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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Motorsteuervorrichtung und ein Motorsteuerverfahren zum Steuern eines Motors.
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Eine Gleichstrommotorantriebsvorrichtung der verwandten Technik ist zum Beispiel in der
japanischen ungeprüften Patentanmeldung mit der Nr. 2000-316289 beschrieben. Bei der Gleichstrommotorantriebssteuervorrichtung in der
japanischen ungeprüften Patentanmeldung mit der Nr. 2000-316289 ändert sich ein Steuerzustand gemäß einem Zustand eines Beschleunigungssignals und eines Verlangsamungssignals, die von einer Geschwindigkeitsunterscheidungsschaltung in einer ASIC (Application-Specific Integrated Circuit, anwendungsspezifische integrierte Schaltung) ausgegeben werden. Hier umfasst der Steuerzustand „Beschleunigung”, „neutral” und „Verlangsamung”.
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Bei der Motorantriebsvorrichtung, die in der
japanischen ungeprüften Patentanmeldung mit der Nr. 2000-316289 beschrieben ist, wird eine Signalleitung benötigt, durch die zwei Signale, ein Beschleunigungssignal und ein Verlangsamungssignal, von der Geschwindigkeitsunterscheidungsschaltung in der ASIC eingegeben werden. Bei der Motorantriebsvorrichtung, die in der
japanischen ungeprüften Patentanmeldung mit der Nr. 2000-316289 beschrieben ist, werden zusätzlich dazu nur Beschleunigung, Verlangsamung oder neutral, die Zustände einer Drehgeschwindigkeit eines Motors sind, unter Verwendung eines Beschleunigungssignals und eines Verlangsamungssignals eingestellt, und weitere Signalleitungen werden benötigt, um andere Zustände zu bestimmen.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Motorsteuervorrichtung sowie ein Motorsteuerverfahren mit verbesserten Charakteristika zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Motorsteuervorrichtung gemäß Anspruch 1 sowie ein Motorsteuerverfahren gemäß Anspruch 11 gelöst.
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Eine Steuervorrichtung eines Motors gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung extrahiert zwei oder mehr Informationen einer ersten Antriebsinformation, die einen Antriebszustand oder einen Antriebsstoppzustand des Motors angibt, einer zweiten Antriebsinformation, die eine Drehrichtung des Motors angibt, einer dritten Antriebsinformation, die angibt, ob sich ein Motor in einem erzwungenen Stoppzustand befindet, und einer vierten Antriebsinformation, die eine Drehgeschwindigkeit des Motors angibt, aus einem Lastverhältnis, einer Spannung und/oder einer Frequenz in dem einzelnen Antriebssignal und steuert den Motor.
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Bei der Motorsteuervorrichtung gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Anzahl an Eingangsanschlüssen zu reduzieren.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine Perspektivansicht eines bürstenlosen Gleichstrommotors und eines peripheren Teils desselben;
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2 ein Blockdiagramm eines Beispiels einer Motorsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
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3 ein Diagramm, das ein Antriebssignal zeigt;
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4 ein Diagramm, das ein Beispiel einer Tabelle zeigt, die in einer Speichereinheit gespeichert ist;
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5 ein Flussdiagramm, das Funktionsweisen einer Motorsteuervorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschreibt;
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6 ein Diagramm, das ein anderes Beispiel der Tabelle zeigt;
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7 ein Diagramm, das ein anderes Beispiel der Tabelle zeigt;
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8 ein Blockdiagramm eines anderen Beispiels der Motorsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
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9 ein Diagramm, das ein Beispiel einer Tabelle zeigt, die bei der in 8 gezeigten Motorsteuervorrichtung verwendet wird;
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10 eine vergrößerte Ansicht einer vierten Antriebsinformation in einem ersten Bereich der in 9 gezeigten Tabelle;
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11 ein Blockdiagramm eines anderen Beispiels der Motorsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
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12 ein Diagramm, das ein Beispiel einer Tabelle zeigt, die bei der in 11 gezeigten Motorsteuervorrichtung verwendet wird;
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13 ein Blockdiagramm eines anderen Beispiels der Motorsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung; und
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14 ein Diagramm, das ein Beispiel einer Tabelle zeigt, die bei der in 13 gezeigten Motorsteuervorrichtung verwendet wird.
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Ein exemplarisches Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 1 ist eine Perspektivansicht eines bürstenlosen Gleichstrommotors und eines peripheren Teils desselben. In der folgenden Beschreibung wird hier ein bürstenloser Gleichstrommotor Mr einfach als ein Motor Mr bezeichnet. Zusätzlich dazu können in der folgenden Beschreibung ein Antriebszustand oder ein Antriebsstoppzustand, eine Drehrichtung des Motors Mr, Zustände eines erzwungenen Stopps des Motors Mr und eine Drehgeschwindigkeit des Motors Mr als ein Zustand des Motors Mr verwendet werden. Die Zustände des Motors Mr lauten wie folgt. Der Antriebszustand des Motors Mr gibt einen Zustand an, in dem dem Motor Mr eine Leistung zugeführt wird und eine Drehkraft in einer Ausgangswelle erzeugt wird oder eine Drehkraft erzeugt wird. Zusätzlich dazu gibt der Antriebsstoppzustand einen Zustand an, in dem eine Leistungszuführung an den Motor Mr gestoppt ist und keine Drehkraft in einer Ausgangswelle erzeugt wird oder keine Drehkraft erzeugt wird. Zusätzlich dazu gibt die Drehrichtung des Motors Mr eine Drehrichtung bei Betrachtung einer Ausgangswelle Sp des Motors Mr von einer Seite einer Mittelachse an. Basierend auf dem Zustand in 1 wird in der folgenden Beschreibung eine Richtung gegen den Uhrzeigersinn als eine GU-Richtung (ein Pfeil Ar1 in 1) bezeichnet und eine Drehrichtung der Ausgangswelle Sp im Uhrzeigersinn wird als eine IU-Richtung (ein Pfeil Ar2 in 1) bezeichnet. Ferner gibt der erzwungene Stopp des Motors Mr einen Zustand an, in dem eine Kraft in einer zu einer Drehrichtung der sich drehenden Ausgangswelle Sp entgegengesetzten Richtung ausgeübt wird und eine Drehung zwangsweise gestoppt ist. Falls der Zustand ein erzwungener Stoppzustand ist, während die Ausgangswelle Sp gestoppt ist, gibt derselbe einen Zustand an, in dem die Ausgangswelle Sp nicht durch eine externe Kraft gedreht wird. Die Drehgeschwindigkeit ist eine Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle Sp.
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Eine Motorsteuervorrichtung A gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine Steuervorrichtung, die dazu ausgebildet ist, eine Drehung eines bürstenlosen Gleichstrommotors Mr zu steuern, der in einem Büroautomatisierungsgerät wie einem Drucker oder einer Multifunktionsmaschine enthalten ist. Hier ist der Motor nicht auf den bürstenlosen Gleichstrommotor beschränkt, Motoren, die dazu imstande sind, zwei oder mehr Steuerelemente eines Antriebszustandes oder eines Antriebsstoppzustandes, einer Steuerung einer Drehrichtung, einer Steuerung eines erzwungenen Stopps und einer Steuerung einer Drehgeschwindigkeit zu steuern, können vielfältig verwendet werden. Wie in 1 gezeigt ist, ist der Motor Mr auf einer Metallbefestigungsplatte Ht befestigt und ist zusammen mit der Metallbefestigungsplatte Ht auf einer Verdrahtungsplatine Bd der Motorsteuervorrichtung A befestigt. Der Motor Mr umfasst die Ausgangswelle Sp zum Drehen eines Objektes.
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2 ist ein Blockdiagramm eines Beispiels einer Motorsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Wie in 1 und 2 gezeigt ist, umfasst die Motorsteuervorrichtung A einen Eingangsanschluss 1, eine Motordrehsteuerschaltung 2, eine Motorantriebsschaltung 3 und eine Speichereinheit 4. Hier bei der Motorsteuervorrichtung A gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind der Eingangsanschluss 1, die Motordrehsteuerschaltung 2, die Motorantriebsschaltung 3 und die Speichereinheit 4 auf der Platine Bd befestigt. Zusätzlich dazu ist die Motorsteuervorrichtung A mit einer Leistungsquelle (nicht gezeigt) verbunden. Die Motorsteuervorrichtung A führt dem Motor Mr eine von der Leistungsquelle zugeführte Leistung zu und dreht den Motor Mr und treibt diesen somit an.
