JP2015089166A - Abnormality detection device for circuit system of stepping motor - Google Patents

Abnormality detection device for circuit system of stepping motor Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device capable of detecting the presence or absence of abnormalities while energizing an excitation current to a coil of one phase during an operation stop of a stepping motor, and of preventing a rotation position of a rotor from being shifted from a position at an operation by a multi-phase excitation system.SOLUTION: Abnormality detection processing means 31, in a case where no abnormality is detected at abnormality detection processes S1 to S5 of energizing an excitation current to a coil of one phase during an operation stop of a stepping motor 1, executes an auxiliary process C of controlling motor energization circuits 21A and 21B so as to energize an excitation current to multi-phase coils 2A and 2B by an energization pattern immediately before the operation stop, as a next process to the abnormality detection processes.

Description

本発明は、ステッピングモータのコイルの通電を行う回路システムの異常の有無を検知する装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for detecting the presence or absence of an abnormality in a circuit system that energizes a coil of a stepping motor.

従来、この種の装置としては、例えば特許文献１に見られるものが知られている。特許文献１には、ステッピングモータの２つの相のコイルに同時に通電する２相励磁方式で該ステッピングモータを駆動しながら、コイルの通電駆動状態であるか否かと断線の有無と応じて変化するチェック信号に基づいて、コイルの断線の有無を検知する技術が記載されている。   Conventionally, as this type of apparatus, for example, the one found in Patent Document 1 is known. In Patent Document 1, a check that changes depending on whether the coil is energized or not and whether or not the coil is energized while driving the stepping motor by a two-phase excitation method in which two phase coils of the stepping motor are energized simultaneously. A technique for detecting the presence or absence of disconnection of a coil based on a signal is described.

特開平７−３０３３９７号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-303397

ところで、前記特許文献１に見られる技術では、ステッピングモータの運転を行いつつ、異常の有無を検知するものであるので、異常が発生した状態で、ステッピングモータの運転が開始されてしまう場合がある。   By the way, in the technique seen in the above-mentioned patent document 1, since the presence or absence of abnormality is detected while operating the stepping motor, the operation of the stepping motor may be started in a state where an abnormality has occurred. .

この場合、ステッピングモータの駆動対象の、本来の動作とは異なる異常な動作が行われ、場合によっては、該駆動対象の機器の損傷等を生じる虞れがある。   In this case, an abnormal operation that is different from the original operation of the driving target of the stepping motor is performed, and in some cases, there is a possibility that the target device is damaged.

このため、ステッピングモータの各相のコイルの断線等の異常の有無の検知は、該ステッピングモータの運転停止状態で、行っておくことが望ましい。   For this reason, it is desirable to detect the presence or absence of abnormality such as disconnection of the coil of each phase of the stepping motor in a state where the operation of the stepping motor is stopped.

また、ステッピングモータの運転停止中に、異常の有無を検知する場合、その異常の有無の検知のための電力消費の低減、あるいは、検知の信頼性の向上等の観点から、複数の相のコイルの同時に励磁電流を通電するのではなく、個々の１つの相のコイルにだけ励磁電流を通電した状態で、各相のコイルの断線等の異常を検知し得ることが望ましいと考えられる。   In addition, when detecting the presence or absence of an abnormality while the stepping motor is stopped, the coils of a plurality of phases are used from the viewpoint of reducing power consumption for detecting the presence or absence of the abnormality or improving detection reliability. It is considered desirable to be able to detect abnormalities such as disconnection of the coils of each phase in the state where the excitation current is applied to only one individual phase coil instead of supplying the excitation current simultaneously.

ただし、ステッピングモータの運転時に、２相励磁方式等、複数相のコイルに同時に励磁電流を通電する複数相励磁方式によりロータの回転制御が行われるステッピングモータにあっては、運転停止中に、個々の１つの相のコイルだけに励磁電流を通電した状態で異常検知の処理を実行すると、異常検知の処理の実行中に、ステッピングモータのロータが、通常の運転時には実現されない回転位置に回転してしまう。このため、複数相励磁方式によるステッピングモータの運転時におけるロータの回転位置の制御の信頼性が損なわれる虞がある。   However, for stepping motors in which the rotation of the rotor is controlled by a multi-phase excitation method that simultaneously energizes multiple-phase coils such as a two-phase excitation method during operation of the stepping motor, When the abnormality detection process is executed with only one phase coil energized with the excitation current, the rotor of the stepping motor rotates to a rotational position that cannot be realized during normal operation during the abnormality detection process. End up. For this reason, there is a possibility that reliability of control of the rotational position of the rotor during operation of the stepping motor by the multi-phase excitation method may be impaired.

本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、ステッピングモータの運転停止中に、１つの相のコイルに励磁電流を通電しながら異常の有無を検知することができると共に、ステッピングモータのロータの回転位置が、複数相励磁方式によるステッピングモータの運転時の適切な位置からずれるのを防止することができる異常検知装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a background. While the operation of the stepping motor is stopped, it is possible to detect the presence or absence of an abnormality while energizing an excitation current to a coil of one phase, and the rotor of the stepping motor. An object of the present invention is to provide an abnormality detection device capable of preventing the rotational position from deviating from an appropriate position during operation of a stepping motor based on a multi-phase excitation method.

本発明のステッピングモータの回路システムの異常検知装置は、かかる目的を達成するために、第１相〜第Ｎ相（Ｎ：２以上の整数）のＮ相のコイルを有し、該Ｎ相のコイルのうちの複数相のコイルに励磁電流を同時に通電する複数相励磁方式により運転制御が行われるステッピングモータと、各相のコイルに直流電源から励磁電流を通電させるべく各相のコイルに接続されたモータ通電回路とを備える回路システムの異常検知装置であって、
前記複数相励磁方式によるステッピングモータの運転の停止直前における前記励磁電流の通電パターンを示すデータを記憶保持する記憶保持手段と、
各相のコイルへの励磁電流の通電時に前記直流電源から流れる電流に応じた出力を発生する電流検出手段と、
前記ステッピングモータの運転停止中に、前記Ｎ相のコイルから励磁対象のコイルとして選択した１つの相のコイルに前記励磁電流を通電するように前記モータ通電回路を制御しつつ、前記電流検出手段の出力に基づいて前記回路システムの異常の有無を検知する異常検知処理を１回以上実行する異常検知処理手段とを備え、
前記異常検知処理手段は、前記ステッピングモータの運転停止中における各回の前記異常検知処理で異常が検知されなかった場合に、該異常検知処理の次の処理として、前記記憶保持手段に記憶保持されたデータにより示される通電パターンで複数相のコイルに励磁電流を通電するように前記モータ通電回路を制御する補助処理を実行するように構成されていることを特徴とする（第１発明）。 In order to achieve such an object, an abnormality detection device for a stepping motor circuit system according to the present invention includes N-phase coils of a first phase to an N-phase (N: an integer of 2 or more), A stepping motor that is controlled by a multi-phase excitation method in which excitation currents are simultaneously supplied to a plurality of coils of a coil, and a coil for each phase to supply excitation current from a DC power source to each phase coil. An abnormality detection device for a circuit system comprising a motor energization circuit,
Storage holding means for storing and holding data indicating an energization pattern of the excitation current immediately before stopping the operation of the stepping motor by the multi-phase excitation method;
Current detection means for generating an output corresponding to the current flowing from the DC power supply when energizing the exciting current to the coil of each phase;
While the operation of the stepping motor is stopped, while controlling the motor energization circuit to energize the excitation current to one phase coil selected as an excitation target coil from the N phase coil, An abnormality detection processing means for executing an abnormality detection process for detecting the presence or absence of an abnormality of the circuit system based on an output at least once;
The abnormality detection processing means is stored and held in the storage holding means as the next process of the abnormality detection process when no abnormality is detected in each abnormality detection process during the stop of the operation of the stepping motor. The present invention is characterized in that an auxiliary process for controlling the motor energization circuit is executed so as to energize a plurality of coils with an energization pattern indicated by data (first invention).

かかる第１発明によれば、前記異常検知処理手段は、ステッピングモータの運転停止中に、励磁対象の１つの相のコイルに励磁電流を通電させた状態で、前記電流検出手段の出力に基づいて回路システムの異常の有無を検知する。   According to the first aspect of the invention, the abnormality detection processing means is based on the output of the current detection means in a state in which the excitation current is supplied to the coil of one phase to be excited while the stepping motor is stopped. Detects whether there is an abnormality in the circuit system.

この場合、例えば、前記励磁対象の１つの相のコイルの通電経路の断線、あるいは、該１つの相のコイルの両端間の短絡等の異常が発生しておれば、前記電流検出手段の出力により示される電流の検出値は、正常な場合と顕著に相違するものとなる。このため、該電流検出手段の出力に基づいて、当該１つの相のコイルの通電に関する異常の有無を適正に検知できる。   In this case, for example, if an abnormality such as a disconnection of the energization path of the one-phase coil to be excited or a short circuit between both ends of the one-phase coil has occurred, the output of the current detection means The current detection value shown is significantly different from the normal case. For this reason, based on the output of the current detection means, it is possible to appropriately detect the presence or absence of an abnormality related to the energization of the one-phase coil.

また、異常検知処理手段は、前記ステッピングモータの運転停止中における各回の前記異常検知処理で異常が検知されなかった場合に、該異常検知処理の次に前記補助処理を実行する。   The abnormality detection processing means executes the auxiliary process after the abnormality detection process when no abnormality is detected in each abnormality detection process during the stop of the operation of the stepping motor.

このため、各回の異常検知処理で１つの相のコイルに励磁電流を通電することによって、前記ステッピングモータのロータの回転位置が、運転停止の直前の回転位置から、複数相励磁方式の通電では実現されない回転位置に回転していても、該ロータの回転位置を、複数相励磁方式によるステッピングモータの運転の停止の直前の回転位置に復帰させることができる。   For this reason, the rotational position of the rotor of the stepping motor is realized by energization of the multi-phase excitation method from the rotational position immediately before the operation stop by supplying an excitation current to one phase coil in each abnormality detection process. Even if the rotor is rotated to an unrotated rotational position, the rotational position of the rotor can be returned to the rotational position immediately before stopping the operation of the stepping motor by the multi-phase excitation method.

よって、第１発明によれば、ステッピングモータの運転停止中に、１つの相のコイルに励磁電流を通電しながら異常の有無を検知することができると共に、ステッピングモータのロータの回転位置が、複数相励磁方式によるステッピングモータの運転時の適切な位置からずれるのを防止することができる。   Therefore, according to the first aspect of the present invention, while the stepping motor is stopped, it is possible to detect the presence or absence of abnormality while energizing an excitation current to one phase coil, and a plurality of rotational positions of the rotor of the stepping motor. It is possible to prevent deviation from an appropriate position during operation of the stepping motor by the phase excitation method.

第１発明では、ステッピングモータの運転停止中に、各回の異常検知処理で選択する励磁対象のコイルを異ならせるようにして、該異常検知処理を複数回実行すること可能である。   In the first aspect of the invention, the abnormality detection process can be executed a plurality of times while the stepping motor operation is stopped so that the coil to be excited selected in each abnormality detection process is different.

この場合、前記異常検知処理手段は、前記ステッピングモータの運転停止中に、少なくとも各回の前記異常検知処理で異常が検知されない限り、該ステッピングモータの全ての相のコイルのそれぞれを前記励磁対象のコイルとして順次選択して、前記異常検知処理を実行するように構成されていることが好ましい（第２発明）。   In this case, the abnormality detection processing means sets the coils of all phases of the stepping motor to the excitation target coils unless an abnormality is detected at least each time during the abnormality detection processing. It is preferable that the abnormality detection process is executed by sequentially selecting as (the second invention).

この第２発明によれば、ステッピングモータの運転停止中に、全ての相のコイルのそれぞれについて、各相のコイルに通電に関する異常の有無を検知できる。   According to the second aspect of the present invention, it is possible to detect the presence / absence of an abnormality related to energization of the coils of each phase for each of the coils of all phases while the stepping motor is stopped.

補足すると、第２発明では、各相のコイルに通電する励磁電流の向きを二方向に選択的に切換えることができる場合には、ステッピングモータの運転停止中に、各相のコイルのそれぞれを励磁対象のコイルとして選択する異常検知処理を、各相のコイル毎に、少なくとも２回実行するようにして、各相のコイル毎の異常検知処理のうちの１つの回の異常検知処理と他の１つ回の異常検知処理とで、該コイルに通電する励磁電流の向きを異ならせるようにしてもよい。   Supplementally, in the second invention, when the direction of the excitation current energized to the coil of each phase can be selectively switched between two directions, each of the coils of each phase is excited while the stepping motor is stopped. The abnormality detection process selected as the target coil is executed at least twice for each coil of each phase, so that one abnormality detection process and one other of the abnormality detection processes for each coil of each phase are performed. The direction of the excitation current energized to the coil may be changed in one abnormality detection process.

上記第２発明では、前記異常検知処理手段は、前記ステッピングモータの運転停止中におけるｎ回目（ｎ：１以上の整数）の前記異常検知処理とその次の前記補助処理とでそれぞれ同一の相のコイルに互いに逆向きの励磁電流を通電する場合における当該ｎ回目の異常検知処理とその次の補助処理との間、並びに、前記ステッピングモータの運転停止中におけるｍ回目（ｍ：１以上の整数）の前記異常検知処理の次の前記補助処理とｍ＋１回目の前記異常検知処理とでそれぞれ同一の相のコイルに互いに逆向きの励磁電流を通電する場合における当該補助処理とｍ＋１回目の異常検知処理との間で、各相のコイルへの励磁電流の通電を遮断するように前記モータ通電回路を制御する通電遮断処理を実行するように構成されており、前記ｎ回目の異常検知処理とその次の補助処理の間で前記通電遮断処理を実行する時間幅は、該補助処理により実現される前記ステッピングモータのロータの回転位置を該ステッピングモータの運転停止の直前におけるステッピングモータのロータの回転位置に復帰させ得るように、所定値以下の時間幅にあらかじめ設定されていることが好ましい（第３発明）。   In the second aspect of the invention, the abnormality detection processing means has the same phase in the nth (n: integer greater than or equal to 1) abnormality detection processing and the subsequent auxiliary processing while the stepping motor is stopped. The m-th (m is an integer equal to or greater than 1) between the n-th abnormality detection process and the next auxiliary process when energizing currents in opposite directions are applied to the coil, and while the stepping motor is stopped. In the auxiliary process next to the abnormality detection process and the (m + 1) th abnormality detection process, the auxiliary process and the (m + 1) th abnormality detection process in the case where energizing currents in opposite directions are supplied to the coils of the same phase, respectively. Is configured to execute an energization cut-off process for controlling the motor energization circuit to cut off the energization of the excitation current to the coils of each phase. The time width for executing the energization cut-off process between the abnormality detection process and the next auxiliary process is the stepping motor immediately before the operation of the stepping motor is stopped based on the rotational position of the rotor of the stepping motor realized by the auxiliary process. It is preferable that a time width of a predetermined value or less is set in advance so that the rotor can be returned to the rotational position of the rotor (third invention).

すなわち、上記第２発明では、前記異常検知処理手段の処理において、前記ステッピングモータの運転停止中におけるｎ回目（ｎ：１以上の整数）の前記異常検知処理とその次の前記補助処理とでそれぞれ同一の相のコイルに互いに逆向きの励磁電流を通電することとなる場合、あるいは、前記ステッピングモータの運転停止中におけるｍ回目（ｍ：１以上の整数）の前記異常検知処理の次の前記補助処理とｍ＋１回目の前記異常検知処理とでそれぞれ同一の相のコイルに互いに逆向きの励磁電流を通電する場合とがあり得る。   That is, in the second invention, in the processing of the abnormality detection processing means, each of the abnormality detection processing for the nth time (n: integer greater than or equal to 1) during the stop of the operation of the stepping motor and the subsequent auxiliary processing, respectively. When the same-phase coils are energized with mutually opposite excitation currents, or after the m-th (m: integer greater than or equal to 1) the abnormality detection process during the operation stop of the stepping motor There may be a case where exciting currents in opposite directions are applied to coils of the same phase in the process and the (m + 1) th abnormality detection process.

これらの場合においては、上記同一の相のコイルに流す励磁電流の向きの切換えを連続的に行うようにモータ通電回路を制御すると、該コイルの励磁電流が十分に減衰し切れていない状態で、当該切換えが行われることとなるので、当該切換えの直後に、モータ通電回路等に瞬時的に異常な電流が流れる状況が発生しやすい。   In these cases, when the motor energization circuit is controlled so as to continuously switch the direction of the excitation current flowing through the coil of the same phase, the excitation current of the coil is not sufficiently attenuated, Since the switching is performed, a situation where an abnormal current flows instantaneously in the motor energization circuit or the like is likely to occur immediately after the switching.

そこで、第３発明では、前記ｎ回目の異常検知処理と、その次の補助処理との間、並びに、ｍ回目の異常検知処理の次の補助処理と、その次のｍ＋１回目の異常検知処理との間で、前記通電遮断処理を実行する。   Therefore, in the third invention, between the nth abnormality detection process and the next auxiliary process, as well as the next auxiliary process after the mth abnormality detection process, and the next m + 1th abnormality detection process, The energization cut-off process is executed during

ここで、本願発明者の各種実験、検討によれば、補助処理の実行によって、ステッピングモータのロータの回転位置が、ステッピングモータの運転停止の直前における回転位置に復帰した状態では、補助処理の次に通電遮断処理を実行しても、該通電遮断処理の実行時間の長短によらずに、ロータの回転位置を、ステッピングモータの運転停止の直前における回転位置に維持できる。   Here, according to various experiments and examinations of the present inventor, in the state where the rotation position of the rotor of the stepping motor is returned to the rotation position immediately before the operation of the stepping motor is stopped by the execution of the auxiliary process, Even if the energization cut-off process is executed, the rotational position of the rotor can be maintained at the rotation position immediately before the operation of the stepping motor is stopped regardless of the execution time of the energization cut-off process.

しかるに、１つの相のコイルに励磁電流を通電する異常検知処理を実行した後に通電遮断処理を実行する場合には、該通電遮断処理の実行時間が必要以上に長すぎると、該通電遮断処理の次の補助処理で、ステッピングモータのロータの回転位置が、ステッピングモータの運転停止の直前における回転位置に復帰せずに、当該運転停止の直前の回転位置からずれてしまう場合がある。   However, when executing the energization cut-off process after executing the abnormality detection process for energizing the excitation current to one phase coil, if the execution time of the energization cut-off process is too long than necessary, the energization cut-off process In the next auxiliary process, the rotational position of the rotor of the stepping motor may not be returned to the rotational position immediately before the stop of the operation of the stepping motor, but may deviate from the rotational position immediately before the stop of the operation.

そこで、第３発明では、前記ｎ回目の異常検知処理とその次の補助処理の間で前記通電遮断処理を実行する時間幅は、該補助処理により実現される前記ステッピングモータのロータの回転位置を該ステッピングモータの運転停止の直前におけるステッピングモータのロータの回転位置に復帰させ得るように、所定値以下の時間幅にあらかじめ設定されている。   Therefore, in the third aspect of the invention, the time width for executing the energization cutoff process between the n-th abnormality detection process and the next auxiliary process is determined by the rotational position of the rotor of the stepping motor realized by the auxiliary process. A time width equal to or less than a predetermined value is set in advance so that the rotational position of the rotor of the stepping motor immediately before stopping the operation of the stepping motor can be restored.

これにより、ｎ回目の異常検知処理とその次の補助処理の間で通電遮断処理を実行しても、該通電遮断処理の次の補助処理の実行によって、ステッピングモータのロータの回転位置を、ステッピングモータの運転停止の直前の回転位置に復帰させることができる。   Thus, even if the energization cut-off process is executed between the n-th abnormality detection process and the next auxiliary process, the rotation position of the rotor of the stepping motor is changed by the execution of the auxiliary process next to the energization cut-off process. It is possible to return to the rotational position immediately before the motor is stopped.

補足すると、ｍ回目の異常検知処理の次の補助処理と、その次のｍ＋１回目の異常検知処理との間での通電遮断処理の実行時間は、ｎ回目の異常検知処理とその次の補助処理の間での通電遮断処理の実行時間と同一の時間、あるいは、異なる時間のいずれであってもよい。   Supplementally, the execution time of the energization cutoff process between the next auxiliary process of the m-th abnormality detection process and the next m + 1 abnormality detection process is the n-th abnormality detection process and the next auxiliary process. It may be either the same time as the execution time of the energization cut-off process or a different time.

上記第２発明又は第３発明では、前記異常検知処理手段の全体の処理の実行中に、ステッピングモータの運転を開始すべき状況になった場合には、異常検知処理手段の処理を中断して、ステッピングモータの運転を開始することも可能である。   In the second invention or the third invention, when the operation of the stepping motor is to be started during the execution of the entire processing of the abnormality detection processing means, the processing of the abnormality detection processing means is interrupted. It is also possible to start the operation of the stepping motor.

