度t_body可以由图1(b)的温度传感器TN计测。另外，VCM推定温度t_VCM2被从第2温度推定部55向散热系数决定部54输入。并且，在散热系数决定部54中，基于壳体温度t_body与VCM推定温度t_VCM2算出散热系数γ。

散热系数γ被向第2温度推定部55输入。另外，电流指示值I_tgt被从电流指示值决定部15向第2温度推定部55输入。此外，在非饱和加速寻道时，电流指示值I_tgt与VCM推定电流I_esti大致相等，所以也可以使用VCM推定电流I_esti代替电流指示值I_tgt。另外，对第2温度推定部55，反馈VCM推定温度t_VCM2。并且，在第2温度推定部55中，通过使用(13)式来算出VCM推定温度t_VCM2。

在图8(b)中，在寻道模式判定部22′中，生成对通常寻道20与低发热寻道21的切换进行指示的标志f_skmode。并且，寻道模式判定部22′能够通过参照标志f_skmode，来判断当前的寻道模式是通常寻道模式还是低发热寻道模式。

在寻道模式判定部22′中，在当前的寻道模式为通常寻道模式时，基于通过通常寻道模式下的寻道动作输出的VCM推定温度t_VCM1，判定是否从通常寻道模式向低发热寻道模式。

另外，在寻道模式判定部22′中，在当前的寻道模式为低发热寻道模式时，基于通过低发热寻道模式下的寻道动作输出的VCM推定温度t_VCM2，判定是否从低发热寻道模式向通常寻道模式切换。

此时，通过低发热寻道模式下的寻道动作输出的VCM推定温度t_VCM2可以总是按每个样本期间更新。因此，能够在VCM温度t_VCM下降为比假定了音圈马达4的生尘的阈温度低时立即向通常寻道模式切换。因此，与为了判定是否从低发热寻道模式向通常寻道模式切换而使用自转变为低发热寻道模式时起的经过时间T_interval的方法相比，能够提高访问性能。

(第3实施方式)

在图6(b)的实施方式中，对在通过图5的第1VCM温度推定处理算出的VCM推定温度t_VCM1超过了阈温度t_{VCM_th1}的情况下，从通常寻道模式向低发热寻道模式切换的方法进行了说明。

该VCM推定温度t_VCM1基于通常寻道模式中的饱和状态的VCM电流I_VCM来算出。因此，若在通常寻道模式中非饱和加速寻道连续，则变得无法更新VCM推定温度t_VCM1。

因此，在第3实施方式中，在通过图9的第2VCM温度推定处理算出的VCM推定温度t_VCM2超过了阈温度t_{VCM_th3}的情况下，从通常寻道模式向低发热寻道模式切换。此时，无论通常寻道模式以及低发热寻道模式如何，都能够执行第2VCM温度推定处理。并且，第2VCM温度推定处理能够按每个样本期间更新VCM推定温度t_VCM2。

此外，在磁盘装置的起动时或寻道结束时，可以在饱和加速寻道时的寻道饱和加速区间执行图5的VCM电阻推定处理以及第1VCM温度推定处理。并且，可以将利用该第1VCM温度推定处理求出的VCM推定温度t_VCM1设为(13)式的VCM基准温度t_{VCM_base}。

由此，在通常寻道模式下非饱和加速寻道连续了时，即使在VCM推定温度t_VCM1无法更新的情况下，也能够更新VCM推定温度t_VCM2。因此，即使在VCM温度t_VCM超过了假定了音圈马达4的生尘的阈温度的情况下，也能够防止通常寻道模式继续的情况，能够防止音圈马达4的生尘。

(第4实施方式)

该第4实施方式在磁盘装置的起动时，将壳体温度t_body设为图9的第2VCM温度推定处理所使用的VCM基准温度t_{VCM_base}。并且，将第2VCM温度推定处理按每个样本执行。

由此，能够自磁盘装置的起动时起在每个样本中算出VCM推定温度t_VCM2。因此，能够自磁盘装置刚起动后，基于VCM推定温度t_VCM2来对通常寻道模式和低发热寻道模式进行切换。

此外，在上述的实施方式中，对基于寻道时的发热而在通常寻道模式与低发热寻道模式这两个阶段进行切换的方法进行了说明，但也可以基于寻道时的发热而以三个阶段以上进行切换。例如，作为寻道模式，也可以设置通常寻道模式、比通常寻道模式发热少的中发热寻道模式、以及比中发热寻道模式发热少的低发热寻道模式。

由此，能够基于寻道时的发热进行更细致的寻道控制，能够减少寻道中的发热，并且抑制寻道时的性能的下降。

对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子示出，意图并非限定发明的范围。这些新颖的实施方式能够被以其他各种各样的形态进行实施，能够在不脱离发明的要旨的范围内进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含于发明的范围和/或要旨，并且包含于与权利要求书所记载的发明和与其均等的范围。

Claims (5)

1.一种磁盘装置，具备：

磁盘；

磁头，该磁头对所述磁盘进行访问；

音圈马达，该音圈马达在所述磁盘上对所述磁头进行驱动；

驱动电路，该驱动电路对所述音圈马达施加VCM电流；以及

VCM电阻推定部，该VCM电阻推定部基于饱和状态的VCM电流和所述磁头的速度，来推定所述音圈马达的VCM电阻。

2.根据权利要求1所述的磁盘装置，

还具备第1VCM温度推定部，该第1VCM温度推定部基于所述音圈马达的VCM电阻来推定VCM温度。

3.根据权利要求2所述的磁盘装置，

还具备寻道模式切换部，该寻道模式切换部基于由所述第1VCM温度推定部推定出的VCM温度，对通常寻道模式与发热比所述通常寻道模式少的低发热寻道模式进行切换。

4.根据权利要求3所述的磁盘装置，

还具备：

散热系数决定部，该散热系数决定部基于所述音圈马达的VCM温度和搭载了所述音圈马达的壳体的温度，来决定所述音圈马达的散热系数；和

第2VCM温度推定部，该第2VCM温度推定部基于施加于所述音圈马达的电流的值和所述散热系数，来推定所述VCM温度。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的磁盘装置，

所述通常寻道模式至少包括所述VCM电流成为饱和状态的期间，

所述低发热寻道模式包括所述VCM电流成为非饱和状态的期间，不包括所述VCM电流成为饱和状态的期间。