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Der Eingangsanschluss 1 ist ein Anschluss, mit dem ein Kabel von einer Steuervorrichtung Mc, die in einem Büroautomatisierungsgerät enthalten ist, verbunden ist. Bei der Motorsteuervorrichtung A des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist eine Steuersignalleitung L1 von der Steuervorrichtung Mc verbunden.
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Die Steuersignalleitung L1 ist eine Signalleitung, in die ein Antriebssignal Sg1 zum Steuern eines Zustandes eines Motors, zum Beispiel eines Antriebszustandes oder Antriebsstoppzustandes, einer Drehrichtung, eines erzwungenen Stopps und einer Geschwindigkeit, eingegeben wird. Das heißt, die Motorsteuervorrichtung A steuert eine Drehung eines Motors basierend auf dem Antriebssignal Sg1, das von dem Eingangsanschluss 1 eingegeben wird.
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Die Motordrehsteuerschaltung 2 ist mit dem Eingangsanschluss 1 verbunden. In die Motordrehsteuerschaltung 2 wird das in den Eingangsanschluss 1 eingegebene Antriebssignal Sg1 eingegeben. Die Motordrehsteuerschaltung 2 extrahiert einen Zustand des Motors Mr aus dem Antriebssignal Sg1. Die Motordrehsteuerschaltung 2 ist eine Schaltung, die eine Verarbeitungsschaltung umfasst, zum Beispiel eine MPU (Micro Processor Unit, Mikroprozessoreinheit) und eine CPU (Central Processing Unit, zentrale Verarbeitungseinheit). Die Motordrehsteuerschaltung 2 ist mit der Speichereinheit 4 verbunden. Die Speichereinheit 4 umfasst einen Halbleiterspeicher, zum Beispiel einen ROM (Read-Only Memory, Festwertspeicher) und einen RAM (Random-Access Memory, Direktzugriffsspeicher). Die Speichereinheit 4 speichert Informationen, Programme und dergleichen, die zur Antriebssteuerung des Motors Mr benötigt werden. In diesem Fall greift die Motordrehsteuerschaltung 2 auf die Speichereinheit 4 zu und liest Informationen, Programme und dergleichen, die in der Speichereinheit 4 gespeichert sind.
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Die Motorantriebsschaltung 3 ist eine Schaltung, die dazu ausgebildet ist, eine Leistung, die dem Motor Mr zugeführt wird, anzupassen. Die Motorantriebsschaltung 3 ist eine Schaltung, die beispielsweise ein Umschaltelement umfasst, und einen Zustand des Motors Mr durch Zuführen eines Stromes oder durch Stoppen der Zuführung eines Stromes an eine Spule (nicht gezeigt), die in dem Motor Mr enthalten ist, zu einem vorbestimmten Zeitpunkt zu ändern. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Motor Mr der bürstenlose Gleichstrommotor.
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Der bürstenlose Gleichstrommotor umfasst eine Mehrzahl von Spulen, die in einem Stator angeordnet sind. Hier sind den Spulen eine U-Phase, eine V-Phase und eine W-Phase zugewiesen. Die Motorantriebsschaltung 3 führt einer U-Phase-Spule, einer V-Phase-Spule und einer W-Phase-Spule zu einem vorbestimmten Zeitpunkt einen Strom zu, um einen Antriebszustand, einen Antriebsstoppzustand, eine Drehrichtung, einen erzwungenen Stoppzustand oder dergleichen einzustellen. Zusätzlich dazu ist es möglich, eine Drehgeschwindigkeit zu ändern, indem eine Frequenz, mit der ein Strom umgeschaltet wird, geändert wird. Außerdem kann ein anderer Motor als der bürstenlose Gleichstrommotor verwendet werden. In diesem Fall führt die Motorantriebsschaltung 3 einem Motor eine Leistung unter Verwendung eines Leistungszuführungsverfahrens gemäß dem Motor zu.
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Ein Antriebssignal wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 3 ist ein Diagramm, das ein Antriebssignal zeigt. Wie in 3 gezeigt ist, ist das Antriebssignal Sg1 ein Signal, in dem ein AN-Zeitraum T1 und ein AUS-Zeitraum T2 abwechselnd gezeigt sind. In dem Antriebssignal Sg1 ist hier ein Anteil des AN-Zeitraumes T1 in einem Zyklus Cy ein Lastverhältnis Dr. Das Lastverhältnis Dr wird als Prozentsatz dargestellt. Wenn in einem Zyklus zum Beispiel kein AN-Zeitraum T1 vorhanden ist, ist das Lastverhältnis Dr „0%”, und wenn der AN-Zeitraum T1 die Hälfte eines Zyklus einnimmt, ist das Lastverhältnis Dr „50%”. Außerdem umfasst die Steuervorrichtung Mc eine Schaltung, die das Lastverhältnis Dr des Ausgangsantriebssignals Sg1 von „0%” zu „100%” ändern kann. Als Signal, dessen Lastverhältnis Dr geändert werden kann, kann beispielsweise ein PWM-Signal genannt werden, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt.
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Wenn das Antriebssignal Sg1 von dem Eingangsanschluss 1 empfangen wird, erfasst die Motordrehsteuerschaltung 2 ein Lastverhältnis Dr und eine Frequenz Fr des Antriebssignals Sg1. Die Motordrehsteuerschaltung 2 ruft eine Tabelle Tb1 auf, die in der Speichereinheit 4 gespeichert ist, und vergleicht das Lastverhältnis Dr mit der Tabelle Tb1. Dann extrahiert die Motordrehsteuerschaltung 2 aus dem Lastverhältnis Dr eine erste Antriebsinformation D1, die einen Antriebszustand oder einen Antriebsstoppzustand des Motors Mr angibt, eine zweite Antriebsinformation D2, die eine Drehrichtung des Motors angibt, und eine dritte Antriebsinformation D3, die angibt, ob sich der Motor in einem erzwungenen Stoppzustand befindet. Zusätzlich dazu wird aus der Frequenz Fr des Antriebssignals Sg1 eine vierte Antriebsinformation D4 extrahiert, die eine Drehgeschwindigkeit des Motors angibt.
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Die Tabelle Tb1 ist in der Speichereinheit 4 gespeichert. Die Tabelle Tb1 ordnet dem Lastverhältnis Dr des Antriebssignals Sg1 einen Zustand des Motors Mr zu. 4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Tabelle zeigt, die in der Speichereinheit gespeichert ist.
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Die erste Antriebsinformation D1, die zweite Antriebsinformation D2 und die dritte Antriebsinformation D3 sind Lo oder Hi. Bei der ersten Antriebsinformation D1 gibt Lo einen Antriebszustand des Motors Mr an und Hi gibt einen Antriebsstoppzustand des Motors Mr an. Bei der zweiten Antriebsinformation D2 gibt Lo eine GU-Richtung an und Hi gibt eine IU-Richtung an. Zusätzlich dazu gibt bei der dritten Antriebsinformation D3 Lo einen erzwungenen Stoppzustand an. In der folgenden Beschreibung wird der erzwungene Stoppzustand als erzwungener Stopp AN bezeichnet. Zusätzlich dazu gibt bei der dritten Antriebsinformation D3 Hi an, dass der Zustand kein erzwungener Stoppzustand ist. In der folgenden Beschreibung wird ein Zustand, der nicht der erzwungene Stoppzustand ist, als erzwungener Stopp AUS bezeichnet.
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Auf die Tabelle Tb1 wird Bezug genommen, wenn die erste Antriebsinformation D1, die zweite Antriebsinformation D2 und die dritte Antriebsinformation D3 aus dem Lastverhältnis Dr extrahiert werden. Das Lastverhältnis Dr des Antriebssignals Sg1 kann eine Abweichung aufweisen. Unter Berücksichtigung der Abweichung des Lastverhältnisses Dr sind die erste Antriebsinformation D1, die zweite Antriebsinformation D2 und die Antriebsinformation D3 in der ersten Tabelle Tb1 Bereichen zugeordnet, die jeweils eine Breite aufweisen, die Werte des Lastverhältnisses enthält.