この場合、前記異常検知処理手段は、前記ステッピングモータの運転開始の要求の有無を逐次監視し、前記異常検知処理の実行中に前記ステッピングモータの運転開始の要求があった場合で、且つ、該異常検知処理で異常の発生が検知されない場合に、該異常検知処理の次の前記補助処理の実行後に、前記ステッピングモータの運転を開始させるように構成されていることが好ましい（第４発明）。   In this case, the abnormality detection processing means sequentially monitors whether or not there is a request for starting the operation of the stepping motor, and when there is a request for starting the operation of the stepping motor during the execution of the abnormality detection processing, and It is preferable that when the occurrence of abnormality is not detected in the abnormality detection process, the operation of the stepping motor is started after execution of the auxiliary process next to the abnormality detection process (fourth invention).

この第４発明によれば、異常検知処理の実行中に前記ステッピングモータの運転開始の要求があった場合に、直ちにステッピングモータの運転を開始するのではなく、該異常検知処理で異常の発生が検知されない場合に、該異常検知処理の次の補助処理の実行後に、ステッピングモータの運転を開始させる。   According to the fourth aspect of the present invention, when there is a request to start the stepping motor during the abnormality detection process, the stepping motor operation is not started immediately, but an abnormality occurs in the abnormality detection process. If not detected, the operation of the stepping motor is started after execution of the auxiliary process next to the abnormality detection process.

従って、ステッピングモータのロータの回転位置を、ステッピングモータの運転停止の直前における回転位置に復帰させた上で、複数相通電方式によるステッピングモータの運転を開始することができる。   Therefore, the operation of the stepping motor by the multi-phase energization method can be started after the rotational position of the rotor of the stepping motor is returned to the rotational position immediately before the operation of the stepping motor is stopped.

前記第１〜第４発明では、前記モータ通電回路は、例えば次のような構成を採用できる。   In the first to fourth inventions, the motor energization circuit may employ the following configuration, for example.

すなわち、前記モータ通電回路は、各相のコイル毎に備えられており、各相のコイルにそれぞれ対応する前記モータ通電回路は、該モータ通電回路が接続されたコイルの一端を、前記直流電源の正極に接続させる正極接続状態と該直流電源の負極に接続させる負極接続状態と該直流電源の正極及び負極から遮断させる遮断状態とのいずれかの状態に制御可能に構成された第１スイッチ回路部と、該コイルの他端を、前記直流電源の正極に接続させる正極接続状態と該直流電源の負極に接続させる負極接続状態と該直流電源の正極及び負極から遮断させる遮断状態とのいずれかの状態に制御可能に構成された第２スイッチ回路部とを備える。   That is, the motor energization circuit is provided for each phase coil, and the motor energization circuit corresponding to each phase coil is connected to one end of the coil to which the motor energization circuit is connected with the DC power supply. A first switch circuit unit configured to be controllable to any one of a positive electrode connection state to be connected to the positive electrode, a negative electrode connection state to be connected to the negative electrode of the DC power source, and a cutoff state to be disconnected from the positive electrode and the negative electrode of the DC power source And a positive electrode connection state in which the other end of the coil is connected to the positive electrode of the DC power source, a negative electrode connection state in which the other end of the coil is connected to the negative electrode of the DC power source, and a cutoff state in which the coil is disconnected from the positive electrode and the negative electrode of the DC power source. And a second switch circuit unit configured to be controllable to a state.

この場合、前記異常検知処理手段は、前記各回の異常検知処理において、前記励磁対象のコイルに接続された前記モータ通電回路の第１スイッチ回路部及び第２スイッチ回路部の一方を正極接続状態、他方を負極接続状態に制御すると共に、該励磁対象のコイル以外の各相のコイルに接続された前記モータ通電回路の第１スイッチ回路部及び第２スイッチ回路部の両方を遮断状態に制御する制御処理（以降、第１制御処理ということがある）と、前記励磁対象のコイルに接続された前記モータ通電回路の第１スイッチ回路部及び第２スイッチ回路部の一方を正極接続状態、他方を負極接続状態に制御すると共に、該励磁対象のコイル以外の１つ又は複数の相のコイルに接続された前記モータ通電回路のそれぞれの第１スイッチ回路部及び第２スイッチ回路部の両方を正極接続状態又は負極接続状態に制御する制御処理（以降、第２制御処理ということがある）とのうちのいずれか一方の制御処理を、前記モータ通電回路の制御処理として実行するように構成することができる（第５発明）。   In this case, the abnormality detection processing means is in a positive connection state of one of the first switch circuit unit and the second switch circuit unit of the motor energization circuit connected to the excitation target coil in each abnormality detection process. Control for controlling the other to the negative electrode connection state and controlling both the first switch circuit unit and the second switch circuit unit of the motor energization circuit connected to the coils of each phase other than the coil to be excited to be in a cut-off state One of the first switch circuit part and the second switch circuit part of the motor energization circuit connected to the coil to be excited, and the other negative electrode. A first switch circuit unit and a second switch of the motor energization circuit connected to one or a plurality of phase coils other than the coil to be excited are controlled to be connected to each other. Any one of the control processes for controlling both of the switch circuit units to the positive electrode connection state or the negative electrode connection state (hereinafter sometimes referred to as a second control process) is a control process for the motor energization circuit. It can comprise so that it may perform (5th invention).

この第５発明によれば、励磁対象のコイルの通電経路の断線、あるいは、該コイルの両端間の短絡による異常が発生している場合には、該コイルに対応する異常検知処理で、前記第１制御処理及び第２制御処理のいずれを、モータ通電回路の制御処理として実行しても、電流検出手段の出力に基づいて、異常の発生を検知できる。   According to the fifth aspect of the present invention, when an abnormality has occurred due to a disconnection of the energization path of the coil to be excited or a short circuit between both ends of the coil, the abnormality detection process corresponding to the coil performs the first Even if any one of the first control process and the second control process is executed as the control process of the motor energization circuit, the occurrence of abnormality can be detected based on the output of the current detection means.

また、励磁対象のコイルに対応する異常検知処理で、前記第２制御処理を実行した場合には、励磁対象のコイルの通電経路の断線、あるいは、該コイルの両端間の短絡による異常が発生している場合だけでなく、該コイルの一端部と、他の相のコイルの一端部との間の短絡による異常が発生している場合にも、異常の発生を電流検出手段の出力に基づいて検知できる。   Further, when the second control process is executed in the abnormality detection process corresponding to the coil to be excited, an abnormality occurs due to a disconnection of the energization path of the coil to be excited or a short circuit between both ends of the coil. Not only when the abnormality occurs due to a short circuit between one end of the coil and one end of the coil of the other phase, the occurrence of the abnormality is based on the output of the current detection means. Can be detected.

上記第５発明では、前記Ｎ相のコイルのうちの２つの相である第ｉ相（ｉ：１以上Ｎ以下の整数）のコイル及び第ｊ相（ｊ：１以上Ｎ以下の整数であり、且つ、ｉと異なる整数）のコイルにそれぞれ対応する前記モータ通電回路は、前記第ｉ相のコイルの両端のうちの一方側の端部を接続する第ｉ相側接続端子と前記第ｊ相のコイルの両端のうちの一方側の端部を接続する第ｊ相側接続端子とが隣接するように設けられている場合に、前記異常検知処理手段は、前記ステッピングモータの運転停止中におけるいずれか１つの回の異常検知処理において、前記第ｉ相のコイルに接続された前記モータ通電回路の第１スイッチ回路部及び第２スイッチ回路部の一方を正極接続状態、他方を負極接続状態に制御すると共に、前記第ｊ相のコイルに接続された前記モータ通電回路の第１スイッチ回路部及び第２スイッチ回路部の両方を正極接続状態又は負極接続状態に制御する制御処理を、当該制御処理によって前記第ｉ相側接続端子に接続される前記第ｉ相のコイルの端部と前記第ｊ相側接続端子に接続される前記第ｊ相のコイルの端部とのうちの一方が前記直流電源の正極に接続され、且つ他方が前記直流電源の負極に接続されるように実行するように構成されていることが好ましい（第６発明）。   In the fifth aspect of the invention, the coil is an i-phase (i: an integer from 1 to N) and j-phase (j: an integer from 1 to N), which are two of the N-phase coils, And the motor energization circuit corresponding to each of the coils of an integer different from i) includes an i-phase side connection terminal that connects one end of both ends of the i-phase coil and the j-phase coil. In the case where the j-th phase side connection terminal that connects one end of the two ends of the coil is provided adjacent to the coil, the abnormality detection processing means is any of the stepping motors during operation stop. In one abnormality detection process, one of the first switch circuit unit and the second switch circuit unit of the motor energization circuit connected to the i-th phase coil is controlled to be in a positive connection state and the other is controlled to a negative connection state. And connected to the j-th phase coil. A control process for controlling both the first switch circuit unit and the second switch circuit unit of the motor energization circuit that has been performed to a positive connection state or a negative connection state is connected to the i-th phase side connection terminal by the control process. One of the end of the i-phase coil and the end of the j-phase coil connected to the j-phase side connection terminal is connected to the positive electrode of the DC power source, and the other is the DC It is preferable to be configured so as to be connected to the negative electrode of the power supply (sixth invention).

すなわち、前記第ｉ相側接続端子と第ｊ相側接続端子とが隣接するように設けられている場合には、ゴミの付着、半田付け不良等に起因して、第ｉ相側接続端子と第ｊ相側接続端子との間の短絡が生じることがある。   That is, when the i-th phase side connection terminal and the j-th phase side connection terminal are provided adjacent to each other, the i-th phase side connection terminal A short circuit with the j-th phase side connection terminal may occur.

この場合、前記第ｉ相のコイルを励磁対象のコイルとする異常検知処理において、該第第ｉ相のコイルに接続されたモータ通電回路と、第ｊ相のコイルに接続されたモータ通電回路とに関して前記第２制御処理を実行することで、第ｉ相側接続端子と第ｊ相側接続端子との間が短絡による異常が発生した場合に、該第ｉ相側接続端子と第ｊ相側接続端子との間で短絡電流が直流電源から流れる。このため、当該異常検知処理において、電流検出手段の出力に基づいて、異常の発生を検知できる。   In this case, in the abnormality detection process using the i-phase coil as a coil to be excited, a motor energization circuit connected to the i-th phase coil, a motor energization circuit connected to the j-th phase coil, By executing the second control process with respect to the i-phase side connection terminal and the j-th phase side when an abnormality due to a short circuit occurs between the i-phase side connection terminal and the j-th phase side connection terminal. A short-circuit current flows from the DC power supply to the connection terminal. For this reason, in the abnormality detection process, occurrence of abnormality can be detected based on the output of the current detection means.

以上の第１〜第６発明では、前記異常検知処理手段は、前記ステッピングモータの運転停止中における各回の異常検知処理において、前記電流検出手段の出力により示される電流の大きさを、高低２種類の所定の第１閾値及び第２閾値の少なくともいずれか一方と比較することにより前記異常の発生を検知するように構成されていることが好ましい（第７発明）。   In the first to sixth inventions described above, the abnormality detection processing means sets the magnitude of the current indicated by the output of the current detection means in two types of high and low in each time of abnormality detection processing while the stepping motor is stopped. It is preferable that the occurrence of the abnormality is detected by comparing with at least one of the predetermined first threshold value and the second threshold value (seventh invention).

かかる第７発明によれば、各回の異常検知処理において、前記電流検出手段の出力により示される電流の大きさを、高低２種類の所定の第１閾値及び第２閾値のうちの低い方の閾値（例えば第２閾値）と比較することで、例えば、いずれかの相のコイルの通電経路の断線による異常が発生しているか否かを検知できる。   According to the seventh aspect of the present invention, in each abnormality detection process, the magnitude of the current indicated by the output of the current detection means is set to the lower one of the two types of predetermined first threshold value and second threshold value. By comparing with (for example, the second threshold), for example, it is possible to detect whether or not an abnormality due to disconnection of the energization path of the coil of any phase has occurred.

また、各回の異常検知処理において、前記電流検出手段の出力により示される電流の大きさを、高低２種類の所定の第１閾値及び第２閾値のうちの高い方の閾値（例えば第１閾値）と比較することで、例えば、いずれかの相のコイルの両端間の短絡による異常が発生しているか否かを検知できる。   In each abnormality detection process, the magnitude of the current indicated by the output of the current detection means is set to a higher threshold value (for example, a first threshold value) of two types of predetermined first threshold value and second threshold value. For example, it is possible to detect whether or not an abnormality due to a short circuit between both ends of the coil of any phase has occurred.

なお、第７発明を前記第６発明に適用した場合には前記第ｉ相コイルを励磁対象とする異常検知処理において、前記電流検出手段の出力により示される電流の大きさを、高低２種類の所定の第１閾値及び第２閾値のうちの高い方の閾値（例えば第１閾値）と比較することで、当該第ｉ相のコイルの両端間の短絡に異常、又は前記第ｉ相側接続端子と第ｊ相側接続端子との間が短絡による異常が発生しているか否かを検知できる。   In addition, when the seventh invention is applied to the sixth invention, in the abnormality detection process for exciting the i-phase coil, the magnitude of the current indicated by the output of the current detection means is set to two types, high and low. Abnormal short circuit between both ends of the i-phase coil by comparing with a higher threshold value (for example, the first threshold value) of the predetermined first threshold value and the second threshold value, or the i-phase side connection terminal It is possible to detect whether or not an abnormality due to a short circuit has occurred between the terminal and the j-th phase side connection terminal.

本発明の一実施形態におけるステッピングモータの制御システムの回路構成を示す図。The figure which shows the circuit structure of the control system of the stepping motor in one Embodiment of this invention. モータ通電回路の制御のための指令信号と出力との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the command signal for control of a motor energization circuit, and an output. （ａ），（ｂ）はステッピングモータの運転時のコイルの通電制御の仕方を示すタイミンングチャート。(A), (b) is a timing chart which shows the method of energization control of the coil at the time of operation of a stepping motor. （ａ）〜（ｃ）はステッピングモータの磁極構成と運転時の動作例とを示す図。(A)-(c) is a figure which shows the magnetic pole structure of a stepping motor, and the operation example at the time of driving | operation. （ａ）〜（ｅ）は異常検知処理を説明するためのタイミングチャート。(A)-(e) is a timing chart for demonstrating abnormality detection processing. 異常検知処理を説明するためのタイミングチャート。The timing chart for demonstrating abnormality detection processing. 異常検知処理を説明するためのタイミングチャート。The timing chart for demonstrating abnormality detection processing. 異常検知処理を説明するためのタイミングチャート。The timing chart for demonstrating abnormality detection processing. （ａ）〜（ｄ）はステッピングモータのロータの回転位置が変化していく場合の例を示す図。(A)-(d) is a figure which shows the example in case the rotation position of the rotor of a stepping motor changes.

本発明の一実施形態を図１〜図９を参照して以下に説明する。   An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

図１は、ステッピングモータ１の駆動制御を行うための回路システムの構成を示している。この回路システムは、本発明の異常検知装置の一実施形態としての機能を含んでいる。   FIG. 1 shows a configuration of a circuit system for performing drive control of the stepping motor 1. This circuit system includes a function as an embodiment of the abnormality detection device of the present invention.

ステッピングモータ１は、本実施形態では、Ａ相コイル２Ａ及びＢ相コイル２Ｂの２相のコイル２Ａ，２Ｂが装着されたステータ３（図４に示す）と永久磁石４（図４に示す）が搭載されたロータ５とを備える公知の構造のバイポーラ型のステッピングモータである。   In this embodiment, the stepping motor 1 includes a stator 3 (shown in FIG. 4) and a permanent magnet 4 (shown in FIG. 4) on which two-phase coils 2A and 2B of an A-phase coil 2A and a B-phase coil 2B are mounted. This is a bipolar stepping motor having a known structure including the mounted rotor 5.

詳細な図示は省略するが、ステータ３の内周面のうち、軸心方向の一端側の箇所と他端側の箇所とがそれぞれＡ相コイル２Ａ、Ｂ相コイル２Ｂの配置箇所とされている。そして、Ａ相コイル２Ａ及びＢ相コイル２Ｂは、それぞれの配置箇所で、ステータ３の内周面に周方向に一定間隔で並ぶように形成された極歯３ａ，３ｂ（図４に示す）に磁極（Ｎ極及びＳ極）を生成するようにステータ３に装着されている。   Although detailed illustration is omitted, on the inner peripheral surface of the stator 3, the one end side portion and the other end side portion in the axial direction are the locations where the A phase coil 2 </ b> A and the B phase coil 2 </ b> B are disposed, respectively. . The A-phase coil 2A and the B-phase coil 2B are arranged in pole teeth 3a and 3b (shown in FIG. 4) that are formed on the inner circumferential surface of the stator 3 so as to be arranged at regular intervals in the circumferential direction. The stator 3 is mounted so as to generate magnetic poles (N pole and S pole).

この場合、Ａ相コイル２Ａに励磁電流を通電したときに形成されるＡ相側の磁極（Ｎ極及びＳ極）とＢ相コイル２Ｂに励磁電流を通電したときに形成されるＢ相側の磁極（Ｎ極及びＳ極）とは、図４に示す如く、周方向に位相をずらして（詳しくは、電気角で９０度の位相をずらして）並ぶように配置される。   In this case, the A-phase side magnetic pole (N pole and S pole) formed when energizing the A-phase coil 2A and the B-phase side formed when energizing the B-phase coil 2B are energized. As shown in FIG. 4, the magnetic poles (N pole and S pole) are arranged so that the phases are shifted in the circumferential direction (specifically, the phase is shifted by 90 degrees in electrical angle).

なお、図４では、図示の便宜上、ステータ３及びロータ５の周方向を横方向として、Ａ相コイル２Ａを巻き付ける極歯３ａと、Ｂ相コイル２Ｂを巻き付ける極歯３ｂと、ロータ５とを縦方向に位置をずらした状態で模式的に示し、コイル２Ａ，２Ｂの図示を省略している。   In FIG. 4, for convenience of illustration, the circumferential direction of the stator 3 and the rotor 5 is the horizontal direction, and the pole teeth 3a around which the A-phase coil 2A is wound, the pole teeth 3b around which the B-phase coil 2B is wound, and the rotor 5 are arranged vertically. This is schematically shown with the position shifted in the direction, and the coils 2A and 2B are not shown.

また、各相毎の極歯３ａ，３ｂは、ステータ３の径方向内方に突出するように形成された構造のもの、あるいは、ステータ３の軸心方向に突出するように形成された構造のもののいずれであってもよい。   Further, the pole teeth 3a and 3b for each phase have a structure formed so as to protrude inward in the radial direction of the stator 3, or a structure formed so as to protrude in the axial direction of the stator 3. Any of those may be used.

ロータ５には、図４に示す如く、周方向に一定間隔で並ぶ磁極（Ｎ極及びＳ極）が該ロータ５の外周面部に形成されように永久磁石４が搭載されている。この場合、永久磁石４により形成される各磁極は、Ａ相コイル２Ａが形成する磁極とＢ相コイル２Ｂが形成する磁極との両方に対向するようにロータ５の軸心方向に延在する。   As shown in FIG. 4, the permanent magnet 4 is mounted on the rotor 5 such that magnetic poles (N pole and S pole) arranged at regular intervals in the circumferential direction are formed on the outer peripheral surface portion of the rotor 5. In this case, each magnetic pole formed by the permanent magnet 4 extends in the axial direction of the rotor 5 so as to face both the magnetic pole formed by the A-phase coil 2A and the magnetic pole formed by the B-phase coil 2B.

かかる構造のステッピングモータ１は、例えば給湯器の水量制御弁、あるいは、ガスコンロのガス量調整弁のアクチュエータ（動力源）として使用され、駆動対象の弁体をギヤ等により構成される動力伝達機構を介して駆動する。ただし、ステッピングモータ１は、給湯器、ガスコンロ以外の機器のアクチュエータとして使用されるものであってもよい。   The stepping motor 1 having such a structure is used as, for example, a water amount control valve of a water heater or an actuator (power source) of a gas amount adjusting valve of a gas stove, and a power transmission mechanism in which a valve body to be driven is constituted by a gear or the like. Drive through. However, the stepping motor 1 may be used as an actuator for equipment other than the water heater and the gas stove.

なお、Ａ相コイル２Ａ、Ｂ相コイル２Ｂはそれぞれ、本発明における第１相のコイル、第２相のコイル（第Ｎ相のコイル）に相当する。ただし、Ｂ相コイル２Ｂを第１相コイル、Ａ相コイル２Ａを第２相コイル（第Ｎ相のコイル）とみなしてもよい。   The A phase coil 2A and the B phase coil 2B correspond to the first phase coil and the second phase coil (Nth phase coil) in the present invention, respectively. However, the B phase coil 2B may be regarded as a first phase coil, and the A phase coil 2A may be regarded as a second phase coil (Nth phase coil).

図１に示す回路システムは、ステッピングモータ１の電源たる直流電源１０と、該直流電源１０からステッピングモータ１に給電するモータ駆動回路２０と、ステッピングモータ１の作動をモータ駆動回路２０を介して制御するコントロールユニット３０とを備える。   The circuit system shown in FIG. 1 controls a DC power supply 10 as a power source for the stepping motor 1, a motor drive circuit 20 that supplies power to the stepping motor 1 from the DC power supply 10, and the operation of the stepping motor 1 through the motor drive circuit 20. Control unit 30.