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In der Tabelle Tb1 ist das verfügbare Lastverhältnis (von 0% bis 100%) in dem Antriebssignal Sg1 in vier Bereiche unterteilt. Die unterteilten Bereiche des Lastverhältnisses sind als erster Bereich H1 bis vierter Bereich H4 festgelegt. Die Motorsteuervorrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels speichert eine Tabelle, in der das Lastverhältnis in eine Mehrzahl von Bereichen unterteilt ist und die erste Antriebsinformation D1, die zweite Antriebsinformation D2 und die dritte Antriebsinformation D3 den Bereichen zugeordnet sind. Die Tabelle ist in der Speichereinheit 4 gespeichert.
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Demgemäß sind die erste Antriebsinformation D1, die zweite Antriebsinformation D2 und die dritte Antriebsinformation D3 in der Tabelle Tb1 dem ersten Bereich H1 bis vierten Bereich H4 zugeordnet. Außerdem weist hier der erste Bereich H1 ein Lastverhältnis von weniger als 25% auf. Der zweite Bereich H2 weist ein Lastverhältnis von 25% oder mehr und weniger als 50% auf. Der dritte Bereich H3 weist ein Lastverhältnis von 50% oder mehr und weniger als 75% auf. Der vierte Bereich H4 weist ein Lastverhältnis von 75% oder mehr auf. Außerdem gibt der Bereich des Lastverhältnisses ein Lastverhältnis einer konstanten Breite an. Außerdem ist die Anzahl von Unterteilungen nicht auf vier beschränkt. Das Lastverhältnis kann beispielsweise in drei oder weniger Bereiche unterteilt sein oder in fünf oder mehr Bereiche unterteilt sein. Zusätzlich dazu sind die Breiten der Bereiche des Lastverhältnisses in der Tabelle Tb1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels gleich, das heißt, das verfügbare Lastverhältnis ist gleichmäßig unterteilt, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Die Breite des Lastverhältnisses kann sich für jeden Bereich unterscheiden.
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Die Tabelle Tb1 wird ausführlich beschrieben. In der Tabelle Tb1 sind die erste Antriebsinformation D1, die zweite Antriebsinformation D2 und die dritte Antriebsinformation D3 dem ersten Bereich H1 bis vierten Bereich H4 zugeordnet.
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In der Tabelle Tb1 lauten die erste Antriebsinformation D1, die zweite Antriebsinformation D2 und die dritte Antriebsinformation D3, die dem ersten Bereich H1 bis vierten Bereich H4 zugeordnet sind, wie folgt. In dem ersten Bereich H1 ist die erste Antriebsinformation D1 Lo (Antriebszustand), die zweite Antriebsinformation D2 ist Lo (GU-Richtung) und die dritte Antriebsinformation D3 ist Hi (erzwungener Stopp AUS). In dem zweiten Bereich H2 ist die erste Antriebsinformation D1 Hi (Antriebsstoppzustand), die zweite Antriebsinformation D2 ist Lo (GU-Richtung) und die dritte Antriebsinformation D3 ist Hi (erzwungener Stopp AUS). In dem dritten Bereich H3 ist die erste Antriebsinformation D1 Lo (Antriebszustand), die zweite Antriebsinformation D2 ist Hi (IU-Richtung) und die dritte Antriebsinformation D3 ist Hi (erzwungener Stopp AUS). In dem vierten Bereich H4 ist die erste Antriebsinformation D1 Hi (Antriebsstoppzustand), die zweite Antriebsinformation D2 ist Hi (IU-Richtung) und die dritte Antriebsinformation D3 ist Lo (erzwungener Stopp AN).
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In der Tabelle Tb4 geben der erste Bereich H1 bis vierte Bereich H4 einen Zustand des Motors Mr an. Der Zustand des Motors Mr in dem ersten Bereich H1 ist in einem Antriebszustand in der GU-Richtung ein erzwungener Stopp AUS. Der Zustand des Motors Mr in dem zweiten Bereich H2 ist ein Antriebsstoppzustand. Der Zustand des Motors Mr in dem dritten Bereich H3 ist in einem Antriebszustand in der IU-Richtung ein erzwungener Stopp AUS. Der Zustand des Motors Mr in dem vierten Bereich H4 ist ein erzwungener Stoppzustand AN. Wie oben beschrieben ist, ist der zweite Bereich H2 ein Antriebsstoppzustand und der vierte Bereich H4 ist erzwungener Stopp AN. Das heißt, in dem zweiten Bereich H2 und dem vierten Bereich H4 kann die zweite Antriebsinformation D2 Hi oder Lo sein, das heißt, unbestimmt sein.
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Um das Verständnis zu erleichtern, umfasst die Tabelle Tb1 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel außerdem den Begriff „Antriebszustand” oder „Antriebsstoppzustand” als die erste Antriebsinformation D1. Zusätzlich dazu ist der Begriff „GU-Richtung” oder „IU-Richtung” als die zweite Antriebsinformation D2 enthalten. Zusätzlich dazu ist der Begriff „erzwungener Stopp AN” oder „erzwungener Stopp AUS” als die dritte Antriebsinformation D3 enthalten. Jede Information der Tabelle Tb1, die in der Speichereinheit 4 gespeichert ist, ist jedoch tatsächlich Hi (1) oder Lo (0).
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Die Motordrehsteuerschaltung 2 extrahiert das Lastverhältnis Dr des Antriebssignals Sg1, nimmt Bezug auf die Tabelle Tb1, die in der Speichereinheit 4 gespeichert ist, und extrahiert die erste Antriebsinformation D1, die zweite Antriebsinformation D2 und die dritte Antriebsinformation D3. Dann werden die erste Antriebsinformation D1, die zweite Antriebsinformation D2 und die dritte Antriebsinformation D3, die extrahiert sind, an die Motorantriebsschaltung 3 als ein erstes Signal S1, ein zweites Signal S2 und ein drittes Signal S3 übertragen. Das erste Signal S1, das zweite Signal S2 und das dritte Signal S3 sind jeweils ein Hi-Signal oder ein Lo-Signal. Demgemäß kann eine Mehrzahl von Antriebsinformationen, die zum Antreiben des Motors Mr benötigt werden, aus dem einzelnen Antriebssignal Sg1 erhalten werden.
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Zusätzlich dazu erfasst die Motordrehsteuerschaltung 2 die Frequenz Fr des Antriebssignals Sg1. Die Motordrehsteuerschaltung 2 führt eine PLL-Steuerung (Phase-Locked Loop, Phasenregelschleife) durch. Die Motordrehsteuerschaltung 2 bestimmt eine Drehgeschwindigkeit des Motors Mr basierend auf der Frequenz Fr des Antriebssignals Sg1. Das heißt, bei der Motordrehsteuerschaltung 2 ist eine Drehgeschwindigkeit des Motors Mr niedrig, wenn die Frequenz Fr des Antriebssignals Sg1 niedrig ist, und eine Drehgeschwindigkeit des Motors Mr ist hoch, wenn die Frequenz Fr des Antriebssignals Sg1 hoch ist. Die Motordrehsteuerschaltung 2 erfasst die vierte Antriebsinformation D4, die eine Information zu einer Drehgeschwindigkeit des Motors Mr ist, aus der Frequenz Fr des Antriebssignals Sg1. Dann wird basierend auf der vierten Antriebsinformation D4 ein Taktsignal Cr erzeugt und an die Motorantriebsschaltung 3 übertragen.
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Wie in 2 gezeigt ist, überträgt die Motordrehsteuerschaltung 2 außerdem unabhängig voneinander vier Signale, die das erste Signal S1, das zweite Signal S2, das dritte Signal S3 und das Taktsignal Cr umfassen, an die Motorantriebsschaltung 3.
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Die Motorantriebsschaltung 3 erfasst Informationen zu einem Antriebszustand oder einem Antriebsstoppzustand des Motors Mr, einer Drehrichtung und einem erzwungenen Stopp AN oder AUS aus dem ersten Signal S1, dem zweiten Signal S2 und dem dritten Signal S3. Zusätzlich dazu passt die Motorantriebsschaltung 3 eine Drehgeschwindigkeit des Motors Mr basierend auf dem Taktsignal Cr an.
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Eine Motorsteuervorrichtung A weist die oben beschriebene Konfiguration auf. Als Nächstes wird die Funktionsweise der Motorsteuervorrichtung A beschrieben.
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5 ist ein Flussdiagramm, das Funktionsweisen einer Motorsteuervorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschreibt. Wenn das Antriebssignal Sg1 von der Steuervorrichtung Mc durch den Eingangsanschluss 1 eingegeben wird (Schritt S101), erfasst die Motordrehsteuerschaltung 2 ein Lastverhältnis Dr und eine Frequenz Fr eines Antriebssignals Sg1 (Schritt S102).
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Dann greift die Motordrehsteuerschaltung 2 auf die Speichereinheit 4 zu und nimmt Bezug auf die Tabelle Tb1 (Schritt S103). Die erste Antriebsinformation D1, die zweite Antriebsinformation D2 und die dritte Antriebsinformation D3 werden extrahiert (Schritt S104). Die Motordrehsteuerschaltung 2 erzeugt das erste Signal S1, das zweite Signal S2 und das dritte Signal S3 basierend auf der ersten Antriebsinformation D1, der zweiten Antriebsinformation D2 und der dritten Antriebsinformation D3, erzeugt das Taktsignal Cr basierend auf der Frequenz Fr und gibt das erzeugte Signal an die Motorantriebsschaltung 3 aus (Schritt S105).
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Basierend auf dem ersten Signal S1, dem zweiten Signal S2, dem dritten Signal S3 und dem Taktsignal Cr dreht die Motordrehsteuerschaltung 2 den Motor Mr und treibt denselben an (Schritt S106). Die Motorsteuervorrichtung A bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel treibt den Motor Mr unter Verwendung des Motorsteuerverfahrens an, das oben beschrieben ist.
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Das heißt, bei dem Motorsteuerverfahren der Motorsteuervorrichtung A gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die erste Antriebsinformation D1, die einen Antriebszustand oder einen Antriebsstoppzustand des Motors Mr angibt, die zweite Antriebsinformation D2, die eine Drehrichtung des Motors Mr angibt, die dritte Antriebsinformation D3, die angibt, ob der Motor Mr sich in einem erzwungenen Stoppzustand befindet, und die vierte Antriebsinformation D4, die eine Drehgeschwindigkeit des Motors Mr angibt, in dem einzelnen Antriebssignal Sg1 enthalten. Dann sind zwei oder mehr Informationen der ersten Antriebsinformation D1, der zweiten Antriebsinformation D2, der dritten Antriebsinformation D3 und der vierten Antriebsinformation D4 in einem Lastverhältnis, einer Spannung und/oder einer Frequenz des Antriebssignals Sg1 enthalten, und zwei oder mehr Informationen der ersten Antriebsinformation D1, der zweiten Antriebsinformation D2, der dritten Antriebsinformation D3 und der vierten Antriebsinformation D4 werden aus dem Antriebssignal Sg1 extrahiert, um den Motor Mr zu steuern.
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Die obige Funktionsweise wird unter Bezugnahme auf ein spezifisches Beispiel beschrieben. Beispielsweise empfängt der Eingangsanschluss 1 bei der Motorsteuervorrichtung A ein Antriebssignal Sg1 mit einem Lastverhältnis Dr von 60% von der Steuervorrichtung Mc. In diesem Fall wird das von dem Eingangsanschluss 1 eingegebene Antriebssignal Sg1 in die Motordrehsteuerschaltung 2 eingegeben. Die Motordrehsteuerschaltung 2 erfasst aus dem Antriebssignal Sg1 ein Lastverhältnis Dr und eine Frequenz Fr. Dann greift die Motordrehsteuerschaltung 2 auf die Speichereinheit 4 zu und nimmt Bezug auf die Tabelle Tb1. Die Motordrehsteuerschaltung 2 überprüft, welcher des ersten Bereiches H1 bis vierten Bereiches H4 60% umfasst, was das Lastverhältnis Dr des Antriebssignals Sg1 ist. Da das Lastverhältnis Dr 60% ist, befindet sich das Lastverhältnis Dr des Antriebssignals Sg1 hier in dem dritten Bereich H3.
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Die Motordrehsteuerschaltung 2 extrahiert aus der Tabelle Tb1 die erste Antriebsinformation D1, die zweite Antriebsinformation D2 und die dritte Antriebsinformation D3 in dem dritten Bereich H3. Hier ist die erste Antriebsinformation D1 in einem Antriebszustand, das heißt, Lo. Die zweite Antriebsinformation D2 ist eine IU-Richtung (Hi). Die dritte Antriebsinformation D3 ist ein erzwungener Stopp AUS (Hi). Demgemäß bestimmt die Motordrehsteuerschaltung 2, dass das Antriebssignal Sg1 ein Befehlssignal zum Einstellen des Motors Mr in einen Antriebszustand und eine IU-Richtung ist. Daher überträgt die Motordrehsteuerschaltung 2 ein Lo-Signal als das erste Signal S1 basierend auf der ersten Antriebsinformation D1, ein Hi-Signal als das zweite Signal S2 basierend auf der zweiten Antriebsinformation D2 und ein Hi-Signal als das dritte Signal S3 basierend auf der dritten Antriebsinformation D3 gleichzeitig an die Motorantriebsschaltung 3.
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Zusätzlich dazu erzeugt die Motordrehsteuerschaltung 2 aus der Frequenz Fr des Antriebssignals Sg1 ein Taktsignal Cr, das eine Drehgeschwindigkeit des Motors Mr angibt. Die Motordrehsteuerschaltung 2 überträgt das Taktsignal Cr sowie das erste Signal S1, das zweite Signal S2 und das dritte Signal S3 gleichzeitig an die Motorantriebsschaltung 3.
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Die Motorantriebsschaltung 3 führt dem Motor Mr basierend auf dem ersten Signal S1, dem zweiten Signal S2 und dem dritten Signal S3 eine Leistung zum Einstellen des Motors Mr in eine IU-Richtung und einen Antriebszustand zu. Eine Leistungszuführung an den Motor Mr kann auch durch Umschalten eines Umschaltelementes (nicht gezeigt) entlang einer Leistungsleitung (nicht gezeigt), die mit einer Leistungsquelle (nicht gezeigt) verbunden ist, durchgeführt werden. Ein Verfahren zum Zuführen einer Leistung an den Motor Mr ist jedoch nicht darauf beschränkt.
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Bei der Motorsteuervorrichtung A, die das Motorsteuerverfahrens gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendet, werden die erste Antriebsinformation D1, die zweite Antriebsinformation D2 und die dritte Antriebsinformation D3 aus dem Lastverhältnis des einzelnen Antriebssignals Sg1 von der Steuervorrichtung Mc, die eine externe Vorrichtung ist, extrahiert. Zusätzlich dazu wird die vierte Antriebsinformation D4 aus der Frequenz des Antriebssignals Sg1 extrahiert. Demgemäß können die erste Antriebsinformation D1, die zweite Antriebsinformation D2 und die dritte Antriebsinformation D3 in dem einzelnen Antriebssignal Sg1 aus dem Lastverhältnis extrahiert werden und die vierte Antriebsinformation D4 kann aus der Frequenz extrahiert werden. Daher ist es möglich, ein Element eines genauen Eingangssignals für jede zu extrahierende Antriebsinformation auszuwählen.
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Bei der Motorsteuervorrichtung A gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es möglich, eine Mehrzahl von Antriebsinformationen des Motors Mr aus dem einzelnen Antriebssignal Sg1 von einer externen Vorrichtung zu extrahieren. Daher kann ein Anschluss dahingehend eingestellt sein, dem Antriebssignal Sg1 des Eingangsanschlusses 1 zugeteilt zu sein. Da Informationselemente, die in dem Antriebssignal Sg1 enthalten sind, gleichzeitig extrahiert werden können, ist es zusätzlich dazu möglich, eine Verzögerungszeit bis alle Informationen extrahiert sind im Vergleich zu einer Konfiguration zu minimieren, bei der ein einzelnes Signal in eine Zeitreihe unterteilt wird und eine Mehrzahl von Informationen übertragen werden. Im Vergleich zu dem Fall, bei dem ein einzelnes Signal in eine Zeitreihe unterteilt wird, ist es zusätzlich dazu möglich, einen Informationsextrahierungsvorgang zu vereinfachen, und es ist möglich, eine Schaltungskonfiguration der Motordrehsteuerschaltung 2 zu vereinfachen. Folglich ist es möglich, eine Last der Motordrehsteuerschaltung 2 zu reduzieren.