直流電源１０は、例えば電池により構成される。そして、本実施形態では、直流電源１０の負極が接地極として接地されている。なお、直流電源１０は、商用電源等の交流電力を直流電力に変換して出力する電力変換器により構成されていてもよい。   The DC power supply 10 is constituted by a battery, for example. In this embodiment, the negative electrode of the DC power supply 10 is grounded as a ground electrode. Note that the DC power supply 10 may be configured by a power converter that converts AC power, such as commercial power, into DC power and outputs the DC power.

モータ駆動回路２０は、本実施形態ではＩＣ化された回路である。このモータ駆動回路２０は、ステッピングモータ１のＡ相コイル２Ａに直流電源１０から通電させるためのＡ相側のモータ通電回路２１Ａと、Ｂ相コイル２Ｂに直流電源１０から通電させるためのＢ相側のモータ通電回路２１Ｂと、これらのモータ通電回路２１Ａ，２１Ｂに備えられた後述の半導体スイッチ素子のオンオフ制御を行うスイッチング制御部２４とを内蔵している。   The motor drive circuit 20 is an integrated circuit in this embodiment. The motor drive circuit 20 includes an A-phase side motor energizing circuit 21A for energizing the A-phase coil 2A of the stepping motor 1 from the DC power source 10, and a B-phase side for energizing the B-phase coil 2B from the DC power source 10. Motor energization circuit 21B, and a switching control unit 24 for performing on / off control of a semiconductor switch element described later provided in these motor energization circuits 21A and 21B.

また、モータ駆動回路２０は、接続端子として、電源端子Ｖcc、接地端子ＧＮＤ、指令信号入力端子ＩＮ１，ＩＮ２，ＩＮ３，ＩＮ４、及び出力端子ＯＵＴ１，ＯＵＴ２，ＯＵＴ３，ＯＵＴ４を有する。   The motor drive circuit 20 has a power supply terminal Vcc, a ground terminal GND, command signal input terminals IN1, IN2, IN3, and IN4 and output terminals OUT1, OUT2, OUT3, and OUT4 as connection terminals.

接地端子ＧＮＤは、モータ駆動回路２０の外部で直流電源１０の負極と同電位に接地されている。   The ground terminal GND is grounded to the same potential as the negative electrode of the DC power supply 10 outside the motor drive circuit 20.

電源端子Ｖccは、接地端子ＧＮＤとの間で電源電力が供給される接続端子（電源電圧の入力端子）であり、モータ駆動回路２０の外部で直流電源１０の正極に接続されている。この場合、本実施形態では、電源端子Ｖccは、直流電源１０からステッピングモータ１に供給される電流を検出するための電流検出用抵抗１２を介して直流電源１０の正極に接続されている。該電流検出用抵抗１２は、本発明における電流検出手段に相当するものである。   The power supply terminal Vcc is a connection terminal (power supply voltage input terminal) to which power supply power is supplied to and from the ground terminal GND, and is connected to the positive electrode of the DC power supply 10 outside the motor drive circuit 20. In this case, in the present embodiment, the power supply terminal Vcc is connected to the positive electrode of the DC power supply 10 via the current detection resistor 12 for detecting the current supplied from the DC power supply 10 to the stepping motor 1. The current detecting resistor 12 corresponds to the current detecting means in the present invention.

なお、電源端子Ｖccと直流電源１０の負極（接地極）との間（又は接地端子ＧＮＤとの間）には、電源端子Ｖccに印加される電源電圧を平滑化するためのコンデンサ１１が接続されている。   A capacitor 11 for smoothing the power supply voltage applied to the power supply terminal Vcc is connected between the power supply terminal Vcc and the negative electrode (grounding electrode) of the DC power supply 10 (or between the grounding terminal GND). ing.

出力端子ＯＵＴ１，ＯＵＴ２，ＯＵＴ３，ＯＵＴ４のうち、ＯＵＴ１，ＯＵＴ２は、Ａ相側のモータ通電回路２１ＡにＡ相コイル２Ａを接続するための接続端子である。これらの出力端子ＯＵＴ１，ＯＵＴ２は、それぞれ、モータ駆動回路２０の外部でＡ相コイル２Ａの一端、他端に適宜の接続ケーブル（通電線）を介して接続される。   Out of the output terminals OUT1, OUT2, OUT3, and OUT4, OUT1 and OUT2 are connection terminals for connecting the A-phase coil 2A to the A-phase side motor energization circuit 21A. These output terminals OUT1 and OUT2 are respectively connected to one end and the other end of the A-phase coil 2A outside the motor drive circuit 20 via appropriate connection cables (conduction wires).

また、出力端子ＯＵＴ３，ＯＵＴ４は、Ｂ相側のモータ通電回路２１ＢにＢ相コイル２Ｂを接続するための接続端子である。これらの出力端子ＯＵＴ３，ＯＵＴ４は、それぞれ、モータ駆動回路２０の外部でＢ相コイル２Ｂの一端、他端に適宜の接続ケーブル（通電線）を介して接続される。   The output terminals OUT3 and OUT4 are connection terminals for connecting the B phase coil 2B to the B phase motor energization circuit 21B. These output terminals OUT3 and OUT4 are respectively connected to one end and the other end of the B-phase coil 2B outside the motor drive circuit 20 through appropriate connection cables (conduction wires).

これらの出力端子ＯＵＴ１，ＯＵＴ２，ＯＵＴ３，ＯＵＴ４は、モータ駆動回路２０の一側面に互いに近接して順番に並ぶように配置されている。そして、出力端子ＯＵＴ２、ＯＵＴ３は、それぞれ本発明における第ｉ相側接続端子、第ｊ相側接続端子に相当するものである。   These output terminals OUT1, OUT2, OUT3, and OUT4 are arranged on one side surface of the motor driving circuit 20 so as to be adjacent to each other and arranged in order. The output terminals OUT2 and OUT3 correspond to the i-phase side connection terminal and the j-th phase side connection terminal in the present invention, respectively.

指令信号入力端子ＩＮ１，ＩＮ２，ＩＮ３，ＩＮ４のうち、ＩＮ１，ＩＮ２は、Ａ相側のモータ通電回路２１Ａを制御する指令信号をスイッチング制御部２４に入力するための接続端子、ＩＮ３，ＩＮ４は、Ｂ相側のモータ通電回路２１Ｂを制御する指令信号をスイッチング制御部２４に入力するための接続端子である。   Of the command signal input terminals IN1, IN2, IN3, and IN4, IN1 and IN2 are connection terminals for inputting a command signal for controlling the A-phase side motor energization circuit 21A to the switching control unit 24, and IN3 and IN4 are This is a connection terminal for inputting a command signal for controlling the B-phase side motor energization circuit 21 </ b> B to the switching control unit 24.

これらの指令信号入力端子ＩＮ１，ＩＮ２，ＩＮ３，ＩＮ４は、モータ駆動回路２０の外部で、コントロールユニット３０に適宜の接続ケーブルを介して（あるいは、回路基板の配線パターンを介して）接続されている。   These command signal input terminals IN1, IN2, IN3, and IN4 are connected to the control unit 30 via an appropriate connection cable (or via a circuit board wiring pattern) outside the motor drive circuit 20. .

この場合、指令信号入力端子ＩＮ１，ＩＮ２，ＩＮ３，ＩＮ４にコントロールユニット３０から入力される指令信号は、ハイ（Ｈ）又はロー（Ｌ）の２値レベルの信号である。以降、ハイレベルの指令信号をＨレベルの指令信号、ローレベルの指令信号をＬレベルの指令信号という。   In this case, the command signal input from the control unit 30 to the command signal input terminals IN1, IN2, IN3, and IN4 is a signal of a binary level of high (H) or low (L). Hereinafter, the high level command signal is referred to as an H level command signal, and the low level command signal is referred to as an L level command signal.

そして、指令信号入力端子ＩＮ１，ＩＮ２に付与される指令信号の組み合わせに応じて、Ａ相側のモータ通電回路２１Ａの動作状態（ひいては、Ａ相側のモータ通電回路２１Ａから出力端子ＯＵＴ１，ＯＵＴ２に付与される電位レベル）が規定されるようになっている。   Then, according to the combination of the command signals applied to the command signal input terminals IN1 and IN2, the operating state of the A-phase side motor energization circuit 21A (as a result, from the A-phase side motor energization circuit 21A to the output terminals OUT1 and OUT2). The applied potential level) is defined.

同様に、指令信号入力端子ＩＮ３，ＩＮ４に付与される指令信号の組み合わせに応じて、Ｂ相側のモータ通電回路２１Ｂの動作状態（ひいては、Ｂ相側のモータ通電回路２１Ｂから出力端子ＯＵＴ３，ＯＵＴ４に付与される電位レベル）が規定されるようになっている。   Similarly, depending on the combination of command signals applied to the command signal input terminals IN3 and IN4, the operating state of the B-phase side motor energization circuit 21B (as a result, the output terminals OUT3 and OUT4 from the B-phase side motor energization circuit 21B). Potential level) is defined.

各相のモータ通電回路２１Ａ，２１Ｂは、いずれも同じ構成の回路である。具体的には、各相のモータ通電回路２１Ａ，２１Ｂは、所謂、Ｈブリッジ型のスイッチング回路である。   The motor energization circuits 21A and 21B for each phase are circuits having the same configuration. Specifically, the motor energization circuits 21A and 21B for each phase are so-called H-bridge type switching circuits.

さらに詳細には、各相のモータ通電回路２１Ａ，２１Ｂは、半導体スイッチ素子Ｓ１，Ｓ２を含む第１スイッチ回路部２２と、半導体スイッチ素子Ｓ３，Ｓ４を含む第２スイッチ回路部２３とにより構成されている。半導体スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ４は、例えばトランジスタ（図示例ではバイポーラトランジスタ）により構成され、そのオンオフを制御可能である。なお、半導体スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ４は、例えばＦＥＴ（電界効果トランジスタ）もしくはＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）等により構成されていてもよい。   More specifically, the motor energization circuits 21A and 21B for each phase are constituted by a first switch circuit unit 22 including semiconductor switch elements S1 and S2 and a second switch circuit unit 23 including semiconductor switch elements S3 and S4. ing. The semiconductor switch elements S1 to S4 are composed of, for example, transistors (bipolar transistors in the illustrated example), and can be turned on and off. The semiconductor switch elements S1 to S4 may be configured by, for example, an FET (field effect transistor) or an IGBT (insulated gate bipolar transistor).

第１スイッチ回路部２２は、半導体スイッチ素子Ｓ１にダイオードＤ１を並列に接続してなるスイッチ部と、半導体スイッチ素子Ｓ２にダイオードＤ２を並列に接続してなるスイッチ部とを、電源端子Ｖccと接地端子ＧＮＤとの間に直列に接続して構成されている。   The first switch circuit section 22 includes a switch section formed by connecting a diode D1 in parallel to the semiconductor switch element S1, a switch section formed by connecting a diode D2 in parallel to the semiconductor switch element S2, and a power supply terminal Vcc and a ground. It is configured to be connected in series with the terminal GND.

同様に、第２スイッチ回路部２３は、半導体スイッチ素子Ｓ３にダイオードＤ３を並列に接続してなるスイッチ部と、半導体スイッチ素子Ｓ４にダイオードＤ４を並列に接続してなるスイッチ部とを、電源端子Ｖccと接地端子ＧＮＤとの間に直列に接続して構成されている。   Similarly, the second switch circuit unit 23 includes a switch unit in which a diode D3 is connected in parallel to the semiconductor switch element S3, and a switch unit in which a diode D4 is connected in parallel to the semiconductor switch element S4. The connection is made in series between Vcc and the ground terminal GND.

従って、第１スイッチ回路部２２及び第２スイッチ回路部２３は電源端子Ｖccと接地端子ＧＮＤとの間に並列に接続されている。   Accordingly, the first switch circuit unit 22 and the second switch circuit unit 23 are connected in parallel between the power supply terminal Vcc and the ground terminal GND.

なお、半導体スイッチＳ１〜Ｓ４のそれぞれの通電可能な方向は、電源端子Ｖcc側（正極側）から接地端子ＧＮＤ側（負極側）に向かう向きである。また、ダイオードＤ１〜Ｄ４のそれぞれの通電可能な方向（順方向）は、接地端子ＧＮＤ側（負極側）から電源端子Ｖcc側（正極側）に向かう向きである。   Each of the semiconductor switches S1 to S4 can be energized in a direction from the power supply terminal Vcc side (positive side) toward the ground terminal GND side (negative side). Further, the direction (forward direction) in which each of the diodes D1 to D4 can be energized is a direction from the ground terminal GND side (negative electrode side) toward the power supply terminal Vcc side (positive electrode side).

そして、Ａ相側のモータ通電回路２１Ａにおいては、第１スイッチ回路部２２の電源端子Ｖcc側のスイッチ部と接地端子ＧＮＤ側のスイッチ部との間の中点が、Ａ相コイル２Ａの一端に接続された出力端子ＯＵＴ１にモータ駆動回路２０の内部で導通されている。   In the A-phase side motor energizing circuit 21A, the midpoint between the switch portion on the power supply terminal Vcc side and the switch portion on the ground terminal GND side of the first switch circuit portion 22 is one end of the A-phase coil 2A. The output terminal OUT1 connected to the motor drive circuit 20 is electrically connected.

さらにＡ相側のモータ通電回路２１Ａの第２スイッチ回路部２３の電源端子Ｖcc側のスイッチ部と接地端子ＧＮＤ側のスイッチ部との間の中点が、Ａ相コイル２Ａの他端に接続された出力端子ＯＵＴ２にモータ駆動回路２０の内部で導通されている。   Further, the midpoint between the switch part on the power supply terminal Vcc side and the switch part on the ground terminal GND side of the second switch circuit part 23 of the A-phase side motor energizing circuit 21A is connected to the other end of the A-phase coil 2A. The output terminal OUT2 is electrically connected inside the motor drive circuit 20.

また、Ｂ相側のモータ通電回路２１Ｂにおいては、第１スイッチ回路部２２の電源端子Ｖcc側のスイッチ部と接地端子ＧＮＤ側のスイッチ部との間の中点が、Ｂ相コイル２Ｂの一端に接続された出力端子ＯＵＴ３にモータ駆動回路２０の内部で導通されている。   In the B-phase side motor energizing circuit 21B, the midpoint between the switch portion on the power supply terminal Vcc side and the switch portion on the ground terminal GND side of the first switch circuit portion 22 is at one end of the B-phase coil 2B. The output terminal OUT3 connected to the motor drive circuit 20 is electrically connected.

さらにＢ相側のモータ通電回路２１Ｂの第２スイッチ回路部２３の電源端子Ｖcc側のスイッチ部と接地端子ＧＮＤ側のスイッチ部との間の中点が、Ｂ相コイル２Ｂの他端に接続された出力端子ＯＵＴ４にモータ駆動回路２０の内部で導通されている。   Further, the midpoint between the switch portion on the power supply terminal Vcc side and the switch portion on the ground terminal GND side of the second switch circuit portion 23 of the B-phase side motor energizing circuit 21B is connected to the other end of the B-phase coil 2B. The output terminal OUT4 is electrically connected to the inside of the motor drive circuit 20.

モータ通電回路２１Ａ，２１Ｂは、上記の如く構成されているので、それぞれの半導体スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ４のオンオフ制御によって、各相のコイル２Ａ，２Ｂの両端のそれぞれを、電源端子Ｖcc又は接地端子ＧＮＤに導通させること（ひいては、電源端子Ｖccを介して直流電源１０の正極に接続したり、あるいは、接地端子ＧＮＤを介して直流電源１０の負極に接続すること）が可能となっている。   Since the motor energizing circuits 21A and 21B are configured as described above, both ends of the coils 2A and 2B of the respective phases are respectively connected to the power supply terminal Vcc or the ground terminal GND by the on / off control of the semiconductor switch elements S1 to S4. (As a result, it can be connected to the positive electrode of the DC power supply 10 via the power supply terminal Vcc or connected to the negative electrode of the DC power supply 10 via the ground terminal GND).

スイッチング制御部２４は、モータ駆動回路２０の内部で入力端子ＩＮ１〜ＩＮ４に導通されている。このスイッチング制御部２４は、入力端子ＩＮ１，ＩＮ２に入力される指令信号の組に応じて、Ａ相側のモータ通電回路２１Ａの半導体スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ４のオンオフを制御すると共に、入力端子ＩＮ３，ＩＮ４に入力される指令信号の組に応じてＢ相側のモータ通電回路２１Ｂの半導体スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ４のオンオフを制御するように構成された回路部である。   The switching control unit 24 is electrically connected to the input terminals IN <b> 1 to IN <b> 4 inside the motor drive circuit 20. The switching control unit 24 controls on / off of the semiconductor switch elements S1 to S4 of the A-phase side motor energization circuit 21A according to a set of command signals input to the input terminals IN1 and IN2, and the input terminals IN3 and IN3. The circuit unit is configured to control on / off of the semiconductor switch elements S1 to S4 of the B-phase side motor energization circuit 21B in accordance with a set of command signals input to IN4.

この場合、スイッチング制御部２４は、入力端子ＩＮ１，ＩＮ２に入力される指令信号の組に応じて、出力端子ＯＵＴ１，ＯＵＴ２の出力（電位）が図２に示す状態になるように、Ａ相側のモータ通電回路２１Ａの半導体スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ４のオンオフを制御する。   In this case, the switching control unit 24 controls the phase A side so that the outputs (potentials) of the output terminals OUT1 and OUT2 are in the state shown in FIG. 2 according to the set of command signals input to the input terminals IN1 and IN2. ON / OFF of the semiconductor switch elements S1 to S4 of the motor energization circuit 21A is controlled.

具体的には、入力端子ＩＮ１，ＩＮ２に入力される指令信号のレベルがそれぞれＬレベル、Ｌレベルである場合には、スイッチング制御部２４は、モータ通電回路２１Ａの半導体スイッチＳ１〜Ｓ４の全てをオフ状態に制御することで、出力端子ＯＵＴ１，ＯＵＴ２の両方をオフ状態にする。この状態は、Ａ相コイル２Ａの両端が、直流電源１０の正極及び負極から遮断された状態（遮断状態）である。   Specifically, when the levels of the command signals input to the input terminals IN1 and IN2 are L level and L level, respectively, the switching control unit 24 switches all of the semiconductor switches S1 to S4 of the motor energization circuit 21A. By controlling to the off state, both the output terminals OUT1 and OUT2 are turned off. This state is a state where both ends of the A-phase coil 2A are disconnected from the positive electrode and the negative electrode of the DC power supply 10 (interrupted state).

また、入力端子ＩＮ１，ＩＮ２に入力される指令信号のレベルがそれぞれＨレベル、Ｌレベルである場合には、スイッチング制御部２４は、モータ通電回路２１Ａの半導体スイッチ素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４をそれぞれオン状態、オフ状態、オフ状態、オン状態に制御することで、出力端子ＯＵＴ１の出力をＨレベル（ハイレベル）、出力端子ＯＵＴ２の出力をＬレベル（ローレベル）にする。   When the level of the command signal input to the input terminals IN1 and IN2 is H level and L level, respectively, the switching control unit 24 switches the semiconductor switch elements S1, S2, S3, and S4 of the motor energization circuit 21A. By controlling the on state, off state, off state, and on state, respectively, the output of the output terminal OUT1 is set to H level (high level), and the output of the output terminal OUT2 is set to L level (low level).

この状態は、Ａ相コイル２Ａの出力端子ＯＵＴ１側の一端が直流電源１０の正極に接続された状態（正極接続状態）となると共に、Ａ相コイル２Ａの出力端子ＯＵＴ２側の他端が直流電源１０の負極に接続された状態（負極接続状態）となって、Ａ相コイル２Ａに出力端子ＯＵＴ１側から出力端子ＯＵＴ２側に励磁電流を流す電圧が印加される状態である。   In this state, one end of the A-phase coil 2A on the output terminal OUT1 side is connected to the positive electrode of the DC power supply 10 (positive connection state), and the other end of the A-phase coil 2A on the output terminal OUT2 side is the DC power supply. 10 is connected to the negative electrode (negative electrode connection state), and is a state in which a voltage for passing an excitation current is applied to the A-phase coil 2A from the output terminal OUT1 side to the output terminal OUT2 side.

また、入力端子ＩＮ１，ＩＮ２に入力される指令信号のレベルがそれぞれＬレベル、Ｈレベルである場合には、スイッチング制御部２４は、モータ通電回路２１Ａの半導体スイッチ素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４をそれぞれオフ状態、オン状態、オン状態、オフ状態に制御することで、出力端子ＯＵＴ１の出力をＬレベル（ローレベル）、出力端子ＯＵＴ２の出力をＨレベル（ハイレベル）にする。   When the levels of the command signals input to the input terminals IN1 and IN2 are L level and H level, respectively, the switching control unit 24 switches the semiconductor switch elements S1, S2, S3, and S4 of the motor energizing circuit 21A. By controlling to an off state, an on state, an on state, and an off state, respectively, the output of the output terminal OUT1 is set to L level (low level), and the output of the output terminal OUT2 is set to H level (high level).