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Zusätzlich dazu ist in der Tabelle Tb1 ein Bereich (der zweite Bereich H2), der einen Antriebsstoppzustand der ersten Antriebsinformation D1 angibt, zwischen einem Bereich (dem ersten Bereich H1), der eine Drehung in einer ersten Richtung (GU-Richtung) der zweiten Antriebsinformation D2 angibt, und einem Bereich (dem dritten Bereich H3) enthalten, der eine Drehung in einer zweiten Richtung (IU-Richtung) angibt, die eine zu der ersten Richtung der zweiten Antriebsinformation D2 entgegengesetzte Richtung ist. In der Tabelle Tb ist auf diese Art und Weise der zweite Bereich H2, der einen Antriebsstoppzustand angibt, zwischen dem ersten Bereich H1 eines Antriebszustandes des Motors Mr in der GU-Richtung und dem dritten Bereich H3 in dem Antriebszustand in der IU-Richtung enthalten. Wenn sich das Lastverhältnis Dr des Antriebssignals Sg1 ändert, wird verhindert, dass der Antriebszustand in der ersten Richtung sofort zu dem Antriebszustand in der zweiten Richtung umgeschaltet wird, so dass es möglich ist, eine Last des Motors Mr zu reduzieren.
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Zusätzlich dazu ist in der Tabelle Tb1 ein Bereich (der dritte Bereich H3), der eine Drehung in der zweiten Richtung (IU-Richtung) angibt, die eine zu der ersten Richtung der zweiten Antriebsinformation D2 entgegengesetzte Richtung ist, zwischen einem Bereich (dem ersten Bereich H1), der eine Drehung in der ersten Richtung (GU-Richtung) der zweiten Antriebsinformation D2 angibt, und einem Bereich (dem vierten Bereich H4) enthalten, der einen erzwungenen Stoppzustand der dritten Antriebsinformation D3 angibt. Bei einer solchen Konfiguration ist es möglich, den Motor Mr, der sich in der IU-Richtung dreht, schnell und zwangsweise zu stoppen. Außerdem ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die zweite Antriebsinformation D2 in dem ersten Bereich H1 die GU-Richtung und die zweite Antriebsinformation D2 in dem dritten Bereich H3 ist die IU-Richtung oder umgekehrt. Wenn die Tabelle Tb1 verwendet wird, ist es in diesem Fall möglich, den Motor Mr, der sich in der GU-Richtung dreht, schnell und zwangsweise zu stoppen. Obwohl der vierte Bereich H4 ein Bereich ist, bei dem das Lastverhältnis am höchsten ist, ist die vorliegende Erfindung zusätzlich dazu nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann ein Abschnitt des ersten Bereiches H1 als ein Bereich festgelegt werden, in dem die dritte Antriebsinformation D3 ein erzwungener Stopp AN ist.
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Eine Modifizierung einer Motorsteuervorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel wird beschrieben. 6 ist ein Diagramm, das ein anderes Beispiel der Tabelle zeigt. In einer Tabelle Tb2 in 6 sind verfügbare Werte des Lastverhältnisses in fünf gleiche Bereiche unterteilt. In der Tabelle Tb2 weist ein fünfter Bereich H5 daher ein Lastverhältnis von weniger als 20% auf. Der erste Bereich H1 weist ein Lastverhältnis von 20% oder mehr und weniger als 40% auf. Der zweite Bereich H2 weist ein Lastverhältnis von 40% oder mehr und weniger als 60% auf. Der dritte Bereich H3 weist ein Lastverhältnis von 60% oder mehr und weniger als 80% auf. Der vierte Bereich H4 weist ein Lastverhältnis von 80% oder mehr auf.
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Die Tabelle Tb2 weist die gleiche Konfiguration wie die Tabelle Tb1 auf, außer dass sich Grenzen des Lastverhältnisses des ersten Bereiches H1 bis vierten Bereiches H4 unterscheiden. Daher ist eine ausführliche Beschreibung des ersten Bereiches H1 bis vierten Bereiches H4 ausgelassen. In der Tabelle Tb2 sind die erste Antriebsinformation D1, die zweite Antriebsinformation D2 und die dritte Antriebsinformation D3, die dem fünften Bereich H5 zugeordnet sind, die gleichen wie die des vierten Bereiches H4. In dem fünften Bereich H5 ist die erste Antriebsinformation D1 Hi (Antriebsstoppzustand), die zweite Antriebsinformation D2 ist Hi (IU-Richtung) und die dritte Antriebsinformation D3 ist Lo (erzwungener Stopp AN). Der fünfte Bereich H5 ist ein erzwungener Stopp AN.
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Das heißt, in der Tabelle Tb2 ist ein Bereich (der erste Bereich H1), der eine Drehung in der ersten Richtung (GU-Richtung) angibt, die eine zu der zweiten Richtung der zweiten Antriebsinformation D2 entgegengesetzte Richtung ist, zwischen einem Bereich (dem dritten Bereich H3), der eine Drehung in der zweiten Richtung (IU-Richtung) der zweiten Antriebsinformation D2 angibt, und einem Bereich (dem fünften Bereich H5) enthalten, der einen erzwungenen Stoppzustand der dritten Antriebsinformation D3 angibt. Selbst wenn sich der Motor Mr in einem Drehzustand in der GU-Richtung oder in einem Drehzustand in der IU-Richtung befindet, ist es bei einer solchen Konfiguration möglich, den Motor Mr durch Ändern des Lastverhältnisses direkt zwangsweise zu stoppen. Selbst wenn ein Problem auftritt, ist es demgemäß möglich, den Motor Mr schnell zu stoppen.
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Eine weitere Modifizierung der Motorsteuervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird beschrieben. 7 ist ein Diagramm, das ein anderes Beispiel der Tabelle zeigt. In einer Tabelle Tb3 in 7 ist ein Grenzbereich H6 in einem Abschnitt enthalten, der zu dem ersten Bereich H1 und dem zweiten Bereich H2 benachbart ist. In der Tabelle Tb3 weist der erste Bereich H1 ein Lastverhältnis von weniger als 24% auf und der zweite Bereich H2 weist ein Lastverhältnis von 26% oder mehr und weniger als 49% auf. Außerdem sind Grenzbereiche H6 in einem Abschnitt, der zu dem zweiten Bereich H2 und dem dritten Bereich H3 benachbart ist, und in einem Abschnitt vorgesehen, der zu dem dritten Bereich H3 und dem vierten Bereich H4 benachbart ist. Das heißt, in der Tabelle Tb3 sind die Grenzbereiche H6 in Grenzen zwischen benachbarten Abschnitten enthalten.
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In der Tabelle Tb3 sind die Grenzbereiche H6 in Abschnitten vorgesehen, die benachbart zu Bereichen sind, die der ersten Antriebsinformation D1, der zweiten Antriebsinformation D2 und der dritten Antriebsinformation D3 zugeordnet sind. Die Grenzbereiche H6 sind Totzonen, die bei der Hysteresesteuerung verwendet werden. Wenn sich das Lastverhältnis Dr ändert und in einem Grenzbereich H6 liegt, extrahiert die Motordrehsteuerschaltung 2 daher eine Information, die einem Bereich zugeordnet sind, in dem das Lastverhältnis Dr vor einer Änderung enthalten ist.
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Zur Veranschaulichung wird ein Beispiel beschrieben, bei dem sich das Lastverhältnis Dr zwischen 23% und 27% ändert. Wenn das Lastverhältnis Dr 23% ist, bestimmt die Motordrehsteuerschaltung 2, dass das Lastverhältnis Dr der erste Bereich H1 ist. Wenn das Lastverhältnis Dr sich ändert und 25% ist, ist dasselbe in diesem Zustand in dem Grenzbereich H6. Da das Lastverhältnis Dr von dem ersten Bereich H1 in den Grenzbereich H6 eintritt, extrahiert die Motordrehsteuerschaltung 2 eine Antriebsinformation des ersten Bereiches H1 sukzessive aus dem vorherigen Bereich.
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Dann, wenn das Lastverhältnis Dr 26% übersteigt, bestimmt die Motordrehsteuerschaltung 2, dass das Lastverhältnis Dr in dem zweiten Bereich H2 liegt. Andererseits wird angenommen, dass sich das Lastverhältnis Dr von 27% zu 25% geändert hat. Da das Lastverhältnis Dr von dem zweiten Bereich H2 in den Grenzbereich H6 eintritt, extrahiert die Motordrehsteuerschaltung 2 eine Antriebsinformation des zweiten Bereiches H2 sukzessive aus dem vorherigen Bereich. Da das Lastverhältnis Dr weniger als 24% ist, bestimmt die Motordrehsteuerschaltung 2 daher, dass das Lastverhältnis Dr in dem ersten Bereich H1 liegt.
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Wenn ein Grenzbereich zwischen Bereichen vorgesehen ist, denen die erste Antriebsinformation D1, die zweite Antriebsinformation D2, die dritte Antriebsinformation zugeordnet sind, und das Lastverhältnis Dr in dem Grenzbereich liegt, wird eine Antriebsinformation in dem vorherigen Bereich extrahiert. Folglich ist es möglich, zu verhindern, dass Antriebsinformationen häufig umgeschaltet werden, selbst wenn das Lastverhältnis Dr sich zu einem Wert in der Nähe der Grenze ändert.
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Obwohl bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel alle Breiten (Hysteresen) der Grenzbereiche zwischen benachbarten Bereichen 2% sind, ist die vorliegende Erfindung außerdem nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann die Breite des Grenzbereiches größer oder kleiner als 2% sein. Wenn die Breite des Grenzbereichs zunimmt, ist die Steuerung stabil, eine Detektionsgenauigkeit des Umschaltens des Zustandes des Motors Mr nimmt jedoch ab. Wenn die Breite des Grenzbereiches abnimmt, kann der Zustand des Motors Mr zusätzlich dazu ohne Weiteres umgeschaltet werden, es ist jedoch wahrscheinlich, dass die Steuerung instabil ist. Daher ist es möglich, die Breite des Grenzbereiches ansprechend auf eine Verschlechterung einer Signalübertragung und einem rauschbehafteten Zustand in der Motorsteuervorrichtung A, der Steuervorrichtung Mc und Verdrahtungen, die dieselben verbinden, zu ändern.
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Obwohl alle Breiten der Grenzbereiche zwischen benachbarten Bereichen 2% sind, ist die vorliegende Erfindung zusätzlich dazu nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann der erzwungene Stoppzustand ein erzwungener Stoppzustand sein, der aufgrund eines Problems auftritt. Um den Zustand von dem erzwungenen Stoppzustand wiederherzustellen, wird daher eine größere Hysterese gegeben, d. h., die Breite des Grenzbereiches zwischen dem dritten Bereich H3 und dem vierten Bereich H4 kann 4% sein.
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Eine Motorsteuervorrichtung gemäß einem exemplarischen zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. 8 ist ein Blockdiagramm eines anderen Beispiels der Motorsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Hier ist eine Motorsteuervorrichtung B des vorliegenden Ausführungsbeispiels die gleiche wie die Motorsteuervorrichtung A des ersten Ausführungsbeispiels, außer dass eine Motordrehsteuerschaltung 2b unterschiedlich ist und eine Tabelle Tb4 unterschiedlich ist. Demgemäß werden Teile, die im Wesentlichen die gleichen sind, nicht ausführlich beschrieben.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Motordrehsteuerschaltung 2b der Motorsteuervorrichtung B eine Schaltung, die dazu ausgebildet ist, aus dem Antriebssignal Sg1 ein Lastverhältnis Dr zu erfassen. Die vierte Antriebsinformation D4, die eine Information zu einer Drehgeschwindigkeit ist, wird aus dem Lastverhältnis Dr, das aus dem Antriebssignal Sg1 erfasst wird, zusätzlich zu der ersten Antriebsinformation D1, der zweiten Antriebsinformation D2 und der dritten Antriebsinformation D3 extrahiert. Dann überträgt die Motordrehsteuerschaltung 2b ein viertes Signal S4 anstelle des Taktsignals Cr an die Motorantriebsschaltung 3.
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Das heißt, eine Motorsteuervorrichtung B extrahiert aus dem Lastverhältnis Dr des Antriebssignals Sg1 zumindest zwei Informationen der ersten Antriebsinformation D1, der zweiten Antriebsinformation D2, der dritten Antriebsinformation D3 und der vierten Antriebsinformation D4.
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Bei der Motorsteuervorrichtung B erfasst die Motordrehsteuerschaltung 2b das Lastverhältnis Dr des Antriebssignals Sg1, nimmt Bezug auf die Tabelle Tb4, die in der Speichereinheit 4 gespeichert ist, und extrahiert Antriebsinformationen.
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Hier wird die Tabelle Tb4 beschrieben. 9 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Tabelle zeigt, die bei der in 8 gezeigten Motorsteuervorrichtung verwendet wird. Die Tabelle Tb4 weist eine Konfiguration auf, bei der die vierte Antriebsinformation D4 zu der Tabelle Tb1 hinzugefügt ist. Zusätzlich dazu ist 10 eine vergrößerte Ansicht der vierten Antriebsinformation D4 des ersten Bereiches der in 9 gezeigten Tabelle. Obwohl 10 die vierte Antriebsinformation D4 des ersten Bereiches H1 zeigt, weist der dritte Bereich H3 auch die gleiche Konfiguration auf.
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Wie in 9 gezeigt ist, ist der Bereich des Lastverhältnisses in der Tabelle Tb4 in den ersten Bereich H1, den zweiten Bereich H2, den dritten Bereich H3 und den vierten Bereich H4 unterteilt. Da diese Bereiche sowie die erste Antriebsinformation D1, die zweite Antriebsinformation D2 und die dritte Antriebsinformation D3 die gleichen wie die in der Tabelle Tb1 sind, ist eine ausführliche Beschreibung derselben ausgelassen.
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Hier wird sich auf den ersten Bereich H1 der Tabelle Tb4 konzentriert. In der Tabelle Tb4 sind das Lastverhältnis Dr und die vierte Antriebsinformation D4 einander zugeordnet. Die vierte Antriebsinformation D4 des ersten Bereiches H1 ist von 0% bis 24% des Lastverhältnis in 25 Stufen einer Größe von 1% unterteilt. Unterschiedliche Drehgeschwindigkeiten sind den unterteilten Stufen zugeordnet. Außerdem ist hier eine Drehgeschwindigkeit, die einer Stufe eines Lastverhältnisses von 0% zugeordnet ist, als R1 festgelegt und eine Drehgeschwindigkeit, die einer Stufe eines Lastverhältnisses von 24% zugeordnet ist, ist als R25 festgelegt. Hier wird angenommen, dass R1 < R25 gilt. Beispielsweise ist eine Geschwindigkeit, wenn das Lastverhältnis Dr des Antriebssignals Sg1 16% ist, als R16 festgelegt. Der dritte Bereich H3 ist gleichermaßen in 25 Stufen unterteilt, eine Drehgeschwindigkeit, die einer Stufe eines Lastverhältnisses von 50% zugeordnet ist, ist als R1 festgelegt und eine Drehgeschwindigkeit, die einem Lastverhältnis von 74% zugeordnet ist, ist als R25 festgelegt.
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Beispielsweise erfasst die Motordrehsteuerschaltung 2b als 15% als das Lastverhältnis Dr des Antriebssignals Sg1. Da das Lastverhältnis Dr in dem ersten Bereich H1 liegt, wird in diesem Fall ein Antriebszustand (Lo) als die erste Antriebsinformation D1 des ersten Bereiches H1 extrahiert. Zusätzlich dazu wird die GU-Richtung (Lo) als die zweite Antriebsinformation D2 extrahiert. Zusätzlich dazu wird eine Erzwungener-Stopp-AUS-(Hi)-Information als die dritte Antriebsinformation D3 extrahiert. Zusätzlich dazu extrahiert die Motordrehsteuerschaltung 2b basierend auf der Tabelle Tb4 eine Drehgeschwindigkeit R16, wenn das Lastverhältnis Dr 15% ist.