この状態は、Ａ相コイル２Ａの出力端子ＯＵＴ１側の一端が直流電源１０の負極に接続された状態（負極接続状態）となると共に、Ａ相コイル２Ａの出力端子ＯＵＴ２側の他端が直流電源１０の正極に接続された状態（正極接続状態）となって、Ａ相コイル２Ａに出力端子ＯＵＴ２側から出力端子ＯＵＴ１側に励磁電流を流す電圧が印加される状態である。   In this state, one end on the output terminal OUT1 side of the A-phase coil 2A is connected to the negative electrode of the DC power supply 10 (negative connection state), and the other end on the output terminal OUT2 side of the A-phase coil 2A is the DC power supply. 10 is connected to the positive electrode (positive connection state), and is a state in which a voltage for applying an excitation current from the output terminal OUT2 side to the output terminal OUT1 side is applied to the A-phase coil 2A.

また、入力端子ＩＮ１，ＩＮ２に入力される指令信号のレベルがそれぞれＨレベル、Ｈレベルである場合には、スイッチング制御部２４は、モータ通電回路２１Ａの半導体スイッチ素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４をそれぞれオフ状態、オン状態、オフ状態、オン状態に制御することで、出力端子ＯＵＴ１，ＯＵＴ２の両方の出力をＬレベル（ローレベル）にする。   When the level of the command signal input to the input terminals IN1 and IN2 is H level and H level, respectively, the switching control unit 24 switches the semiconductor switch elements S1, S2, S3, and S4 of the motor energizing circuit 21A. The outputs of both the output terminals OUT1 and OUT2 are set to the L level (low level) by controlling the off state, the on state, the off state, and the on state, respectively.

この状態は、Ａ相コイル２Ａの両端が同電位（本実施形態では接地電位）に接続（すなわち短絡）された状態となるため、直流電源１０からＡ相コイル２Ａに励磁電流が通電されることはないものの、ステッピングモータ１のロータ５が回転しようとすると、該ロータ５に制動力が作用する状態である。   In this state, both ends of the A-phase coil 2A are connected (that is, short-circuited) to the same potential (ground potential in the present embodiment), so that the exciting current is supplied from the DC power supply 10 to the A-phase coil 2A. However, when the rotor 5 of the stepping motor 1 tries to rotate, a braking force is applied to the rotor 5.

Ｂ相側のモータ通電回路２１Ｂについては、スイッチング制御部２４は、入力端子ＩＮ３，ＩＮ４に入力される指令信号の組に応じて、出力端子ＯＵＴ３，ＯＵＴ４の出力（電位）が図２に示す状態になるように、Ｂ相側のモータ通電回路２１Ｂの半導体スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ４のオンオフを制御する。   For the B-phase motor energization circuit 21B, the switching control unit 24 determines that the outputs (potentials) of the output terminals OUT3 and OUT4 are as shown in FIG. 2 according to the set of command signals input to the input terminals IN3 and IN4. The on / off state of the semiconductor switch elements S1 to S4 of the B phase side motor energization circuit 21B is controlled.

この場合、Ｂ相側のモータ通電回路２１Ｂの半導体スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ４のオンオフの制御の仕方は、Ａ相側のモータ通電回路２１Ｂと同じである。従って、入力端子ＩＮ３，ＩＮ４に入力される指令信号の組と出力端子ＯＵＴ３，ＯＵＴ４の出力（電位）との対応関係は、入力端子ＩＮ１，ＩＮ２に入力される指令信号の組と出力端子ＯＵＴ１，ＯＵＴ２の出力（電位）との対応関係と同じである。   In this case, the on / off control of the semiconductor switch elements S1 to S4 of the B-phase side motor energization circuit 21B is the same as the A-phase side motor energization circuit 21B. Therefore, the correspondence between the set of command signals input to the input terminals IN3 and IN4 and the output (potential) of the output terminals OUT3 and OUT4 is the same as the set of command signals input to the input terminals IN1 and IN2 and the output terminals OUT1 and OUT2. The correspondence relationship with the output (potential) of OUT2 is the same.

コントロールユニット３０は、マイクロコンピュータ、あるいは、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を含む電子回路ユニットにより構成される。このコントロールユニット３０には、前記電流検出用抵抗１２の発生電圧が、増幅器１３を介して入力される。電流検出用抵抗１２の発生電圧は、該抵抗１２に流れる電流（直流電源１０からステッピングモータ１への通電電流）に比例する電圧であり、以降、これを電流検出信号Ｖｉという。   The control unit 30 is constituted by a microcomputer or an electronic circuit unit including a CPU, RAM, ROM and the like. A voltage generated by the current detection resistor 12 is input to the control unit 30 via an amplifier 13. The voltage generated by the current detection resistor 12 is a voltage proportional to the current flowing through the resistor 12 (the current flowing from the DC power supply 10 to the stepping motor 1), and this is hereinafter referred to as a current detection signal Vi.

そして、コントロールユニット３０は、実装されるプログラムを実行することで実現される機能、あるいは、ハードウェア構成により実現される機能として、各相のコイル２Ａ，２Ｂの断線、短絡等の異常の有無を検知するための処理（異常検知処理及び補助処理）を実行する異常検知処理部３１を備えている。   The control unit 30 checks whether there is an abnormality such as disconnection or short circuit of the coils 2A and 2B of each phase as a function realized by executing a program to be installed or a function realized by a hardware configuration. An abnormality detection processing unit 31 that executes processing for detection (abnormality detection processing and auxiliary processing) is provided.

異常検知処理部３１は、本発明における異常検知処理手段に相当するものであり、ステッピングモータ１の運転停止状態で、モータ通電回路２１Ａ，２１Ｂを所定の動作状態にスイッチング制御部２４を介して制御しつつ、電流検出用抵抗１２から増幅器１３を介してコントロールユニット３０に入力される電流検出信号Ｖｉを監視する。そして、異常検知処理部３１は、電流検出信号Ｖｉの大きさを、あらかじめ設定された所定の閾値と比較することで、回路システムの異常の有無を検知する。   The abnormality detection processing unit 31 corresponds to the abnormality detection processing means in the present invention, and controls the motor energization circuits 21A and 21B to a predetermined operation state via the switching control unit 24 when the operation of the stepping motor 1 is stopped. However, the current detection signal Vi input from the current detection resistor 12 to the control unit 30 via the amplifier 13 is monitored. The abnormality detection processing unit 31 detects the presence / absence of an abnormality in the circuit system by comparing the magnitude of the current detection signal Vi with a predetermined threshold value set in advance.

この場合、異常検知処理部３１の処理による検知対象の異常は、本実施形態では、各相のコイル２Ａ又は２Ｂの短絡（コイル２Ａ又は２Ｂの両端間の短絡）、各相のコイル２Ａ又は２Ｂの断線（もしくは、直流電源と各相のコイル２Ａ又は２Ｂとの間の通電経路の断線）、あるいは、コイル２Ａ及び２Ｂの特定の端部同士の短絡（詳しくは、コイル２ＡのＯＵＴ２側の端部と、コイル２ＢのＯＵＴ３側の端部との間の短絡）である。   In this case, in the present embodiment, the abnormality of the detection target due to the processing of the abnormality detection processing unit 31 is a short circuit of the coil 2A or 2B of each phase (short circuit between both ends of the coil 2A or 2B), or the coil 2A or 2B of each phase. Disconnection (or disconnection of the energization path between the DC power supply and each phase coil 2A or 2B), or a short circuit between specific ends of the coils 2A and 2B (specifically, the end on the OUT2 side of the coil 2A) And the end on the OUT3 side of the coil 2B).

さらにコントロールユニット３０は、ステッピングモータ１の運転停止の直前におけるＡ相コイル２Ａ及びＢ相コイル２Ｂの励磁電流の通電パターンを示すデータ（以降、通電パターンデータという）を記憶保持するメモリ３２を備えている。   Further, the control unit 30 includes a memory 32 that stores and holds data indicating energization patterns of excitation currents of the A-phase coil 2A and the B-phase coil 2B immediately before the operation of the stepping motor 1 is stopped (hereinafter referred to as energization pattern data). Yes.

このメモリ３２は、本発明における記憶保持手段に相当するものであり、不揮発性のメモリにより構成されている。   This memory 32 corresponds to the storage holding means in the present invention, and is constituted by a nonvolatile memory.

本実施形態では、メモリ３２に記憶保持する通電パターンデータは、ステッピングモータ１の運転停止の直前に、Ａ相コイル２Ａ及びＢ相コイル２Ｂにどの方向の励磁電流を通電していたかを示すデータである。その通電パターンデータとしては、本実施形態では、例えば、前記指令信号入力端子ＩＮ１，ＩＮ２，ＩＮ３，ＩＮ４にコントロールユニット３０が出力する指令信号のレベル（Ｈレベル又はＬレベル）を示すデータが使用される。   In the present embodiment, the energization pattern data stored and held in the memory 32 is data indicating in which direction the excitation current has been applied to the A-phase coil 2A and the B-phase coil 2B immediately before the operation of the stepping motor 1 is stopped. is there. As the energization pattern data, in this embodiment, for example, data indicating the level (H level or L level) of the command signal output from the control unit 30 to the command signal input terminals IN1, IN2, IN3, IN4 is used. The

ただし、通電パターンデータとしては、上記以外のデータを使用してもよい。例えば、モータ通電回路２１Ａ，２１Ｂのそれぞれの半導体スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ４のオンオフ状態を示すデータを、コントロールユニット３０がスイッチング制御部２４から取得できるように構成されている場合には、当該データを通電パターンデータとして使用してもよい。   However, data other than the above may be used as the energization pattern data. For example, when the control unit 30 is configured to be able to acquire data indicating the on / off states of the semiconductor switch elements S1 to S4 of the motor energization circuits 21A and 21B from the switching control unit 24, the data is energized. It may be used as pattern data.

また、例えばＡ相コイル２Ａ及びＢ相コイル２Ｂのそれぞれの通電電流を検出する電流センサが備えられている場合には、該電流センサの出力を通電パターンデータとして使用することも可能である。   For example, when a current sensor for detecting the energization current of each of the A phase coil 2A and the B phase coil 2B is provided, the output of the current sensor can be used as energization pattern data.

次に、本実施形態の作動（異常検知処理部３１の処理の詳細等）を説明する。   Next, the operation of the present embodiment (details of processing of the abnormality detection processing unit 31) will be described.

ステッピングモータ１の運転時には、コントロールユニット３０は、Ａ相コイル２Ａ及びＢ相コイル２Ｂに同時に励磁電流を通電する２相励磁方式での運転制御により、ステッピングモータ１のロータ５を回転させるように指令信号を生成して、該指令信号をモータ駆動回路２０の入力端子ＩＮ１〜ＩＮ４に入力する。   When the stepping motor 1 is in operation, the control unit 30 instructs the rotor 5 of the stepping motor 1 to rotate by operation control in a two-phase excitation method in which an excitation current is simultaneously applied to the A-phase coil 2A and the B-phase coil 2B. A signal is generated and the command signal is input to the input terminals IN1 to IN4 of the motor drive circuit 20.

この場合、モータ駆動回路２０の入力端子ＩＮ１〜ＩＮ４に入力される指令信号は、図３（ａ）又は図３（ｂ）に示すパターンで生成される。なお、図３（ａ）は、ステッピングモータ１のロータ５を正転方向（例えば時計周り方向）に回転させる場合の指令信号のパターンを示し、図３（ｂ）は、ステッピングモータ１のロータを逆転方向（例えば反時計周り方向）に回転させる場合の指令信号のパターンを示している。   In this case, the command signal input to the input terminals IN1 to IN4 of the motor drive circuit 20 is generated in the pattern shown in FIG. 3 (a) or FIG. 3 (b). 3A shows a command signal pattern when the rotor 5 of the stepping motor 1 is rotated in the forward rotation direction (for example, clockwise), and FIG. 3B shows the rotor of the stepping motor 1. The pattern of the command signal when rotating in the reverse direction (for example, counterclockwise direction) is shown.

この場合、指令信号により規定されるＡ相コイル２Ａ及びＢ相コイル２Ｂの励磁電流の通電パターンは、図３に示す（１）〜（４）の４種類である。通電パターン（１）は、ＩＮ１〜ＩＮ４に入力される指令信号のレベルがそれぞれＨ、Ｌ、Ｌ、Ｈとされる場合のパターンである。この通電パターン（１）では、Ａ相コイル２Ａには、ＯＵＴ１側からＯＵＴ２側に向かう励磁電流が通電され、Ｂ相コイル２Ｂには、ＯＵＴ４側からＯＵＴ３側に向かう励磁電流が通電される。   In this case, the energization patterns of the excitation currents of the A-phase coil 2A and the B-phase coil 2B defined by the command signal are four types (1) to (4) shown in FIG. The energization pattern (1) is a pattern when the levels of the command signals input to IN1 to IN4 are H, L, L, and H, respectively. In the energization pattern (1), the A-phase coil 2A is energized with an excitation current from the OUT1 side to the OUT2 side, and the B-phase coil 2B is energized with an excitation current from the OUT4 side to the OUT3 side.

また、通電パターン（２）は、ＩＮ１〜ＩＮ４に入力される指令信号のレベルがそれぞれＨ、Ｌ、Ｈ、Ｌとされる場合のパターンである。この通電パターン（２）では、Ａ相コイル２Ａに通電される励磁電流は、通電パターン（１）と同じ向きの電流であり、Ｂ相コイル２Ｂに通電される励磁電流は、通電パターン（１）と逆向きの電流である。   The energization pattern (2) is a pattern when the levels of the command signals input to IN1 to IN4 are H, L, H, and L, respectively. In this energization pattern (2), the excitation current energized to the A-phase coil 2A is in the same direction as the energization pattern (1), and the excitation current energized to the B-phase coil 2B is the energization pattern (1). And the reverse current.

また、通電パターン（３）は、ＩＮ１〜ＩＮ４に入力される指令信号のレベルがそれぞれＬ、Ｈ、Ｈ、Ｌとされる場合のパターンである。この通電パターン（３）では、Ａ相コイル２Ａに通電される励磁電流とＡ相コイル２Ａに通電される励磁電流との両方が、通電パターン（１）と逆向きの電流となる。   The energization pattern (3) is a pattern when the levels of the command signals input to IN1 to IN4 are L, H, H, and L, respectively. In the energization pattern (3), both the excitation current energized to the A-phase coil 2A and the excitation current energized to the A-phase coil 2A are opposite to the energization pattern (1).

また、通電パターン（４）は、ＩＮ１〜ＩＮ４に入力される指令信号のレベルがそれぞれＬ、Ｈ、Ｌ、Ｈとされる場合のパターンである。この通電パターン（４）では、Ａ相コイル２Ａに通電される励磁電流は、通電パターン（１）と逆向きの電流であり、Ｂ相コイル２Ｂに通電される励磁電流は、通電パターン（１）と同じ向きの電流である。   The energization pattern (4) is a pattern when the levels of the command signals input to IN1 to IN4 are L, H, L, and H, respectively. In this energization pattern (4), the excitation current energized to the A-phase coil 2A is a reverse current to the energization pattern (1), and the excitation current energized to the B-phase coil 2B is the energization pattern (1). Is the same direction of current.

コントロールユニット３０は、ステッピングモータ１のロータ５を回転させる場合に、上記通電パターン（１）〜（４）を図３（ａ）又は（ｂ）に示す形態で切替えるように、指令信号をＩＮ１〜ＩＮ４に出力する。このとき、かかる指令信号に応じてスイッチング制御部２４が各相のモータ通電回路２１Ａ，２１Ｂを制御する。   When the control unit 30 rotates the rotor 5 of the stepping motor 1, the control signal 30 sends the command signals IN1 to IN1 so as to switch the energization patterns (1) to (4) in the form shown in FIG. Output to IN4. At this time, the switching control unit 24 controls the motor energization circuits 21A and 21B of the respective phases according to the command signal.

このとき、通電パターン（１）〜（４）の切換毎に、Ａ相コイル２Ａ及びＢ相コイル２Ｂに同時にパルス状の励磁電流が通電されると共に、図４（ａ）〜（ｃ）に例示する如く、Ａ相側の磁極及びＢ相側の磁極のいずれか一方側の磁極の極性が反転し、これに応じて、ロータ５が、励磁電流の１パルス分の回転角度としての所定の回転角度（電気角で９０度の回転角度）づつ、回転する。   At this time, every time the energization patterns (1) to (4) are switched, a pulsed excitation current is simultaneously applied to the A-phase coil 2A and the B-phase coil 2B, as illustrated in FIGS. 4 (a) to (c). As described above, the polarity of either the A-phase side magnetic pole or the B-phase side magnetic pole is reversed, and in response to this, the rotor 5 rotates at a predetermined rotation angle corresponding to one pulse of the excitation current. Rotate by an angle (90 degrees electrical angle).

この場合、各通電パターンでの励磁電流の通電により到達するロータ５の回転位置は、該ロータ５のＮ極が、Ａ相側のＳ極と、これに周方向で隣り合うＢ相側のＳ極との間の中間位置（周方向での中間位置）になり、且つ、該ロータ５のＳ極が、Ａ相側のＮ極と、これに周方向で隣り合うＢ相側のＮ極との間の中間位置（周方向での中間位置）になるような回転位置に規定される。   In this case, the rotational position of the rotor 5 reached by energization of the excitation current in each energization pattern is such that the N pole of the rotor 5 is the S pole on the B phase side adjacent to the S pole on the A phase side in the circumferential direction. And the S pole of the rotor 5 is an A pole on the A phase side and an N pole on the B phase side adjacent to the A pole side in the circumferential direction. Is defined as a rotational position that becomes an intermediate position (intermediate position in the circumferential direction).

なお、図４（ａ）〜（ｃ）は、通電パターンを（２）→（３）→（４）（又は（４）→（１）→（２））というように切り換えた場合の例を示している。   4A to 4C show examples in which the energization pattern is switched in the order of (2) → (3) → (4) (or (4) → (1) → (2)). Show.

補足すると、通電パターンを一定に維持した状態、あるいは、Ａ相コイル２Ａ及びＢ相コイル２Ｂの両方の通電を遮断した状態では、ステッピングモータ１のロータ５の回転位置は、一定に維持される。   Supplementally, the rotational position of the rotor 5 of the stepping motor 1 is maintained constant in a state where the energization pattern is maintained constant or in a state where the energization of both the A-phase coil 2A and the B-phase coil 2B is interrupted.

以上のように、ステッピングモータ１の運転中は、２相励磁方式によりロータ５の回転位置が制御される。   As described above, during the operation of the stepping motor 1, the rotational position of the rotor 5 is controlled by the two-phase excitation method.

また、コントロールユニット３０は、ステッピングモータ１の運転停止状態で、異常検知処理部３１の処理を実行する。   Further, the control unit 30 executes the processing of the abnormality detection processing unit 31 while the operation of the stepping motor 1 is stopped.

本実施形態では、この異常検知処理部３１の処理は、例えば、ステッピングモータ１の運転の要求があった場合（ステッピングモータ１を備える給湯器、ガスコンロ等の機器の運転開始時等）に、ステッピングモータ１の実際の運転を開始する直前に実行される。   In the present embodiment, the processing of the abnormality detection processing unit 31 performs stepping, for example, when there is a request for operation of the stepping motor 1 (when starting operation of a water heater equipped with the stepping motor 1, a gas stove, or the like). It is executed immediately before the actual operation of the motor 1 is started.

ここで、異常検知処理部３１の処理の概要を説明しておく。異常検知処理部３１は、Ａ相コイル２Ａ及びＢ相コイル２Ｂの一方のコイル２Ａ又は２Ｂの両端を遮断した状態（該両端を開放端にした状態）で、励磁対象のコイルとして選択した他方のコイル２Ｂ又は２Ａだけに直流電源１０から励磁電流を通電しつつ、異常の有無を検知する４種類の異常検知処理Ｓ１〜Ｓ４と、Ａ相コイル２Ａ及びＢ相コイル２Ｂの一方のコイル２Ａ又は２Ｂの両端を直流電源１０の負極（接地極）に導通させた状態で、励磁対象のコイルとして選択した他方のコイル２Ｂ又は２Ａだけに直流電源１０から励磁電流を通電しつつ、異常の有無を検知する１種類の異常検知処理Ｓ５との総計５回の異常検知処理Ｓ１〜Ｓ５を順次実行する。   Here, an outline of the processing of the abnormality detection processing unit 31 will be described. The abnormality detection processing unit 31 is in a state where both ends of one coil 2A or 2B of the A-phase coil 2A and the B-phase coil 2B are cut off (in a state where both ends are open ends), and the other selected as the coil to be excited Four types of abnormality detection processes S1 to S4 for detecting the presence or absence of abnormality while energizing an exciting current from the DC power supply 10 only to the coil 2B or 2A, and one coil 2A or 2B of the A phase coil 2A and the B phase coil 2B With both ends connected to the negative electrode (grounding electrode) of the DC power supply 10, the presence or absence of abnormality is detected while energizing the excitation current from the DC power supply 10 only to the other coil 2B or 2A selected as the coil to be excited. A total of five abnormality detection processes S1 to S5 with one type of abnormality detection process S5 to be performed are sequentially executed.

この場合、上記異常検知処理Ｓ１〜Ｓ４は、励磁対象（励磁電流の通電対象）のコイル２Ａ又は２Ｂと、通電方向との組み合わせが互いに異なるものとされる。また、本実施形態では、異常検知処理Ｓ５における励磁対象のコイルはＡ相コイル２Ａ、その通電方向は出力端子ＯＵＴ２からＯＵＴ１に向かう向きである。   In this case, in the abnormality detection processes S1 to S4, the combination of the coil 2A or 2B to be excited (the excitation current energization target) and the energization direction are different from each other. In the present embodiment, the excitation target coil in the abnormality detection process S5 is the A-phase coil 2A, and the energization direction is from the output terminal OUT2 to OUT1.

そして、本実施形態では、異常検知処理Ｓ１〜Ｓ５の実行順序は、ステッピングモータ１の運転停止の直前（現在の運転停止状態となる前に行われていた運転が停止される直前）通電パターンデータとして、前記メモリ３２に記憶保持されている通電パターンデータに応じて決定される。また、異常検知処理Ｓ１〜Ｓ５のそれぞれは、あらかじめ定められた所定の時間幅の期間で実行される。   In the present embodiment, the order of execution of the abnormality detection processes S1 to S5 is energization pattern data immediately before the operation of the stepping motor 1 is stopped (immediately before the operation that was performed before the current operation stop state is stopped). As determined in accordance with energization pattern data stored and held in the memory 32. Moreover, each of abnormality detection process S1-S5 is performed in the period of the predetermined time width defined beforehand.

なお、以降の説明では、異常検知処理Ｓ１〜Ｓ５を区別する必要がないときは、単に、異常検知処理Ｓと表記する。   In the following description, when it is not necessary to distinguish the abnormality detection processes S1 to S5, they are simply referred to as the abnormality detection process S.

また、異常検知処理部３１は、各異常検知処理Ｓを実行する都度、該異常検知処理Ｓの次に、ロータ５の回転位置を、初回（第１回）の異常検知処理の実行開始前の回転位置と同じ回転位置に保持又は復帰させるようにＡ相コイル２Ａ及びＢ相コイル２Ｂの両方に励磁電流を通電する補助処理Ｃを実行する。この補助処理Ｃは、あらかじめ定められた時間幅の期間で実行される。そして、補助処理ＣでのＡ相コイル２Ａ及びＢ相コイル２Ｂへの励磁電流の通電は、メモリ３２に記憶保持されている通電パターンデータにより示される通電パターンと同じパターンで実行される。   Further, each time each abnormality detection process S is executed, the abnormality detection processing unit 31 sets the rotational position of the rotor 5 after the abnormality detection process S before the start of the first (first) abnormality detection process. An auxiliary process C is performed in which an excitation current is supplied to both the A-phase coil 2A and the B-phase coil 2B so as to be held or returned to the same rotational position as the rotational position. This auxiliary process C is executed in a period of a predetermined time width. The energization of the excitation current to the A-phase coil 2A and the B-phase coil 2B in the auxiliary process C is executed in the same pattern as the energization pattern indicated by the energization pattern data stored and held in the memory 32.

さらに、異常検知処理部３１は、いずれかの回（例えばｎ回目）の異常検知処理Ｓとその次の補助処理Ｃとで、Ａ相コイル２Ａ又はＢ相コイル２Ｂに通電する励磁電流の向きが反転する場合、あるいは、いずれかの回（例えばｍ回目）の異常検知処理Ｓの次の補助処理Ｃとその次（ｍ＋１回目）の異常検知処理Ｓとで、Ａ相コイル２Ａ又はＢ相コイル２Ｂに通電する励磁電流の向きが反転する場合は、上記ｎ回目の異常検知処理Ｓとその次の補助処理Ｃとの間、あるいは、上記ｍ回目の異常検知処理Ｓの次の補助処理Ｃと、その次のｍ＋１回目の異常検知処理Ｓとの間で、あらかじめ定めた所定時間だけＡ相コイル２Ａ及びＢ相コイル２Ｂの両方の通電を一時的に遮断する通電遮断処理Ｄを実行する。   Furthermore, the abnormality detection processing unit 31 determines the direction of the excitation current to be supplied to the A-phase coil 2A or the B-phase coil 2B in any one of the abnormality detection processes S (for example, the nth time) and the next auxiliary process C. In the case of inversion, or in the auxiliary process C next to the abnormality detection process S at any time (for example, m-th) and the abnormality detection process S at the next (m + 1) abnormality detection process S, the A-phase coil 2A or the B-phase coil 2B When the direction of the excitation current energized is reversed, the auxiliary process C between the nth abnormality detection process S and the next auxiliary process C or the mth abnormality detection process S, Between the next abnormality detection process S of the (m + 1) th time, an energization cut-off process D that temporarily cuts off energization of both the A-phase coil 2A and the B-phase coil 2B for a predetermined time is executed.

以上を前提として、異常検知処理部３１の処理をさらに詳細に説明する。   Based on the above, the processing of the abnormality detection processing unit 31 will be described in more detail.

本実施形態では、異常検知処理部３１は、メモリ３２に記憶保持されている通電パターンデータにより示される、ステッピングモータ１の運転停止の直前の通電パターンが前記通電パターン（１）である場合には、異常検知処理Ｓ１〜Ｓ５を、例えば図５（ａ）に示す順番（図示例ではＳ１→Ｓ４→Ｓ２→Ｓ３→Ｓ５の順番）で、それぞれ実行する。   In the present embodiment, the abnormality detection processing unit 31 indicates that the energization pattern immediately before the stop of the operation of the stepping motor 1 indicated by the energization pattern data stored and held in the memory 32 is the energization pattern (1). For example, the abnormality detection processes S1 to S5 are executed in the order shown in FIG. 5A (in the example shown, the order of S1, S4, S2, S3, and S5).

また、上記通電パターンデータにより示される通電パターンが通電パターン（２）である場合には、異常検知処理部３１は、異常検知処理Ｓ１〜Ｓ５を、例えば図６に示す順番（図示例ではＳ１→Ｓ３→Ｓ２→Ｓ４→Ｓ５の順番）で、それぞれ実行する。   When the energization pattern indicated by the energization pattern data is the energization pattern (2), the abnormality detection processing unit 31 performs the abnormality detection processes S1 to S5 in the order shown in FIG. 6 (S1 → (S3 → S2 → S4 → S5).

また、上記通電パターンデータにより示される通電パターンが通電パターン（３）である場合には、異常検知処理部３１は、異常検知処理Ｓ１〜Ｓ５を、例えば図７に示す順番（図示例ではＳ２→Ｓ３→Ｓ１→Ｓ４→Ｓ５の順番）で、それぞれ実行する。   When the energization pattern indicated by the energization pattern data is the energization pattern (3), the abnormality detection processing unit 31 performs the abnormality detection processes S1 to S5 in the order shown in FIG. 7, for example (S2 → (S3 → S1 → S4 → S5).

また、上記通電パターンデータにより示される通電パターンが通電パターン（４）である場合には、異常検知処理部３１は、異常検知処理Ｓ１〜Ｓ５を、例えば図８に示す順番（図示例ではＳ２→Ｓ４→Ｓ１→Ｓ３→Ｓ５の順番）で、それぞれ実行する。   When the energization pattern indicated by the energization pattern data is the energization pattern (4), the abnormality detection processing unit 31 performs the abnormality detection processes S1 to S5 in the order shown in FIG. 8, for example (S2 → (S4 → S1 → S3 → S5).

そして、異常検知処理部３１は、上記のいずれの場合でも、各異常検知処理Ｓの次に補助処理Ｃを実行する。さらに、異常検知処理部３１は、異常検知処理Ｓと補助処理Ｃとの間で適宜、通電遮断処理Ｄを実行する。   Then, the abnormality detection processing unit 31 executes the auxiliary process C next to each abnormality detection process S in any of the above cases. Furthermore, the abnormality detection processing unit 31 appropriately executes an energization cutoff process D between the abnormality detection process S and the auxiliary process C.

各異常検知処理Ｓは、次のように実行される。すなわち、異常検知処理部３１は、各異常検知処理Ｓの実行期間（所定の時間幅（例えば２００ms）の期間）において、図５（ａ）並びに図６〜図８に示すパターンの指令信号の組をモータ駆動回路２０の入力端子ＩＮ１〜ＩＮ４に入力する。   Each abnormality detection process S is performed as follows. That is, the abnormality detection processing unit 31 sets the command signals having the patterns shown in FIG. 5A and FIGS. 6 to 8 during the execution period of each abnormality detection process S (period of a predetermined time width (for example, 200 ms)). Is input to the input terminals IN1 to IN4 of the motor drive circuit 20.

具体的には、Ｓ１の異常検知処理では、入力端子ＩＮ１だけにＨレベルの指令信号が入力され、他の入力端子ＩＮ２、ＩＮ３、ＩＮ４には、Ｌレベルの指令信号が入力される。   Specifically, in the abnormality detection process of S1, an H level command signal is input only to the input terminal IN1, and an L level command signal is input to the other input terminals IN2, IN3, and IN4.

このとき、Ａ相コイル２Ａに、出力端子ＯＵＴ１側からＯＵＴ２側に向かう励磁電流を直流電源１０から通電するように、Ａ相側のモータ通電回路２１Ａがスイッチング制御部２４により制御される。詳しくは、モータ通電回路２１Ａの半導体スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ４がそれぞれオン、オフ、オフ、オンとなる（ひいては、Ａ相コイル２ＡのＯＵＴ１側の一端が正極接続状態、ＯＵＴ２側の他端が負極接続状態となる）ように制御される。   At this time, the A-side motor energization circuit 21A is controlled by the switching control unit 24 so that the excitation current from the output terminal OUT1 side to the OUT2 side is energized from the DC power supply 10 to the A-phase coil 2A. Specifically, the semiconductor switch elements S1 to S4 of the motor energization circuit 21A are turned on, off, off, and on, respectively (as a result, one end on the OUT1 side of the A-phase coil 2A is in a positive connection state and the other end on the OUT2 side is in a negative connection. Control).

そして、Ｂ相側のモータ通電回路２１Ｂの半導体スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ４はいずれもオフとなるように制御される。このため、Ｂ相コイル２Ｂの両端は、直流電源１０から遮断される。   Then, the semiconductor switch elements S1 to S4 of the B-phase side motor energization circuit 21B are controlled so as to be turned off. For this reason, both ends of the B-phase coil 2 </ b> B are disconnected from the DC power supply 10.

また、Ｓ２の異常検知処理では、入力端子ＩＮ２だけにＨレベルの指令信号が入力され、他の入力端子ＩＮ１、ＩＮ３、ＩＮ４には、Ｌレベルの指令信号が入力される。   In the abnormality detection process of S2, an H level command signal is input only to the input terminal IN2, and an L level command signal is input to the other input terminals IN1, IN3, and IN4.

このとき、Ａ相コイル２Ａに、出力端子ＯＵＴ２側からＯＵＴ１側に向かう励磁電流（Ｓ１の異常検知処理と逆向きの励磁電流）を直流電源１０から通電するように、Ａ相側のモータ通電回路２１Ａがスイッチング制御部２４により制御される。詳しくは、モータ通電回路２１Ａの半導体スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ４がそれぞれオフ、オン、オン、オフとなる（ひいては、Ａ相コイル２ＡのＯＵＴ２側の一端が正極接続状態、ＯＵＴ１側の他端が負極接続状態となる）ように制御される。そして、Ｓ１の異常検知処理と同様に、Ｂ相コイル２Ｂの両端は、直流電源１０から遮断される。   At this time, the motor energization circuit on the A phase side is energized from the DC power supply 10 to the A phase coil 2A from the DC power supply 10 with an excitation current (excitation current in the opposite direction to the abnormality detection processing of S1) from the output terminal OUT2 side to the OUT1 side. 21A is controlled by the switching control unit 24. Specifically, the semiconductor switch elements S1 to S4 of the motor energizing circuit 21A are turned off, on, on, and off, respectively (as a result, one end on the OUT2 side of the A phase coil 2A is in a positive connection state and the other end on the OUT1 side is in a negative connection. Control). Then, both ends of the B-phase coil 2 </ b> B are disconnected from the DC power supply 10 as in the abnormality detection process of S <b> 1.

また、Ｓ３の異常検知処理では、入力端子ＩＮ３だけにＨレベルの指令信号が入力され、他の入力端子ＩＮ１、ＩＮ２、ＩＮ４には、Ｌレベルの指令信号が入力される。   In the abnormality detection process in S3, an H level command signal is input only to the input terminal IN3, and an L level command signal is input to the other input terminals IN1, IN2, and IN4.

このとき、Ｂ相コイル２Ｂに、出力端子ＯＵＴ３側からＯＵＴ４側に向かう励磁電流を直流電源１０から通電するように、Ｂ相側のモータ通電回路２１Ｂがスイッチング制御部２４により制御される。詳しくは、モータ通電回路２１Ｂの半導体スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ４がそれぞれオン、オフ、オフ、オンとなる（ひいては、Ｂ相コイル２ＢのＯＵＴ３側の一端が正極接続状態、ＯＵＴ４側の他端が負極接続状態となる）ように制御される。   At this time, the B phase side motor energization circuit 21B is controlled by the switching control unit 24 so that the B phase coil 2B is energized from the DC power source 10 with an exciting current from the output terminal OUT3 side to the OUT4 side. Specifically, the semiconductor switch elements S1 to S4 of the motor energization circuit 21B are turned on, off, off, and on, respectively (as a result, one end on the OUT3 side of the B-phase coil 2B is in a positive connection state and the other end on the OUT4 side is in a negative connection. Control).

そして、Ａ相側のモータ通電回路２１Ａの半導体スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ４はいずれもオフとなるように制御される。このため、Ａ相コイル２Ａの両端は、直流電源１０から遮断される。   The semiconductor switch elements S1 to S4 of the A-phase side motor energization circuit 21A are controlled so as to be turned off. For this reason, both ends of the A-phase coil 2 </ b> A are disconnected from the DC power supply 10.

また、Ｓ４の異常検知処理では、入力端子ＩＮ４だけにＨレベルの指令信号が入力され、他の入力端子ＩＮ１、ＩＮ２、ＩＮ３には、Ｌレベルの指令信号が入力される。   In the abnormality detection process in S4, an H level command signal is input only to the input terminal IN4, and an L level command signal is input to the other input terminals IN1, IN2, and IN3.

このとき、Ｂ相コイル２Ｂに、出力端子ＯＵＴ４側からＯＵＴ３側に向かう励磁電流（Ｓ３の異常検知処理と逆向きの励磁電流）を直流電源１０から通電するように、Ｂ相側のモータ通電回路２１Ｂがスイッチング制御部２４により制御される。詳しくは、モータ通電回路２１Ｂの半導体スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ４がそれぞれオフ、オン、オン、オフとなる（ひいては、Ｂ相コイル２ＢのＯＵＴ４側の一端が正極接続状態、ＯＵＴ３側の他端が負極接続状態となる）ように制御される。そして、Ｓ３の異常検知処理と同様に、Ａ相コイル２Ａの両端は、直流電源１０から遮断される。   At this time, a motor energization circuit on the B phase side is supplied to the B phase coil 2B from the DC power supply 10 so that an excitation current (excitation current opposite to the abnormality detection process in S3) from the output terminal OUT4 side to the OUT3 side is energized. 21B is controlled by the switching control unit 24. Specifically, the semiconductor switch elements S1 to S4 of the motor energization circuit 21B are turned off, on, on, and off, respectively (as a result, one end on the OUT4 side of the B-phase coil 2B is in a positive connection state and the other end on the OUT3 side is in a negative connection. Control). Then, both ends of the A-phase coil 2 </ b> A are disconnected from the DC power supply 10 as in the abnormality detection process of S <b> 3.

以上のように、Ｓ１〜Ｓ４の異常検知処理では、それぞれ、Ａ相コイル２Ａ及びＢ相コイル２Ｂのいずれか一方にだけ、一方向の励磁電流を通電し、且つ他方のコイル２Ａ又は２Ｂの両端を直流電源１０から遮断する（該両端を電気的な開放端にする）ようにモータ通電回路２１Ａ，２１Ｂが制御される。そして、Ｓ１〜Ｓ４の異常検知処理のそれぞれで、通電対象のコイル２Ａ又は２Ｂと、通電方向との組み合わせが互いに異なるものとされる。   As described above, in the abnormality detection process of S1 to S4, only one of the A-phase coil 2A and the B-phase coil 2B is energized in one direction and both ends of the other coil 2A or 2B. The motor energization circuits 21A and 21B are controlled so as to be disconnected from the DC power supply 10 (the both ends are electrically open ends). In each of the abnormality detection processes of S1 to S4, the combination of the coil 2A or 2B to be energized and the energization direction are different from each other.

ここで、Ｓ１〜Ｓ４の異常検知処理のそれぞれにおいて、通電対象のコイル２Ａ又は２Ｂへの通電が正常に行われる場合には、概ね所定の範囲内の大きさの励磁電流が電流検出用抵抗１２を介して通電対象のコイル２Ａ又は２Ｂに流れる。   Here, in each of the abnormality detection processes of S1 to S4, when the energization of the coil 2A or 2B to be energized is normally performed, an excitation current having a magnitude within a predetermined range is approximately the current detection resistor 12. Through the coil 2A or 2B to be energized.

このため、コントロールユニット３０に電流検出用抵抗１２から入力される電流検出信号Ｖｉの大きさは、例えば図５（ｂ）に示すように、所定の第１閾値ＴＨ１と第２閾値ＴＨ２（＜ＴＨ１）との間の範囲内に収まる。   For this reason, the magnitude of the current detection signal Vi input from the current detection resistor 12 to the control unit 30 is, for example, as shown in FIG. 5B, a predetermined first threshold TH1 and second threshold TH2 (<TH1 ).

一方、Ａ相コイル２Ａ又はＢ相コイル２Ｂの断線（もしくはコイル２Ａ又はコイル２Ｂと直流電源１０との間の通電経路の断線）が発生した場合には、Ｓ１〜Ｓ４の異常検知処理のいずれかで、通電対象のコイル２Ａ又は２Ｂに電流が流れないため、電流検出信号Ｖｉの大きさがゼロ（＜ＴＨ２）となる。   On the other hand, when the disconnection of the A-phase coil 2A or the B-phase coil 2B (or the disconnection of the energization path between the coil 2A or the coil 2B and the DC power supply 10) occurs, one of the abnormality detection processes of S1 to S4 Since no current flows through the coil 2A or 2B to be energized, the magnitude of the current detection signal Vi becomes zero (<TH2).

例えばＡ相コイル２Ａの断線（もしくはコイル２Ａと直流電源１０との間の通電経路の断線）が発生した場合には、図５（ｃ）に示すように、Ｓ１及びＳ２の異常検知処理において、電流検出信号Ｖｉの大きさが第２閾値ＴＨ２よりも小さくなる。   For example, when the disconnection of the A-phase coil 2A (or disconnection of the energization path between the coil 2A and the DC power supply 10) occurs, as shown in FIG. 5C, in the abnormality detection process of S1 and S2, The magnitude of the current detection signal Vi is smaller than the second threshold value TH2.

なお、このことは、Ｂ相コイル２Ｂの断線（もしくはコイル２Ｂと直流電源１０との間の通電経路の断線）が発生した場合でも同様である。この場合には、Ｓ３及びＳ４の異常検知処理において、電流検出信号Ｖｉの大きさが第２閾値ＴＨ２よりも小さくなる。   This is the same even when a disconnection of the B-phase coil 2B (or disconnection of the energization path between the coil 2B and the DC power supply 10) occurs. In this case, in the abnormality detection process of S3 and S4, the magnitude of the current detection signal Vi is smaller than the second threshold value TH2.

また、Ａ相コイル２Ａ又はＢ相コイル２Ｂの短絡（出力端子ＯＵＴ１，ＯＵＴ２間、あるいは、ＯＵＴ３，ＯＵＴ４間の短絡）が発生した場合には、Ｓ１〜Ｓ４の異常検知処理のいずれかで、直流電源１０から通電対象のＡ相コイル２Ａ又はＢ相コイル２Ｂをバイパスする短絡経路で電流が流れることとなるために、電流検出用抵抗１２に、電流検出信号Ｖｉの大きさが第１閾値ＴＨ１よりも大きくなるような過大な電流が流れる。   Further, when a short circuit occurs between the A phase coil 2A or the B phase coil 2B (a short circuit between the output terminals OUT1 and OUT2 or a short circuit between OUT3 and OUT4), the DC is detected in any of the abnormality detection processes of S1 to S4. Since a current flows through a short-circuit path that bypasses the A-phase coil 2A or the B-phase coil 2B to be energized from the power supply 10, the magnitude of the current detection signal Vi is greater than the first threshold value TH1 in the current detection resistor 12. An excessive current flows that increases.