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Dann überträgt die Motordrehsteuerschaltung 2b ein Lo-, Lo- und Hi-Signal als das erste Signal S1, das zweite Signal S2 und das dritte Signal S3 an die Motorantriebsschaltung 3. Zusätzlich dazu wird ein Signal, das eine Information der Drehgeschwindigkeit R16 enthält, als das vierte Signal S4 an die Motorantriebsschaltung 3 übertragen.
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Wie oben beschrieben ist, können Informationselemente der ersten Antriebsinformation D1, der zweiten Antriebsinformation D2, der dritten Antriebsinformation D3 und der vierten Antriebsinformation D4 bei der Motorsteuervorrichtung B aus dem Lastverhältnis Dr des Antriebssignals Sg1 extrahiert werden. Demgemäß ist es möglich, einen Antriebszustand und eine Drehgeschwindigkeit des Motors Mr zu steuern, für den eine PLL-Steuerung schwierig ist. Wenn der Motor Mr die gleiche Konfiguration wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel aufweist, ist das vierte Signal S4 außerdem als ein Signal eingestellt, das die gleiche Konfiguration wie das Taktsignal Cr aufweist, und kann an die Motorantriebsschaltung 3 übertragen werden.
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Eine Modifizierung der Motorsteuervorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wird beschrieben. 11 ist ein Blockdiagramm eines anderen Beispiels der Motorsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Hier ist eine Motorsteuervorrichtung C des vorliegenden Ausführungsbeispiels die gleiche wie die Motorsteuervorrichtung B des zweiten Ausführungsbeispiels, außer dass eine Motordrehsteuerschaltung 2c unterschiedlich ist und eine Tabelle Tb5 unterschiedlich ist. Demgemäß werden Teile, die im Wesentlichen die gleichen sind, nicht ausführlich beschrieben.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Motordrehsteuerschaltung 2c der Motorsteuervorrichtung C eine Schaltung, die dazu ausgebildet ist, aus dem Antriebssignal Sg1 eine Spannung Vr zu erfassen. Die vierte Antriebsinformation D4, die eine Information zu einer Drehgeschwindigkeit ist, wird aus der Spannung Vr, die aus dem Antriebssignal Sg1 erfasst wird, zusätzlich zu der ersten Antriebsinformation D1, der zweiten Antriebsinformation D2 und der dritten Antriebsinformation D3 extrahiert. Da eine Schaltung, die dazu ausgebildet ist, eine Spannung eines Eingangssignals zu erfassen, hier bereits beschrieben wurde, ist eine ausführliche Beschreibung derselben ausgelassen.
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Die Motorsteuervorrichtung C extrahiert aus der Spannung Vr des Antriebssignals Sg1 zumindest zwei Informationen der ersten Antriebsinformation D1, der zweiten Antriebsinformation D2, der dritten Antriebsinformation D3 und der vierten Antriebsinformation D4.
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Bei der Motorsteuervorrichtung C erfasst die Motordrehsteuerschaltung 2c die Spannung Vr des Antriebssignals Sg1, nimmt Bezug auf die Tabelle Tb5, die in der Speichereinheit 4 gespeichert ist, und extrahiert Antriebsinformationen.
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Hier wird die Tabelle Tb5 beschrieben. 12 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Tabelle zeigt, die bei der in 11 gezeigten Motorsteuervorrichtung verwendet wird. In der Tabelle Tb5 ist der Bereich der verfügbaren Spannung, zum Beispiel Vr1 bis Vr5, des Antriebssignals Sg1 in vier gleiche Bereiche unterteilt. Die unterteilten Spannungsbereiche sind als erster Bereich I1 bis vierter Bereich I4 festgelegt. Der erste Bereich I1 ist ein Bereich, in dem die Spannung Vr1 oder höher und niedriger als Vr2 ist. Der zweite Bereich I2 ist ein Bereich, in dem Spannung Vr2 oder höher und niedriger als Vr3 ist. Der dritte Bereich I3 ist ein Bereich, in dem die Spannung Vr3 oder höher und niedriger als Vr4 ist. Der vierte Bereich I4 ist ein Bereich, in dem die Spannung Vr4 oder höher und Vr5 oder niedriger ist.
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Außerdem sind die erste Antriebsinformation D1, die zweite Antriebsinformation D2, die dritte Antriebsinformation D3 und die vierte Antriebsinformation D4 in dem ersten Bereich I1 bis vierten Bereich I4 in der Tabelle Tb5 im Wesentlichen die gleichen wie die erste Antriebsinformation D1, die zweite Antriebsinformation D2, die dritte Antriebsinformation D3 und die vierte Antriebsinformation D4 im ersten Bereich H1 bis vierten Bereich H4 der Tabelle Tb4. Demgemäß werden Details derselben nicht beschrieben. Außerdem kann es abhängig von dem Bereich der verfügbaren Spannung des Antriebssignals Sg1 schwierig sein, den ersten Bereich I1 und den dritten Bereich I3 in 25 Stufen zu unterteilen. In diesem Fall werden der erste Bereich I1 und der dritte Bereich I3 in 25 oder weniger Stufen unterteilt, zum Beispiel 10 Stufen, und jeder Stufe kann eine Geschwindigkeit zugeordnet sein.
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Bei einer solchen Konfiguration kann ein Signal, dessen Lastverhältnis nicht ohne Weiteres detektiert werden kann, als ein Antriebssignal zum Antreiben des Motors Mr unter Verwendung eines Signals mit einer unterschiedlichen Spannung verwendet werden. Hier ist die Spannung zum Beispiel eine Spitzenspannung. Eine physikalische Größe, die als die Spannung definiert ist, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann ein Integralwert eines Spannungswertes verwendet werden und ein Durchschnittswert kann verwendet werden.
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Eine andere Modifizierung der Motorsteuervorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wird beschrieben. 13 ist ein Blockdiagramm eines anderen Beispiels der Motorsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Hier ist eine Motorsteuervorrichtung D des vorliegenden Ausführungsbeispiels die gleiche wie die Motorsteuervorrichtung B des zweiten Ausführungsbeispiels, außer dass eine Motordrehsteuerschaltung 2d unterschiedlich ist und eine Tabelle Tb6 unterschiedlich ist. Demgemäß werden Teile, die im Wesentlichen die gleichen sind, nicht ausführlich beschrieben.
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Die Motordrehsteuerschaltung 2d der Motorsteuervorrichtung, die in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gezeigt ist, ist eine Schaltung, die dazu ausgebildet ist, aus dem Antriebssignal Sg1 eine Frequenz Fr zu erfassen. Die vierte Antriebsinformation D4, die eine Information zu einer Drehgeschwindigkeit ist, wird aus der Frequenz Fr, die aus dem Antriebssignal Sg1 erfasst wird, zusätzlich zu der ersten Antriebsinformation D1, der zweiten Antriebsinformation D2 und der dritten Antriebsinformation D3 extrahiert. Da eine Schaltung, die dazu ausgebildet ist, eine Frequenz eines Eingangssignals zu erfassen, hier bereits beschrieben wurde, ist eine ausführliche Beschreibung derselben ausgelassen.
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Die Motorsteuervorrichtung D extrahiert aus der Frequenz Fr des Antriebssignals Sg1 zumindest zwei Informationen der ersten Antriebsinformation D1, der zweiten Antriebsinformation D2, der dritten Antriebsinformation D3 und der vierten Antriebsinformation D4.
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Bei der Motorsteuervorrichtung D erfasst die Motordrehsteuerschaltung 2d die Frequenz Fr des Antriebssignals Sg1, nimmt Bezug auf die Tabelle Tb6, die in der Speichereinheit 4 gespeichert ist, und extrahiert Antriebsinformationen.
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Hier wird die Tabelle Tb6 beschrieben. 14 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Tabelle zeigt, die bei der in 13 gezeigten Motorsteuervorrichtung verwendet wird. In der Tabelle Tb6 ist der Bereich der verfügbaren Frequenz, zum Beispiel Fr1 bis Fr5, des Antriebssignals Sg1 in vier gleiche Bereiche unterteilt. Die unterteilten Frequenzbereiche sind als erster Bereich J1 bis vierter Bereich J4 festgelegt. Der erste Bereich J1 ist ein Bereich, in dem die Frequenz Fr1 oder höher und niedriger als Fr2 ist. Der zweite Bereich J2 ist ein Bereich, in dem die Frequenz Fr2 oder höher und niedriger als Fr3 ist. Der dritte Bereich J3 ist ein Bereich, in dem die Frequenz Fr3 oder höher und niedriger als Fr4 ist. Der vierte Bereich J4 ist ein Bereich, in dem die Frequenz Fr4 oder höher und Fr5 oder niedriger ist.