例えばＢ相コイル２Ｂの短絡が発生した場合には、図５（ｄ）に示すように、Ｓ３及びＳ４の異常検知処理において、電流検出信号Ｖｉの大きさが第１閾値ＴＨ１よりも大きくなる。   For example, when a short circuit occurs in the B-phase coil 2B, as shown in FIG. 5D, the magnitude of the current detection signal Vi becomes larger than the first threshold value TH1 in the abnormality detection process in S3 and S4.

なお、このことは、Ａ相コイル２Ａの短絡が発生した場合でも同様である。この場合には、Ｓ１及びＳ２の異常検知処理において、電流検出信号Ｖｉの大きさが第１閾値ＴＨ１よりも大きくなる。   This is the same even when a short circuit of the A-phase coil 2A occurs. In this case, in the abnormality detection process of S1 and S2, the magnitude of the current detection signal Vi becomes larger than the first threshold value TH1.

そこで、異常検知処理部３１は、Ｓ１〜Ｓ４の異常検知処理のいずれかで、電流検出信号Ｖｉの大きさが所定の第１閾値ＴＨ１を超えた場合には、通電対象のＡ相コイル２Ａ又はＢ相コイル２Ｂの短絡（出力端子ＯＵＴ１，ＯＵＴ２間、あるいは、ＯＵＴ３，ＯＵＴ４間の短絡）による異常が発生したと判断する。   Therefore, the abnormality detection processing unit 31 determines whether the A-phase coil 2A to be energized or not when the magnitude of the current detection signal Vi exceeds the predetermined first threshold value TH1 in any of the abnormality detection processes S1 to S4. It is determined that an abnormality has occurred due to a short circuit of B phase coil 2B (a short circuit between output terminals OUT1 and OUT2 or a short circuit between OUT3 and OUT4).

また、異常検知処理部３１は、Ｓ１〜Ｓ４の異常検知処理のいずれかで、電流検出信号Ｖｉの大きさが所定の第２閾値ＴＨ２を下回るものとなっている場合には、通電対象のＡ相コイル２Ａ又はＢ相コイル２Ｂの断線（もしくは、通電対象のＡ相コイル２Ａ又はＢ相コイル２Ｂと直流電源１０との間の通電経路の断線）による異常が発生したと判断する。   In addition, the abnormality detection processing unit 31 determines whether the current detection signal Vi is less than the predetermined second threshold value TH2 in any of the abnormality detection processes S1 to S4. It is determined that an abnormality has occurred due to disconnection of phase coil 2A or B phase coil 2B (or disconnection of the energization path between A phase coil 2A or B phase coil 2B to be energized and DC power supply 10).

なお、上記第１閾値ＴＨ１及び第２閾値ＴＨ２は、あらかじめ実験等に基づき設定されている。この場合、第１閾値ＴＨ１は、本発明における第１閾値に相当するものであると同時に、本発明における第２閾値に相当するものでもある。   The first threshold value TH1 and the second threshold value TH2 are set in advance based on experiments or the like. In this case, the first threshold value TH1 corresponds to the first threshold value in the present invention, and also corresponds to the second threshold value in the present invention.

次に、Ｓ５の異常検知処理では、入力端子ＩＮ１，ＩＮ４のうちの一方、例えば入力端子ＩＮ１にＬレベルの指令信号が入力され、残りの３つの入力端子ＩＮ２，ＩＮ３，ＩＮ４にＨレベルの指令信号が入力される。   Next, in the abnormality detection process of S5, an L level command signal is input to one of the input terminals IN1, IN4, for example, the input terminal IN1, and an H level command is input to the remaining three input terminals IN2, IN3, IN4. A signal is input.

このとき、Ａ相コイル２Ａに、出力端子ＯＵＴ２側からＯＵＴ１側に向かう励磁電流を直流電源１０から通電するように、Ａ相側のモータ通電回路２１Ａがスイッチング制御部２４により制御される。詳しくは、モータ通電回路２１Ａの半導体スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ４がそれぞれオフ、オン、オン、オフとなる（ひいては、Ａ相コイル２ＡのＯＵＴ２側の一端が正極接続状態、ＯＵＴ１側の他端が負極接続状態となる）ように制御される。   At this time, the switching control unit 24 controls the A phase side motor energization circuit 21A so that the excitation current flowing from the output terminal OUT2 side to the OUT1 side is energized from the DC power source 10 to the A phase coil 2A. Specifically, the semiconductor switch elements S1 to S4 of the motor energizing circuit 21A are turned off, on, on, and off, respectively (as a result, one end on the OUT2 side of the A phase coil 2A is in a positive connection state and the other end on the OUT1 side is in a negative connection. Control).

また、Ｂ相側のモータ通電回路２１Ｂの半導体スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ４がそれぞれオフ、オン、オフ、オンとなるように制御される。すなわち、Ｂ相コイル２Ｂの両端が負極接続状態となるようにモータ通電回路２１Ｂが制御される。   Further, the semiconductor switch elements S1 to S4 of the B-phase side motor energization circuit 21B are controlled to be off, on, off, and on, respectively. That is, the motor energization circuit 21B is controlled so that both ends of the B-phase coil 2B are in the negative electrode connection state.

本実施形態では、出力端子ＯＵＴ２とＯＵＴ３とが隣接しているので、半田不良やゴミの付着等に起因して、出力端子ＯＵＴ２，ＯＵＴ３間の短絡（Ａ相コイル２ＡのＯＵＴ２側の端部とＢ相コイル２ＢのＯＵＴ３側の端部との間の短絡）が発生する場合もある。   In the present embodiment, since the output terminals OUT2 and OUT3 are adjacent to each other, a short circuit between the output terminals OUT2 and OUT3 (the end of the A-phase coil 2A on the OUT2 side) due to defective solder or adhesion of dust or the like. There may be a case where a short circuit between the B3 coil 2B and the end on the OUT3 side occurs.

ここで、出力端子ＯＵＴ２，ＯＵＴ３間の短絡が発生していても、Ａ相コイル２Ａ又はＢ相コイル２Ｂの短絡、あるいは、Ａ相コイル２Ａ又はＢ相コイル２Ｂの断線（もしくはコイル２Ａ又は２Ｂと直流電源１０との間の断線）がいずれも発生していない状況であれば、Ｓ１〜Ｓ４の異常検知処理では、通電対象のコイル２Ａ又は２Ｂに正常に励磁電流が流れる。このため、この状況では、Ｓ１〜Ｓ４の異常検知処理において、電流検出信号Ｖｉの大きさは、第１閾値ＴＨ１と第２閾値ＴＨ２との間に収まる。従って、異常検知処理部３１は、Ｓ１〜Ｓ４の異常検知処理では異常の発生を検知しない。   Here, even if a short circuit occurs between the output terminals OUT2 and OUT3, a short circuit of the A phase coil 2A or the B phase coil 2B, or a disconnection of the A phase coil 2A or the B phase coil 2B (or the coil 2A or 2B) If no disconnection with the DC power supply 10 occurs, the excitation current normally flows through the coil 2A or 2B to be energized in the abnormality detection process of S1 to S4. Therefore, in this situation, the magnitude of the current detection signal Vi falls between the first threshold value TH1 and the second threshold value TH2 in the abnormality detection process of S1 to S4. Therefore, the abnormality detection processing unit 31 does not detect the occurrence of abnormality in the abnormality detection processing of S1 to S4.

一方、Ｓ５の異常検知処理では、Ａ相コイル２ＡのＯＵＴ２側の一端が正極接続状態、Ｂ相コイル２ＢのＯＵＴ３側の一端が負極接続状態となる。このため、出力端子ＯＵＴ２，ＯＵＴ３間の短絡が発生している場合には、直流電源１０からＡ相コイル２Ａをバイパスする短絡経路で電流が流れることとなる。従って、電流検出用抵抗１２に、電流検出信号Ｖｉの大きさが第１閾値ＴＨ１よりも大きくなるような過大な電流が流れる。   On the other hand, in the abnormality detection process of S5, one end on the OUT2 side of the A phase coil 2A is in a positive connection state, and one end on the OUT3 side of the B phase coil 2B is in a negative connection state. For this reason, when a short circuit occurs between the output terminals OUT2 and OUT3, a current flows through the short-circuit path bypassing the A-phase coil 2A from the DC power supply 10. Accordingly, an excessive current flows through the current detection resistor 12 so that the magnitude of the current detection signal Vi is larger than the first threshold value TH1.

このため、出力端子ＯＵＴ２，ＯＵＴ３間の短絡が発生している場合には、図５（ｅ）に示すように、Ｓ５の異常検知処理において、電流検出信号Ｖｉの大きさが第１閾値ＴＨ１よりも大きくなる。   For this reason, when a short circuit occurs between the output terminals OUT2 and OUT3, as shown in FIG. 5E, in the abnormality detection process of S5, the magnitude of the current detection signal Vi is larger than the first threshold value TH1. Also grows.

そこで、異常検知処理部３１は、Ｓ１〜Ｓ４の異常検知処理で、電流検出信号Ｖｉの大きさが第１閾値ＴＨ１と第２閾値ＴＨ２との間の範囲に収まっている場合において、Ｓ５の異常検知処理で、電流検出信号Ｖｉの大きさが第１閾値ＴＨ１を超えた場合には、出力端子ＯＵＴ２，ＯＵＴ３間の短絡（換言すれば、Ａ相コイル２ＡのＯＵＴ２側の端部とＢ相コイル２ＢのＯＵＴ３側の端部との間の短絡）による異常が発生したと判断する。   Therefore, the abnormality detection processing unit 31 performs the abnormality detection of S5 when the magnitude of the current detection signal Vi is within the range between the first threshold value TH1 and the second threshold value TH2 in the abnormality detection processing of S1 to S4. In the detection process, when the magnitude of the current detection signal Vi exceeds the first threshold value TH1, a short circuit between the output terminals OUT2 and OUT3 (in other words, the end on the OUT2 side of the A-phase coil 2A and the B-phase coil) It is determined that an abnormality has occurred due to a short circuit with the end of 2B on the OUT3 side.

なお、Ａ相コイル２Ａの短絡、Ａ相コイル２Ａの断線（もしくはＡ相コイル２Ａと直流電源１０との間の通電経路の断線）、及び出力端子ＯＵＴ２，ＯＵＴ３間の短絡がいずれも発生していない場合には、ＳＴＥＰ５では、Ｂ相コイル２Ｂ側の短絡もしくは断線の有無に係らず、Ａ相コイル２Ａだけに正常に電流が流れることとなる。従って、この場合には、電流検出信号Ｖｉの大きさは、図５（ｂ）あるいは図５（ｄ）に例示する如く、第１閾値ＴＨ１と第２閾値ＴＨ２との間の範囲に収まる。   Note that a short circuit of the A phase coil 2A, a disconnection of the A phase coil 2A (or a disconnection of the energization path between the A phase coil 2A and the DC power supply 10), and a short circuit between the output terminals OUT2 and OUT3 have occurred. If not, in STEP 5, the current normally flows only through the A-phase coil 2 </ b> A regardless of whether the B-phase coil 2 </ b> B side is short-circuited or disconnected. Accordingly, in this case, the magnitude of the current detection signal Vi falls within the range between the first threshold TH1 and the second threshold TH2, as illustrated in FIG. 5B or 5D.

補足すると、出力端子ＯＵＴ２，ＯＵＴ３間の短絡が発生していない場合であっても、Ａ相コイル２Ａの短絡が発生している場合には、Ｓ５の異常検知処理では、Ｓ１，Ｓ２の異常検知処理と同様に電流検出信号Ｖｉの大きさが第１閾値ＴＨ１よりも大きくなる。   Supplementally, even if the short circuit between the output terminals OUT2 and OUT3 has not occurred, if the short circuit has occurred in the phase A coil 2A, the abnormality detection process in S5 detects the abnormality in S1 and S2. Similar to the processing, the magnitude of the current detection signal Vi becomes larger than the first threshold value TH1.

さらに、出力端子ＯＵＴ２，ＯＵＴ３間の短絡が発生していない場合であっても、Ａ相コイル２Ａの断線（もしくはＡ相コイル２Ａと直流電源１０との間の通電経路の断線）が発生している場合には、Ｓ５の異常検知処理では、Ｓ１，Ｓ２の異常検知処理と同様に電流検出信号Ｖｉの大きさが第２閾値ＴＨ１よりも小さくなる（図５（ｃ）を参照）。   Furthermore, even when the short circuit between the output terminals OUT2 and OUT3 does not occur, the disconnection of the A-phase coil 2A (or the disconnection of the energization path between the A-phase coil 2A and the DC power supply 10) occurs. If so, in the abnormality detection process of S5, the magnitude of the current detection signal Vi is smaller than the second threshold value TH1 as in the abnormality detection process of S1 and S2 (see FIG. 5C).

異常検知処理部３１は、以上の如く、ステッピングモータ１の運転開始前に、異常検知処理Ｓ１〜Ｓ５を実行することで、短絡もしくは断線による異常の有無を検知する。   As described above, the abnormality detection processing unit 31 executes the abnormality detection processing S1 to S5 before starting the operation of the stepping motor 1, thereby detecting the presence or absence of an abnormality due to a short circuit or disconnection.

次に、各異常検知処理Ｓの次の補助処理Ｃは次のように実行される。すなわち、異常検知処理部３１は、各補助処理Ｃの実行期間（所定の時間幅（例えば７０ms）の期間）において、図５（ａ）並びに図６〜図８に示す如く、メモリ３２に記憶保持されている通電パターンデータにより示されるステッピングモータ１の運転停止の直前の通電パターン（１）又は（２）又は（３）又は（４）に対応するパターンの指令信号の組（すなわち、図３に示した指令信号の組）をモータ駆動回路２０の入力端子ＩＮ１〜ＩＮ４に入力する。   Next, the auxiliary process C next to each abnormality detection process S is executed as follows. That is, the abnormality detection processing unit 31 stores and holds in the memory 32 as shown in FIG. 5A and FIGS. 6 to 8 during the execution period of each auxiliary process C (period of a predetermined time width (for example, 70 ms)). A set of command signals having a pattern corresponding to the energization pattern (1) or (2) or (3) or (4) immediately before the stop of the operation of the stepping motor 1 indicated by the energization pattern data (in FIG. 3) The set of command signals shown) is input to the input terminals IN1 to IN4 of the motor drive circuit 20.

これにより、各補助処理Ｃにおいて、ステッピングモータ１の運転停止の直前の通電パターン（１）又は（２）又は（３）又は（４）と同じ通電パターンで、Ａ相コイル２Ａ及びＢ相コイル２Ｂの両方に励磁電流が通電される。   Thereby, in each auxiliary process C, the A phase coil 2A and the B phase coil 2B have the same energization pattern as the energization pattern (1) or (2) or (3) or (4) immediately before the operation of the stepping motor 1 is stopped. An exciting current is applied to both.

ここで、各異常検知処理Ｓでは、Ａ相コイル２Ａ及びＢ相コイル２Ｂのいずれか１つのコイル２Ａ又は２Ｂにだけ励磁電流を通電させるようにモータ通電回路２１Ａ，２１Ｂが制御される。   Here, in each abnormality detection process S, the motor energization circuits 21A and 21B are controlled so as to energize only one coil 2A or 2B of the A phase coil 2A and the B phase coil 2B.

このため、ステッピングモータ１の回路システムが正常である場合における各異常検知処理Ｓの実行中に、ステッピングモータ１のロータ５が、２相励磁方式での運転時（運転停止の直前を含む）には実現し得ない回転位置に回転してしまう。   Therefore, during the execution of each abnormality detection process S when the circuit system of the stepping motor 1 is normal, the rotor 5 of the stepping motor 1 is operated in the two-phase excitation method (including immediately before the operation is stopped). Will rotate to a rotational position that cannot be realized.

そして、仮に、補助処理Ｃを実行することなく、異常検知処理Ｓ１〜Ｓ５を実行した場合には、該異常検知処理Ｓ１〜Ｓ５の実行後に、ステッピングモータ１の運転を開始するときに、その運転開始当初のロータ５の回転位置が、前回の運転の停止時におけるロータ５の回転位置からずれてしまう場合がある。   If the abnormality detection processes S1 to S5 are executed without executing the auxiliary process C, the operation of the stepping motor 1 is started after the abnormality detection processes S1 to S5 are executed. The rotational position of the rotor 5 at the beginning of the start may deviate from the rotational position of the rotor 5 when the previous operation was stopped.

一例として、ステッピングモータ１の前回の運転停止の直前における通電パターンに応じて、Ａ相側及びＢ相側の磁極とロータ５の磁極とが図９（ａ）に示すような状態になっていた場合を想定する。   As an example, according to the energization pattern immediately before the previous operation stop of the stepping motor 1, the A-phase side and B-phase side magnetic poles and the magnetic poles of the rotor 5 were in a state as shown in FIG. Assume a case.

このとき、ステッピングモータ１の運転停止後、異常検知処理部３１の処理によりＡ相コイル２Ａ又はＢ相コイル２Ｂの通電が開始するまでの状態では、ロータ５の回転位置は、ステッピングモータ１の運転停止の直前の状態（図９（ａ）の状態）に維持されている。   At this time, after the operation of the stepping motor 1 is stopped, until the energization of the phase A coil 2A or the phase B coil 2B is started by the processing of the abnormality detection processing unit 31, the rotational position of the rotor 5 is the operation of the stepping motor 1. The state immediately before the stop (the state shown in FIG. 9A) is maintained.

そして、例えば異常検知処理部３１の処理のうちのＳ１（又はＳ２）の異常検知処理によって、Ａ相コイル２Ａへの励磁電流の通電が行われると、ロータ５は、図９（ｂ）に示す如く、１．５パルス分の回転角度（電気角で１３５度）だけ当初の回転位置（図９（ａ）の回転位置）から回転する。   For example, when energization of the excitation current to the A-phase coil 2A is performed by the abnormality detection process of S1 (or S2) in the process of the abnormality detection processing unit 31, the rotor 5 is shown in FIG. 9B. As described above, the rotation is performed from the initial rotation position (the rotation position in FIG. 9A) by the rotation angle of 1.5 pulses (135 degrees in electrical angle).

さらに、この状態で、Ａ相コイル２Ａ及びＢ相コイル２Ｂの両方の通電を遮断した場合には、ロータ５が、正転方向及び逆転方向のいずれか一方の不定方向に、０．５パルス分の回転角度（電気角で４５度）だけ回転する。   Further, in this state, when the energization of both the A-phase coil 2A and the B-phase coil 2B is cut off, the rotor 5 moves 0.5 pulses in an indefinite direction in either the forward rotation direction or the reverse rotation direction. Rotation angle (45 degrees in electrical angle).

このとき、ステッピングモータ１の負荷状態等に起因して、図９（ｃ）に示す如く、ロータ５が当初の回転位置から離れる方向に回転する場合がある。例えば、ステッピングモータ１の出力軸にギヤが接続されているような場合には、該ギヤにおけるバックラッシュの影響で、ロータ５が当初の回転位置に近づく方向よりも離れる方向に回転しやすい状況となっている場合がある。このような場合には、ロータ５が当初の回転位置から離れる方向に回転する。   At this time, the rotor 5 may rotate in a direction away from the initial rotation position as shown in FIG. 9C due to the load state of the stepping motor 1 or the like. For example, when a gear is connected to the output shaft of the stepping motor 1, the rotor 5 is likely to rotate in a direction away from the direction approaching the original rotational position due to backlash in the gear. It may be. In such a case, the rotor 5 rotates in a direction away from the original rotation position.

そして、この場合には、ロータ５は、当初の回転位置から２パルス分の回転角度（電気角で１８０度）だけずれた回転位置に回転することとなる。   In this case, the rotor 5 rotates to a rotational position that is shifted from the original rotational position by a rotational angle corresponding to two pulses (180 degrees in electrical angle).

さらに、この状態で、ステッピングモータ１の前回の運転停止の直前と同じ通電パターンでＡ相コイル２Ａ及びＢ相コイル２Ｂに励磁電流を通電すると、ロータ５が、正転方向及び逆転方向のいずれか一方の不定方向に、２パルス分の回転角度（電気角で１８０度）だけ回転する。このとき、ステッピングモータ１の負荷状態等に起因して、図９（ｄ）に示す如く、ロータ５が当初の回転位置から離れる方向に回転する場合がある。この場合には、ロータ５は、当初の回転位置から４パルス分の回転角度（電気角で３６０度）だけずれた回転位置に回転することとなる。   Further, in this state, when the excitation current is supplied to the A-phase coil 2A and the B-phase coil 2B with the same energization pattern as that immediately before the previous operation stop of the stepping motor 1, the rotor 5 is in either the forward rotation direction or the reverse rotation direction. It rotates in one indefinite direction by a rotation angle of 2 pulses (180 degrees in electrical angle). At this time, due to the load state of the stepping motor 1 and the like, as shown in FIG. 9D, the rotor 5 may rotate in a direction away from the original rotational position. In this case, the rotor 5 rotates to a rotation position shifted by a rotation angle of 4 pulses (360 degrees in electrical angle) from the initial rotation position.

そこで、異常検知処理部３１は、各異常検知処理Ｓを実行する都度、ロータ５の回転位置を、当初の回転位置（ステッピングモータ１の運転停止の直前の通電パターンにより規定される回転位置）に、復帰させるために、該異常検知処理Ｓの次に上記の如く補助処理Ｃを実行する。   Therefore, each time each abnormality detection process S is executed, the abnormality detection processing unit 31 sets the rotational position of the rotor 5 to the initial rotational position (the rotational position defined by the energization pattern immediately before the operation of the stepping motor 1 is stopped). In order to recover, the auxiliary process C is executed after the abnormality detection process S as described above.

この補助処理Ｃにより、該補助処理Ｃの直前の異常検知処理Ｓでロータ５の回転位置が当初の回転位置からずれてしまっても、該ロータ５の回転位置を当初の回転位置に復帰させることができる。   By this auxiliary process C, even if the rotational position of the rotor 5 is deviated from the initial rotational position in the abnormality detection process S immediately before the auxiliary process C, the rotational position of the rotor 5 is returned to the original rotational position. Can do.

補足すると、本実施形態では、５種類の異常検知処理のうちの最後の異常検知処理Ｓ（本実施形態ではＳ５）の次の補助処理Ｃにおいては、ロータ５の回転位置を安定化するために、該補助処理Ｃの実行時間を、それ以前の補助処理Ｃの実行時間よりも若干長い時間に設定している。   Supplementally, in the present embodiment, in the auxiliary process C following the last abnormality detection process S (S5 in the present embodiment) of the five types of abnormality detection processes, the rotational position of the rotor 5 is stabilized. The execution time of the auxiliary process C is set to be slightly longer than the previous execution time of the auxiliary process C.

次に、通電遮断処理Ｄについて説明する。Ａ相コイル２Ａ又はＢ相コイル２Ｂに一方向の励磁電流を通電することと、逆方向の励磁電流を通電することとを、時間差をおかずに連続的に切換えるようにモータ通電回路２１Ａ又は２１Ｂを制御すると、励磁電流が十分に減衰していない状態でモータ通電回路２１Ａ又は２１Ｂの切換制御が行われるため、当該切換えの直後に瞬間的に過剰な電流が流れやすい。   Next, the energization cutoff process D will be described. The motor energization circuit 21A or 21B is switched so as to continuously switch the energizing current in one direction to the A-phase coil 2A or the B-phase coil 2B without causing a time difference. When controlled, since the switching control of the motor energization circuit 21A or 21B is performed in a state where the excitation current is not sufficiently attenuated, an excessive current tends to flow instantaneously immediately after the switching.

このため、異常検知処理部３１は、異常検知処理Ｓの次に補助処理Ｃを実行するとき、あるいは、補助処理Ｃの次に異常検知処理Ｓを実行するときに、Ａ相コイル２Ａ又はＢ相コイル２Ｂの通電方向が切り換わることとなる場合に、異常検知処理Ｓと補助処理Ｃとの間で、Ａ相コイル２Ａ及びＢ相コイル２Ｂの両方の通電を一時的に遮断するように、モータ通電回路２１Ａ，２１Ｂを制御する通電遮断処理Ｄを実行する。   For this reason, the abnormality detection processing unit 31 executes the auxiliary process C after the abnormality detection process S or when the abnormality detection process S is executed next to the auxiliary process C. When the energization direction of the coil 2B is to be switched, the motor is temporarily cut off between the A-phase coil 2A and the B-phase coil 2B between the abnormality detection process S and the auxiliary process C. An energization cut-off process D for controlling the energization circuits 21A and 21B is executed.

本実施形態では、図５〜図８にそれぞれ示す如く、２回目の異常検知処理Ｓ（図５（ａ）及び図８ではＳ４、図６及び図７ではＳ３）の次の補助処理Ｃまでは、各相のコイル２Ａ，２Ｂの通電方向が順番に切換ることがないので、通電遮断処理Ｄは、実行されない。そして、２回目の異常検知処理Ｓ（図５（ａ）及び図８ではＳ４、図６及び図７ではＳ３）の次の補助処理Ｃの実行後に、異常検知処理Ｓと補助処理Ｃとの間、あるいは、補助処理Ｃと異常検知処理Ｓとの間で通電遮断処理Ｄが所定時間の時間幅で実行される。   In this embodiment, as shown in FIGS. 5 to 8, up to the auxiliary process C next to the second abnormality detection process S (S4 in FIGS. 5A and 8 and S3 in FIGS. 6 and 7). Since the energization directions of the coils 2A and 2B of the respective phases are not switched in order, the energization cut-off process D is not executed. Then, after execution of the auxiliary process C next to the second abnormality detection process S (S4 in FIGS. 5A and 8 and S3 in FIGS. 6 and 7), between the abnormality detection process S and the auxiliary process C is performed. Alternatively, the energization cut-off process D is executed between the auxiliary process C and the abnormality detection process S with a time width of a predetermined time.

ここで、異常検知処理Ｓとその次の補助処理Ｃとの間での通電遮断処理Ｄの時間幅が長過ぎると、異常検知処理Ｓに続く通電遮断処理Ｄにおいて、前記した図９（ｂ）の状態から図９（ｃ）の状態に移行する場合がある。ひいては、通電遮断処理Ｄに続く補助処理Ｃにおいて、ステッピングモータ１のロータ５が当初の回転位置（ステッピングモータ１の運転停止の直前の通電パターンにより規定される回転位置）から離れる側に回転してしまう虞がある。   Here, when the time width of the energization interruption process D between the abnormality detection process S and the next auxiliary process C is too long, in the energization interruption process D following the abnormality detection process S, FIG. There is a case where the state is shifted to the state of FIG. As a result, in the auxiliary process C following the energization cut-off process D, the rotor 5 of the stepping motor 1 rotates to the side away from the initial rotation position (the rotation position defined by the energization pattern immediately before the operation of the stepping motor 1 is stopped). There is a risk of it.

このため、本実施形態では、通電遮断処理Ｄを実行する時間幅は、Ａ相コイル２Ａ又はＢ相コイル２Ｂの通電方向の切換え時に過剰な電流が流れるのを適正に防止し得る時間幅で、且つ、該通電遮断処理Ｄの次の補助処理Ｃでロータ５を当初の回転位置に復帰させることが可能な短い時間幅（所定値以下の時間幅）に、あらかじめ実験等に基づいて設定されている。該時間幅は、本実施形態では、例えば０．７ms以下の時間幅（例えば０．２ms）である。   For this reason, in this embodiment, the time width for executing the energization cut-off process D is a time width that can appropriately prevent an excessive current from flowing when switching the energization direction of the A-phase coil 2A or the B-phase coil 2B. In addition, a short time width (time width equal to or less than a predetermined value) in which the rotor 5 can be returned to the original rotational position in the auxiliary process C subsequent to the energization cutoff process D is set in advance based on experiments or the like. Yes. In the present embodiment, the time width is, for example, a time width of 0.7 ms or less (for example, 0.2 ms).

なお、通電遮断処理Ｄを実行する時間幅は、本実施形態では、補助処理Ｃの次の通電遮断処理Ｄでも、異常検知処理Ｓの次の通電遮断処理Ｄと同じ時間幅に設定されている。ただし、補助処理Ｃの次の通電遮断処理Ｄでは、ロータ５は回転停止状態に維持されるので、該補助処理Ｃの次の通電遮断処理Ｄの時間幅は、異常検知処理Ｓの次の通電遮断処理Ｄの時間幅よりも長い時間幅に設定されていてもよい。   In the present embodiment, the time width for executing the power cut-off process D is set to the same time width as the next power cut-off process D of the abnormality detection process S even in the next power cut-off process D of the auxiliary process C. . However, in the energization interruption process D subsequent to the auxiliary process C, the rotor 5 is maintained in the rotation stopped state. Therefore, the time width of the energization interruption process D subsequent to the auxiliary process C is the energization subsequent to the abnormality detection process S. The time width longer than the time width of the blocking process D may be set.

また、図５〜図８にそれぞれ示す１回目の異常検知処理Ｓとその次の補助処理Ｃとの間、該補助処理Ｃと２回目の異常検知処理Ｓとの間、該２回目の異常検知処理Ｓとその次の補助処理Ｃとの間でも、通電遮断処理Ｄを実行するようにしてもよい。   Also, between the first abnormality detection process S and the next auxiliary process C shown in FIGS. 5 to 8, between the auxiliary process C and the second abnormality detection process S, the second abnormality detection is performed. The energization cut-off process D may be executed between the process S and the next auxiliary process C.

以上が、異常検知処理部３１の処理の詳細である。   The above is the details of the processing of the abnormality detection processing unit 31.

この処理により、ステッピングモータ１の運転停止状態で、各相のコイル２Ａ，２Ｂの短絡による異常、あるいは、各相のコイル２Ａ，２Ｂの断線（もしくはコイル２Ａ又は２Ｂと直流電源１０との間の通電経路の断線）による異常、あるいは、出力端子ＯＵＴ２，ＯＵＴ３間の短絡（コイル２Ａ，２Ｂの特定の端部同士の短絡）による異常を検知することができる。   By this processing, when the operation of the stepping motor 1 is stopped, an abnormality due to a short circuit of the coils 2A and 2B of each phase, or disconnection of the coils 2A and 2B of each phase (or between the coil 2A or 2B and the DC power source 10). An abnormality due to disconnection of the energization path) or an abnormality due to a short circuit between the output terminals OUT2 and OUT3 (short circuit between specific ends of the coils 2A and 2B) can be detected.

そして、コントロールユニット３０は、異常検知処理部３１によるＳ１〜Ｓ５のいずれの異常検知処理でも異常が検知されない場合には、ステッピングモータ１の実際の運転（２相励磁方式による運転）を開始する。また、Ｓ１〜Ｓ５のいずれかの異常検知処理で異常が検知された場合には、コントロールユニット３０は、ステッピングモータ１の運転を開始させずに、エラー警報等を出力する。   When no abnormality is detected in any of the abnormality detection processes of S1 to S5 by the abnormality detection processing unit 31, the control unit 30 starts the actual operation of the stepping motor 1 (operation by the two-phase excitation method). Further, when an abnormality is detected in any of the abnormality detection processes of S1 to S5, the control unit 30 outputs an error alarm or the like without starting the operation of the stepping motor 1.

以上説明した実施形態によれば、ステッピングモータ１の運転停止状態で、Ａ相及びＢ相のいずれか１つの相のコイル２Ａ又は２Ｂに励磁電流を通電した状態で、コイル２Ａ又は２Ｂの短絡、断線等の異常を支障なく検知することができる。さらに、Ｓ１〜Ｓ４の異常検知処理に加えてＳ５の異常検知処理を実行することで、Ａ相コイル２Ａ及びＢ相コイル２Ｂの特定の端部同士の短絡（詳しくは、隣接する出力端子ＯＵＴ２，ＯＵＴ３間の短絡）を検知することもできる。   According to the embodiment described above, in a state in which the stepping motor 1 is stopped, the coil 2A or 2B is short-circuited while the exciting current is supplied to the coil 2A or 2B of any one of the A phase and the B phase. Abnormalities such as disconnection can be detected without hindrance. Further, by executing the abnormality detection process of S5 in addition to the abnormality detection process of S1 to S4, short-circuit between specific ends of the A-phase coil 2A and the B-phase coil 2B (specifically, adjacent output terminals OUT2, It is also possible to detect a short circuit between OUT3.

また、異常検知処理Ｓの次に補助処理Ｃを実行するようにしたことによって、ステッピングモータ１の運転開始前に、ステッピングモータ１のロータ５の回転位置が、当初の回転位置（前回の運転停止時の回転位置）からずれた位置になるのを防止することができる。   Further, since the auxiliary process C is executed after the abnormality detection process S, the rotational position of the rotor 5 of the stepping motor 1 is changed to the initial rotational position (previous operation stop) before the operation of the stepping motor 1 is started. It is possible to prevent the position from deviating from the rotational position at the time.

このため、２相励磁方式によるロータ５の回転位置を制御を高い信頼性で適切に行うことができる。   For this reason, the rotational position of the rotor 5 by the two-phase excitation method can be appropriately controlled with high reliability.

次に、以上説明した実施形態の変形態様をいくつか説明する。   Next, some modifications of the embodiment described above will be described.

前記実施形態では、異常検知処理部３１の処理をステッピングモータ１の運転開始の直前に行うようにしたが、ステッピングモータ１の運転停止中に、随時（例えば、一定の時間間隔、もしくは、あらかじめ定められたスケージュールで）、異常検知処理部３１の処理を実行するようにしてもよい。   In the above embodiment, the processing of the abnormality detection processing unit 31 is performed immediately before the start of the operation of the stepping motor 1. However, the operation of the stepping motor 1 is stopped at any time (for example, at a constant time interval or predetermined). The process of the abnormality detection processing unit 31 may be executed.

そして、この場合、異常検知処理部３１で、ステッピングモータ１の運転開始の要求の有無を逐次監視し、いずれかの異常検知処理Ｓの実行中に、ステッピングモータ１の運転開始の要求が発生した場合（例えば、ユーザが運転開始の操作を行った場合、あるいは、あらかじめ設定されたスケージュールでの運転開始時刻になった場合等）には、当該実行中の異常検知処理Ｓを完了し、次の補助処理Ｃを実行した後に、異常検知処理部３１の処理を中止して、ステッピングモータ１の運転を開始するようにしてもよい。   In this case, the abnormality detection processing unit 31 sequentially monitors the presence or absence of a request for starting the operation of the stepping motor 1, and a request for starting the operation of the stepping motor 1 occurs during the execution of any abnormality detection processing S. In the case (for example, when the user performs an operation to start driving or when the driving start time is reached in a preset schedule), the currently executed abnormality detection process S is completed, and the next After the auxiliary process C is executed, the process of the abnormality detection processing unit 31 may be stopped and the operation of the stepping motor 1 may be started.

このようにすることで、前記第４発明の実施形態が構築されることとなる。   By doing in this way, embodiment of the said 4th invention will be constructed | assembled.

また、前記実施形態におけるＳ１〜Ｓ５のいずれかの異常検知処理で、異常の発生が検知された場合（例えば、図５のＳ１の異常検知処理でＡ相コイル２Ａの通電に関する異常が検知された場合等）には、以後の異常検知処理部３１の処理を中止すると共に、以後のステッピングモータ１の運転を禁止するようにしてもよい。   Moreover, when the occurrence of an abnormality is detected in the abnormality detection process of any one of S1 to S5 in the embodiment (for example, an abnormality related to energization of the A-phase coil 2A is detected in the abnormality detection process of S1 of FIG. 5). In such a case, the subsequent processing of the abnormality detection processing unit 31 may be stopped and the subsequent operation of the stepping motor 1 may be prohibited.

また、前記実施形態におけるＳ５の異常検知処理では、入力端子ＩＮ１にＬレベルの指令信号を入力する代わりに、入力端子ＩＮ４にＬレベルの指令信号を入力し、残りの３つの入力端子ＩＮ１，ＩＮ２，ＩＮ３にＨレベルの指令信号を入力してもよい。この場合、Ｂ相コイル２ＢのＯＵＴ３側の一端が正極接続状態（Ｈレベル状態）、ＯＵＴ４側の他端が負極接続状態（Ｌレベル状態）となると共に、Ａ相コイル２Ａの両端が負極接続状態（Ｌレベル状態）となるようにモータ通電回路２１Ａ，２１Ｂが制御されることとなる。   In the abnormality detection process of S5 in the embodiment, instead of inputting an L level command signal to the input terminal IN1, an L level command signal is input to the input terminal IN4, and the remaining three input terminals IN1, IN2 are input. , IN3 may be inputted with an H level command signal. In this case, one end on the OUT3 side of the B phase coil 2B is in a positive connection state (H level state), the other end on the OUT4 side is in a negative connection state (L level state), and both ends of the A phase coil 2A are in a negative connection state. Motor energization circuits 21A and 21B are controlled so as to be in the (L level state).

このようにした場合であっても、出力端子ＯＵＴ２，ＯＵＴ３間の短絡が発生している場合には、Ｓ５の異常検知処理ににおいて、直流電源１０から短絡経路を通って電流が流れることとなって、電流検出信号Ｖｉが第１閾値ＴＨ１を超えるようになる。   Even in this case, when a short circuit occurs between the output terminals OUT2 and OUT3, current flows from the DC power supply 10 through the short circuit path in the abnormality detection process of S5. Thus, the current detection signal Vi exceeds the first threshold value TH1.

また、前記実施形態では、Ｓ５の異常検知処理で、出力端子ＯＵＴ２，ＯＵＴ３間の短絡の有無を検知するようにしたが、この検知の代わりに、あるいは、この検知に加えて、出力端子ＯＵＴ１，ＯＵＴ３間の短絡の有無、あるいは、ＯＵＴ１，ＯＵＴ４間の短絡の有無、あるいは、ＯＵＴ２，ＯＵＴ４間の短絡の有無を検知するようにすることも可能である。   In the above-described embodiment, the presence or absence of a short circuit between the output terminals OUT2 and OUT3 is detected in the abnormality detection process in S5. Instead of this detection or in addition to this detection, the output terminals OUT1, It is also possible to detect the presence or absence of a short circuit between OUT3, the presence or absence of a short circuit between OUT1 and OUT4, or the presence or absence of a short circuit between OUT2 and OUT4.

出力端子ＯＵＴ１，ＯＵＴ３間の短絡の有無を検知する場合には、例えば、入力端子ＩＮ１〜ＩＮ４に入力する指令信号をそれぞれＨレベル、Ｌレベル、Ｈレベル、Ｈレベルとする（ひいては、ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４のそれぞれの出力（電位）を、Ｈレベル，Ｌレベル，Ｌレベル，Ｌレベルとする）ようにモータ通電回路２１Ａ，２１Ｂを制御すればよい。   When detecting the presence or absence of a short circuit between the output terminals OUT1 and OUT3, for example, the command signals input to the input terminals IN1 to IN4 are set to the H level, the L level, the H level, and the H level, respectively (and thus OUT1 to OUT4). The motor energization circuits 21A and 21B may be controlled so that the respective outputs (potentials) are H level, L level, L level, and L level).

あるいは、入力端子ＩＮ１〜ＩＮ４に入力する指令信号をそれぞれＨレベル、Ｈレベル、Ｈレベル、Ｌレベルとする（ひいては、ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４のそれぞれの出力（電位）を、Ｌレベル，Ｌレベル，Ｈレベル，Ｌレベルとする）ようにモータ通電回路２１Ａ，２１Ｂを制御してもよい。   Alternatively, the command signals input to the input terminals IN1 to IN4 are set to H level, H level, H level, and L level, respectively (and the respective outputs (potentials) of OUT1 to OUT4 are set to L level, L level, and H level, respectively). , L level) may be used to control the motor energization circuits 21A and 21B.

また、出力端子ＯＵＴ１，ＯＵＴ４間の短絡の有無を検知する場合には、例えば、入力端子ＩＮ１〜ＩＮ４に入力する指令信号をそれぞれＨレベル、Ｌレベル、Ｈレベル、Ｈレベルとする（ひいては、ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４のそれぞれの出力（電位）を、Ｈレベル，Ｌレベル，Ｌレベル，Ｌレベルとする）ようにモータ通電回路２１Ａ，２１Ｂを制御すればよい。   When detecting the presence or absence of a short circuit between the output terminals OUT1 and OUT4, for example, the command signals input to the input terminals IN1 to IN4 are set to the H level, the L level, the H level, and the H level, respectively. Motor energization circuits 21A and 21B may be controlled so that respective outputs (potentials) of -OUT4 are set to H level, L level, L level, and L level).

あるいは、入力端子ＩＮ１〜ＩＮ４に入力する指令信号をそれぞれＨレベル、Ｈレベル、Ｌレベル、Ｈレベルとする（ひいては、ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４のそれぞれの出力（電位）を、Ｌレベル，Ｌレベル，Ｌレベル，Ｈレベルとする）ようにモータ通電回路２１Ａ，２１Ｂを制御してもよい。   Alternatively, the command signals input to the input terminals IN1 to IN4 are set to the H level, the H level, the L level, and the H level, respectively (and the respective outputs (potentials) of the OUT1 to OUT4 are set to the L level, the L level, and the L level, respectively. , H level), the motor energization circuits 21A and 21B may be controlled.

また、ＯＵＴ２，ＯＵＴ４間の短絡の有無を検知する場合には、例えば、入力端子ＩＮ１〜ＩＮ４に入力する指令信号をそれぞれＬレベル、Ｈレベル、Ｈレベル、Ｈレベルとする（ひいては、ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４のそれぞれの出力（電位）を、Ｌレベル，Ｈレベル，Ｌレベル，Ｌレベルとする）ようにモータ通電回路２１Ａ，２１Ｂを制御すればよい。   When detecting the presence or absence of a short circuit between OUT2 and OUT4, for example, command signals input to the input terminals IN1 to IN4 are set to L level, H level, H level, and H level, respectively (and thus OUT1 to OUT4). The motor energization circuits 21A and 21B may be controlled so that the respective outputs (potentials) are set to L level, H level, L level, and L level).