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Außerdem sind die erste Antriebsinformation D1, die zweite Antriebsinformation D2, die dritte Antriebsinformation D3 und die vierte Antriebsinformation D4 im ersten Bereich J1 bis vierten Bereich J4 der Tabelle Tb6 im Wesentlichen die gleichen wie die erste Antriebsinformation D1, die zweite Antriebsinformation D2, die dritte Antriebsinformation D3 und die vierte Antriebsinformation D4 in dem ersten Bereich H1 bis vierten Bereich H4 in der Tabelle Tb4. Demgemäß werden Details derselben nicht beschrieben. Außerdem kann es abhängig von dem Bereich der verfügbaren Frequenz des Antriebssignals Sg1 schwierig sein, den ersten Bereich J1 und den dritten Bereich J3 in 25 Stufen zu unterteilen. In diesem Fall werden der erste Bereich J1 und der dritte Bereich J3 in 25 oder weniger Stufen unterteilt, zum Beispiel 10 Stufen, und jeder Stufe kann eine Geschwindigkeit zugeordnet sein.
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Bei einer solchen Konfiguration kann ein Signal, dessen Lastverhältnis nicht ohne Weiteres detektiert werden kann, als ein Antriebssignal zum Antreiben des Motors Mr unter Verwendung eines Antriebssignals mit einer unterschiedlichen Frequenz verwendet werden.
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Zusätzlich dazu können die erste Antriebsinformation D1, die zweite Antriebsinformation D2, die dritte Antriebsinformation D3 und die vierte Antriebsinformation D4 unter Verwendung eines Lastverhältnisses und einer Spannung des Antriebssignals Sg1 extrahiert werden. Zusätzlich dazu können die erste Antriebsinformation D1, die zweite Antriebsinformation D2, die dritte Antriebsinformation D3 und die vierte Antriebsinformation D4 unter Verwendung einer Spannung und einer Frequenz des Antriebssignals Sg1 extrahiert werden.
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Die Motorsteuervorrichtung gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann zwei oder mehr Informationen der ersten Antriebsinformation D1, die einen Antriebszustand oder einen Antriebsstoppzustand des Motors angibt, der zweiten Antriebsinformation D2, die eine Drehrichtung des Motors angibt, der dritten Antriebsinformation D3, die angibt, ob sich der Motor in einem erzwungenen Stoppzustand befindet, und der vierten Antriebsinformation D4, die eine Drehgeschwindigkeit des Motors angibt, aus dem Lastverhältnisses Dr, der Spannung Vr und/oder der Frequenz Fr in dem von dem Eingangsanschluss 1 eingegebenen einzelnen Antriebssignal Sg1 extrahieren und den Motor Mr steuern.
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Als der Antriebszustand des Motors Mr können hier beispielsweise die erste Antriebsinformation D1, die einen Antriebszustand oder einen Antriebsstoppzustand des Motors angibt, die zweite Antriebsinformation D2, die eine Drehrichtung des Motors angibt, die dritte Antriebsinformation D3, die angibt, ob sich der Motor in einem erzwungenen Stoppzustand befindet, und die vierte Antriebsinformation D4, die eine Drehgeschwindigkeit des Motors angibt, genannt sein, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Zusätzlich dazu können Informationen, die verwendet werden, wenn der Motor Mr beispielsweise einen Rückkopplungsgewinn antreibt, und Informationen, die angeben, ob ein Sanftanlauf durchgeführt wird, vielfältig verwendet werden. In diesem Fall ist es möglich, auf einen solchen Fall durch Erhöhen der Anzahl an Unterteilungen in einer Tabelle zu reagieren. Zusätzlich dazu kann jede Antriebsinformation unter Verwendung einer Mehrzahl von Tabellen extrahiert werden.
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Die Tabellen in den obigen Ausführungsbeispielen und Modifizierungen sind Tabellen, in denen aus dem Antriebssignal Sg1 erfasste Werte, das heißt, das Lastverhältnis Dr, die Spannung Vr und die Frequenz Fr, Antriebsinformationselementen zugeordnet sind, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann die Tabelle eine Form einer Kurve aufweisen, die Beziehungen zwischen aus dem Antriebssignal Sg1 erfassten Werten und Antriebsinformationselementen zeigt. Zusätzlich dazu können Antriebsinformationen gemäß einer Berechnung unter Verwendung eines arithmetischen Ausdruckes extrahiert werden, der Beziehungen zwischen aus dem Antriebssignal Sg1 erfassten Werten und Antriebsinformationselementen zeigt. Das heißt, obwohl die Motorsteuervorrichtung eine Konfiguration aufweist, bei der die Motordrehsteuerschaltung auf eine Tabelle Bezug nimmt, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Eine Konfiguration oder ein Verfahren, bei der/dem die Motordrehsteuerschaltung einzig Antriebsinformationselemente aus aus dem Antriebssignal Sg1 erfassten Werten extrahiert, kann vielfältig verwendet werden.
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Obwohl die obigen Ausführungsbeispiele eine Konfiguration aufweisen, bei der die Motordrehsteuerschaltung 2 und die Motorantriebsschaltung 3 separate Schaltungen sind und auf der Platine Bd befestigt sind, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise können die Motordrehsteuerschaltung 2 und die Motorantriebsschaltung 3 in einer Baugruppe integriert sein, das heißt, in einem Chip. Auf diese Art und Weise ist es möglich, eine Signalleitung aufgrund einer Integrierung in einen Chip zu entfernen. Zusätzlich dazu kann die Motordrehsteuerschaltung 2 und/oder die Motorantriebsschaltung 3 ein Programm sein, das in einer arithmetischen Verarbeitungsschaltung operiert. In diesem Fall kann das Programm in der Speichereinheit 4 gespeichert sein.
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Die Motorsteuervorrichtung gemäß dem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung extrahiert aus einem einzelnen Antriebssignal von einer externen Vorrichtung (hier der Steuervorrichtung Mc) zwei oder mehr Informationen einer ersten Antriebsinformation, die einen Antriebszustand oder einen Antriebsstoppzustand des Motors angibt, einer zweiten Antriebsinformation, die eine Drehrichtung des Motors angibt, einer dritten Antriebsinformation, die einen erzwungenen Stoppzustand des Motors angibt, und einer vierten Antriebsinformation, die eine Drehgeschwindigkeit des Motors angibt. Daher ist es möglich, die Anzahl an Eingangsanschlüssen zu reduzieren, und es ist möglich, die Größe der Motorsteuervorrichtung zu reduzieren. Da es möglich ist, die Anzahl an Bestandteilen der Motorsteuervorrichtung zu reduzieren, ist es zusätzlich dazu möglich, Kosten zu senken.
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Obwohl exemplarische Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung oben beschrieben worden sind, können zahlreiche Modifizierungen der Ausführungsbeispiele in der Wesensart und dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung getätigt werden.
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Die vorliegende Erfindung kann als eine Motorsteuervorrichtung verwendet werden, die dazu ausgebildet ist, einen Motor anzutreiben, der in einem Büroautomatisierungsgerät wie einem Drucker oder einer Multifunktionsmaschine angeordnet ist. Die vorliegende Erfindung kann außerdem bei zahlreichen elektronischen Vorrichtungen zusätzlich zu dem Drucker und der Multifunktionsmaschine verwendet werden.
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Merkmale der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele und der Modifizierungen derselben können je nach Eignung kombiniert werden, solange kein Konflikt auftritt.
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Obwohl oben bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, wird darauf hingewiesen, dass Variationen und Modifizierungen für Fachleute ersichtlich sind, ohne von dem Schutzumfang und der Wesensart der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung soll deshalb ausschließlich durch die folgenden Patentansprüche bestimmt sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2000-316289 [0002, 0002, 0003, 0003]