あるいは、入力端子ＩＮ１〜ＩＮ４に入力する指令信号をそれぞれＨレベル、Ｈレベル、Ｌレベル、Ｈレベルとする（ひいては、ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４のそれぞれの出力（電位）を、Ｌレベル，Ｌレベル，Ｌレベル，Ｈレベルとする）ようにモータ通電回路２１Ａ，２１Ｂを制御してもよい。   Alternatively, the command signals input to the input terminals IN1 to IN4 are set to the H level, the H level, the L level, and the H level, respectively (and the respective outputs (potentials) of the OUT1 to OUT4 are set to the L level, the L level, and the L level, respectively. , H level), the motor energization circuits 21A and 21B may be controlled.

また、各相のモータ通電回路２１Ａ，２１Ｂが、その電源端子Ｖcc側の半導体スイッチＳ１，Ｓ３の両方を同時にオン状態に制御することが可能に構成されている場合には、Ｓ５の異常検知処理において、Ａ相コイル２Ａの両端を正極接続状態にすると共に、Ｂ相コイル２ＢのＯＵＴ３側の一端を負極接続状態、ＯＵＴ４側の他端を正極接続状態するようにモータ通電回路２１Ａ，２１Ｂを制御するようにしてもよい。   If the motor energization circuits 21A and 21B for each phase are configured to be able to simultaneously turn on both of the semiconductor switches S1 and S3 on the power supply terminal Vcc side, the abnormality detection process in S5 The motor energization circuits 21A and 21B are controlled so that both ends of the A-phase coil 2A are in a positive connection state, one end on the OUT3 side of the B-phase coil 2B is in a negative connection state, and the other end on the OUT4 side is in a positive connection state. You may make it do.

あるいは、Ｂ相コイル２Ｂの両端を正極接続状態にすると共に、Ａ相コイル２ＢのＯＵＴ２側の一端を負極接続状態、ＯＵＴ１側の他端を正極接続状態するようにモータ通電回路２１Ａ，２１Ｂを制御するようにしてもよい。   Alternatively, the motor energization circuits 21A and 21B are controlled so that both ends of the B-phase coil 2B are in a positive connection state, one end on the OUT2 side of the A-phase coil 2B is in a negative connection state, and the other end on the OUT1 side is in a positive connection state. You may make it do.

このようにしても、出力端子ＯＵＴ２，ＯＵＴ３間の短絡の有無を検知できる。   Even in this case, it is possible to detect the presence or absence of a short circuit between the output terminals OUT2 and OUT3.

このとこは、出力端子ＯＵＴ１，ＯＵＴ３間の短絡の有無、あるいは、ＯＵＴ１，ＯＵＴ４間の短絡の有無、あるいは、ＯＵＴ２，ＯＵＴ４間の短絡の有無を検知する場合でも同様である。   The same applies to the case where the presence or absence of a short circuit between the output terminals OUT1 and OUT3, the presence or absence of a short circuit between OUT1 and OUT4, or the presence or absence of a short circuit between OUT2 and OUT4 is detected.

また、前記実施形態では、異常検知処理部３１の処理では、Ｓ５の異常検知処理を、Ｓ１〜Ｓ４の異常検知処理の後に実行するようにしたが、Ｓ１〜Ｓ４のいずれかの異常検知処理の実行前にＳ５の異常検知処理を実行するようにしてもよい。   Moreover, in the said embodiment, in the process of the abnormality detection process part 31, although the abnormality detection process of S5 was performed after the abnormality detection process of S1-S4, one of abnormality detection processes of S1-S4 is carried out. You may make it perform the abnormality detection process of S5 before execution.

Ｓ１〜Ｓ５の異常検知処理の実行順序は、任意の順序でよい。そして、例えば、ステッピングモータ１の運転停止の直前の通電パターンによらずに、既定の一定順序で、Ｓ１〜Ｓ５の異常検知処理を実行するようにしてもよい。   The execution order of the abnormality detection processes of S1 to S5 may be any order. For example, the abnormality detection processing of S1 to S5 may be executed in a predetermined fixed order without depending on the energization pattern immediately before the operation of the stepping motor 1 is stopped.

また、異常の種別を区別することを必要とせずに、単に断線、短絡等の異常の有無を検知する場合には、例えば、Ｓ１及びＳ２の一方、あるいは、Ｓ及びＳ３の一方の異常検知処理を省略してもよい。さらに、例えば、Ｓ１及びＳ２の異常検知処理で、Ｂ相コイル２Ｂの両端を遮断状態にする代わりに、Ｓ５の異常検知処理と同様に、Ｂ相コイル２Ｂの両端を直流電源１０の負極（又は正極）に接続するようにモータ通電回路２１Ｂを制御したり、あるいは、Ｓ３及びＳ４の異常検知処理で、Ａ相コイル２Ａの両端を遮断状態にする代わりに、Ａ相コイル２Ａの両端を直流電源１０の負極（又は正極）に接続するようにモータ通電回路２１Ａを制御するようにしてもよい。   Further, in the case of simply detecting the presence or absence of an abnormality such as a disconnection or a short circuit without needing to distinguish the type of abnormality, for example, one of S1 and S2 or one of S and S3 abnormality detection processing May be omitted. Further, for example, instead of putting both ends of the B-phase coil 2B into the cut-off state in the abnormality detection processing of S1 and S2, both ends of the B-phase coil 2B are connected to the negative electrode (or the DC power supply 10) in the same manner as the abnormality detection processing of S5. The motor energizing circuit 21B is controlled so as to be connected to the positive electrode), or both ends of the A-phase coil 2A are connected to the DC power source instead of shutting off both ends of the A-phase coil 2A in the abnormality detection processing of S3 and S4. The motor energization circuit 21A may be controlled so as to be connected to the 10 negative electrodes (or positive electrodes).

なお、Ｓ２の異常検知処理で、Ｂ相コイル２Ｂの両端を直流電源１０の負極（又は正極）に接続するようにモータ通電回路２１Ｂを制御した場合には、Ｓ５の異常検知処理は不要である。   If the motor energization circuit 21B is controlled so that both ends of the B-phase coil 2B are connected to the negative electrode (or positive electrode) of the DC power supply 10 in the abnormality detection process of S2, the abnormality detection process of S5 is not necessary. .

また、前記実施形態では、モータ通電回路２１Ａ，２１Ｂ及びスイッチング制御部２４を単一のＩＣにより構成したが、これらを回路基板上に各別に構成してもよい。   Moreover, in the said embodiment, although motor energization circuit 21A, 21B and the switching control part 24 were comprised by single IC, you may comprise these separately on a circuit board.

また、前記実施形態では、直流電源１０の負極を接地するようにしたが、直流電源１０の正極を接地するように構成してもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the negative electrode of DC power supply 10 was earth | grounded, you may comprise so that the positive electrode of DC power supply 10 may be earth | grounded.

また、前記実施形態では、Ａ相及びＢ相の２相のコイル２Ａ，２Ｂを備えるステッピングモータ１を例にとって説明したが、本発明は、３相以上のコイルを備えるステッピングモータであって、その運転時に複数相のコイルに励磁電流を通電することで、ロータの回転位置の制御が行われるステッピングモータについても、適用できる。   In the embodiment, the stepping motor 1 including the two-phase coils 2A and 2B of the A phase and the B phase has been described as an example. However, the present invention is a stepping motor including three or more phase coils, The present invention can also be applied to a stepping motor in which the rotational position of the rotor is controlled by energizing a plurality of phase coils during operation.

１…ステッピングモータ、２Ａ…Ａ相コイル（第１相のコイル）、２Ｂ…Ｂ相コイル（第２相のコイル）、１０…直流電源、１２…電流検出用抵抗（電流検出手段）、２１Ａ，２１Ｂ…モータ通電回路、２２…第１スイッチ回路部、２３…第２スイッチ回路部、３１…異常検知処理部（異常検知処理手段）、Ｓ１〜Ｓ５…異常検知処理、Ｃ…補助処理、Ｄ…通電遮断処理。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Stepping motor, 2A ... A phase coil (1st phase coil), 2B ... B phase coil (2nd phase coil), 10 ... DC power supply, 12 ... Current detection resistance (current detection means), 21A, 21B: Motor energization circuit, 22: First switch circuit unit, 23: Second switch circuit unit, 31: Abnormality detection processing unit (abnormality detection processing means), S1 to S5: Abnormality detection processing, C: Auxiliary processing, D ... Power-off processing.

Claims (7)

第１相〜第Ｎ相（Ｎ：２以上の整数）のＮ相のコイルを有し、該Ｎ相のコイルのうちの複数相のコイルに励磁電流を同時に通電する複数相励磁方式により運転制御が行われるステッピングモータと、各相のコイルに直流電源から励磁電流を通電させるべく各相のコイルに接続されたモータ通電回路とを備える回路システムの異常検知装置であって、
前記複数相励磁方式によるステッピングモータの運転の停止直前における前記励磁電流の通電パターンを示すデータを記憶保持する記憶保持手段と、
各相のコイルへの励磁電流の通電時に前記直流電源から流れる電流に応じた出力を発生する電流検出手段と、
前記ステッピングモータの運転停止中に、前記Ｎ相のコイルから励磁対象のコイルとして選択した１つの相のコイルに前記励磁電流を通電するように前記モータ通電回路を制御しつつ、前記電流検出手段の出力に基づいて前記回路システムの異常の有無を検知する異常検知処理を１回以上実行する異常検知処理手段とを備え、
前記異常検知処理手段は、前記ステッピングモータの運転停止中における各回の前記異常検知処理で異常が検知されなかった場合に、該異常検知処理の次の処理として、前記記憶保持手段に記憶保持されたデータにより示される通電パターンで複数相のコイルに励磁電流を通電するように前記モータ通電回路を制御する補助処理を実行するように構成されていることを特徴とするステッピングモータの回路システムの異常検知装置。 Operation control by a multi-phase excitation method that has N-phase coils of the first phase to N-th phase (N: integer greater than or equal to 2), and that simultaneously supplies excitation current to a plurality of coils of the N-phase coils. An abnormality detection device for a circuit system comprising: a stepping motor in which the motor is connected; and a motor energization circuit connected to each phase coil to energize each phase coil from a DC power source,
Storage holding means for storing and holding data indicating an energization pattern of the excitation current immediately before stopping the operation of the stepping motor by the multi-phase excitation method;
Current detection means for generating an output corresponding to the current flowing from the DC power supply when energizing the exciting current to the coil of each phase;
While the operation of the stepping motor is stopped, while controlling the motor energization circuit to energize the excitation current to one phase coil selected as an excitation target coil from the N phase coil, An abnormality detection processing means for executing an abnormality detection process for detecting the presence or absence of an abnormality of the circuit system based on an output at least once;
The abnormality detection processing means is stored and held in the storage holding means as the next process of the abnormality detection process when no abnormality is detected in each abnormality detection process during the stop of the operation of the stepping motor. Abnormality detection of a circuit system of a stepping motor characterized by executing an auxiliary process for controlling the motor energization circuit so as to energize a plurality of coils with an energization pattern indicated by data apparatus. 請求項１記載のステッピングモータの回路システムの異常検知装置において、
前記異常検知処理手段は、前記ステッピングモータの運転停止中に、少なくとも各回の前記異常検知処理で異常が検知されない限り、該ステッピングモータの全ての相のコイルのそれぞれを前記励磁対象のコイルとして順次選択して、前記異常検知処理を実行するように構成されていることを特徴とするステッピングモータの回路システムの異常検知装置。 In the step detection motor circuit system abnormality detection device according to claim 1,
The abnormality detection processing means sequentially selects each of the coils of all phases of the stepping motor as the coil to be excited unless an abnormality is detected at least in each abnormality detection process while the stepping motor is stopped. And the abnormality detection apparatus of the circuit system of a stepping motor characterized by performing the said abnormality detection process. 請求項２記載のステッピングモータの回路システムの異常検知装置において、
前記異常検知処理手段は、前記ステッピングモータの運転停止中におけるｎ回目（ｎ：１以上の整数）の前記異常検知処理とその次の前記補助処理とでそれぞれ同一の相のコイルに互いに逆向きの励磁電流を通電する場合における当該ｎ回目の異常検知処理とその次の補助処理との間、並びに、前記ステッピングモータの運転停止中におけるｍ回目（ｍ：１以上の整数）の前記異常検知処理の次の前記補助処理とｍ＋１回目の前記異常検知処理とでそれぞれ同一の相のコイルに互いに逆向きの励磁電流を通電する場合における当該補助処理とｍ＋１回目の異常検知処理との間で、各相のコイルへの励磁電流の通電を遮断するように前記モータ通電回路を制御する通電遮断処理を実行するように構成されており、
前記ｎ回目の異常検知処理とその次の補助処理の間で前記通電遮断処理を実行する時間幅は、該補助処理により実現される前記ステッピングモータのロータの回転位置を該ステッピングモータの運転停止の直前におけるステッピングモータのロータの回転位置に復帰させ得るように、所定値以下の時間幅にあらかじめ設定されていることを特徴とするステッピングモータの回路システムの異常検知装置。 In the step detection motor circuit system abnormality detection device according to claim 2,
The abnormality detection processing means is configured so that the n-th (n: integer greater than or equal to 1) abnormality detection process and the next auxiliary process during the stop of the operation of the stepping motor are opposite to each other in the same phase coil. The abnormality detection process of the mth time (m: an integer of 1 or more) between the nth abnormality detection process and the next auxiliary process when energizing the excitation current and during the stop of the operation of the stepping motor. Each phase between the auxiliary process and the (m + 1) th abnormality detection process when energizing currents in opposite directions are applied to the same phase coils in the next auxiliary process and the (m + 1) th abnormality detection process, respectively. Is configured to execute an energization interruption process for controlling the motor energization circuit to interrupt the energization of the excitation current to the coil of
The time width for executing the energization cut-off process between the n-th abnormality detection process and the next auxiliary process is the same as the rotation position of the rotor of the stepping motor realized by the auxiliary process. An abnormality detection device for a circuit system of a stepping motor, wherein a time width equal to or less than a predetermined value is set in advance so as to be able to return to the rotational position of the rotor of the stepping motor immediately before. 請求項２又は３記載のステッピングモータの回路システムの異常検知装置において、
前記異常検知処理手段は、前記ステッピングモータの運転開始の要求の有無を逐次監視し、前記異常検知処理の実行中に前記ステッピングモータの運転開始の要求があった場合で、且つ、該異常検知処理で異常の発生が検知されない場合に、該異常検知処理の次の前記補助処理の実行後に、前記ステッピングモータの運転を開始させるように構成されていることを特徴とするステッピングモータの回路システムの異常検知装置。 In the abnormality detection apparatus of the circuit system of the stepping motor according to claim 2 or 3,
The abnormality detection processing means sequentially monitors whether or not there is a request to start operation of the stepping motor, and when there is a request to start operation of the stepping motor during execution of the abnormality detection processing, and the abnormality detection processing The stepping motor circuit system is configured to start operation of the stepping motor after execution of the auxiliary processing next to the abnormality detection processing when no occurrence of abnormality is detected in Detection device. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の回路システムの異常検知装置において、
前記モータ通電回路は、各相のコイル毎に備えられており、各相のコイルにそれぞれ対応する前記モータ通電回路は、該モータ通電回路が接続されたコイルの一端を、前記直流電源の正極に接続させる正極接続状態と該直流電源の負極に接続させる負極接続状態と該直流電源の正極及び負極から遮断させる遮断状態とのいずれかの状態に制御可能に構成された第１スイッチ回路部と、該コイルの他端を、前記直流電源の正極に接続させる正極接続状態と該直流電源の負極に接続させる負極接続状態と該直流電源の正極及び負極から遮断させる遮断状態とのいずれかの状態に制御可能に構成された第２スイッチ回路部とを備えており、
前記異常検知処理手段は、前記各回の異常検知処理において、前記励磁対象のコイルに接続された前記モータ通電回路の第１スイッチ回路部及び第２スイッチ回路部の一方を正極接続状態、他方を負極接続状態に制御すると共に、該励磁対象のコイル以外の各相のコイルに接続された前記モータ通電回路の第１スイッチ回路部及び第２スイッチ回路部の両方を遮断状態に制御する制御処理と、前記励磁対象のコイルに接続された前記モータ通電回路の第１スイッチ回路部及び第２スイッチ回路部の一方を正極接続状態、他方を負極接続状態に制御すると共に、該励磁対象のコイル以外の１つ又は複数の相のコイルに接続された前記モータ通電回路のそれぞれの第１スイッチ回路部及び第２スイッチ回路部の両方を正極接続状態又は負極接続状態に制御する制御処理とのうちのいずれか一方の制御処理を、前記モータ通電回路の制御処理として実行するように構成されていることをことを特徴とするステッピングモータの回路システムの異常検知装置。 In the abnormality detection apparatus of the circuit system of any one of Claims 1-4,
The motor energization circuit is provided for each phase coil, and the motor energization circuit corresponding to each phase coil has one end of the coil to which the motor energization circuit is connected as the positive electrode of the DC power supply. A first switch circuit unit configured to be controllable to any one of a positive connection state to be connected, a negative connection state to be connected to the negative electrode of the DC power source, and a cutoff state to be disconnected from the positive electrode and the negative electrode of the DC power source; Either the positive connection state in which the other end of the coil is connected to the positive electrode of the DC power supply, the negative connection state in which the other end of the coil is connected to the negative electrode of the DC power supply, or a cut-off state in which the coil is disconnected from the positive and negative electrodes of the DC power supply. A second switch circuit unit configured to be controllable,
The abnormality detection processing means is configured such that, in each abnormality detection process, one of the first switch circuit unit and the second switch circuit unit of the motor energization circuit connected to the excitation target coil is in a positive connection state and the other is a negative electrode Control processing for controlling both the first switch circuit unit and the second switch circuit unit of the motor energization circuit connected to the coil of each phase other than the coil to be excited to be in a cut-off state while controlling the connection state, One of the first switch circuit portion and the second switch circuit portion of the motor energization circuit connected to the excitation target coil is controlled to be in a positive connection state and the other is connected to a negative connection state. Both of the first switch circuit portion and the second switch circuit portion of the motor energization circuit connected to one or a plurality of phase coils are in a positive connection state or a negative connection state. Either one of the control process, the abnormality detecting device of a circuit system of a stepping motor, characterized in that that it is configured to run as a control process of the motor energizing circuit of the control process for controlling the. 請求項５記載のステッピングモータの回路システムの異常検知装置において、
前記Ｎ相のコイルのうちの２つの相である第ｉ相（ｉ：１以上Ｎ以下の整数）のコイル及び第ｊ相（ｊ：１以上Ｎ以下の整数であり、且つ、ｉと異なる整数）のコイルにそれぞれ対応する前記モータ通電回路は、前記第ｉ相のコイルの両端のうちの一方側の端部を接続する第ｉ相側接続端子と前記第ｊ相のコイルの両端のうちの一方側の端部を接続する第ｊ相側接続端子とが隣接するように設けられており、
前記異常検知処理手段は、前記ステッピングモータの運転停止中におけるいずれか１つの回の異常検知処理において、前記第ｉ相のコイルに接続された前記モータ通電回路の第１スイッチ回路部及び第２スイッチ回路部の一方を正極接続状態、他方を負極接続状態に制御すると共に、前記第ｊ相のコイルに接続された前記モータ通電回路の第１スイッチ回路部及び第２スイッチ回路部の両方を正極接続状態又は負極接続状態に制御する制御処理を、当該制御処理によって前記第ｉ相側接続端子に接続される前記第ｉ相のコイルの端部と前記第ｊ相側接続端子に接続される前記第ｊ相のコイルの端部とのうちの一方が前記直流電源の正極に接続され、且つ他方が前記直流電源の負極に接続されるように実行するように構成されていることを特徴とするステッピングモータの回路システムの異常検知装置。 In the step detection motor circuit system abnormality detection device according to claim 5,
Two of the N-phase coils, i-phase (i: an integer between 1 and N) and j-phase (j: an integer between 1 and N and an integer different from i) ) Of the motor energization circuit corresponding to each of the coils of the i-phase coil, the i-phase side connection terminal connecting one end of both ends of the i-phase coil, and the both ends of the j-phase coil It is provided so that the j-th phase side connection terminal that connects the end on one side is adjacent,
The abnormality detection processing means includes a first switch circuit unit and a second switch of the motor energization circuit connected to the i-phase coil in any one abnormality detection process while the stepping motor is stopped. One of the circuit parts is controlled to be in a positive connection state and the other is connected to a negative connection state, and both the first switch circuit part and the second switch circuit part of the motor energization circuit connected to the j-th phase coil are positively connected. Control processing to control the state or the negative electrode connection state, the end of the i-phase coil connected to the i-phase side connection terminal and the j-th phase side connection terminal connected to the i-phase side connection terminal by the control processing. One of the ends of the j-phase coil is connected to the positive electrode of the DC power supply, and the other is connected to the negative electrode of the DC power supply. Abnormality detection apparatus for circuit system of a stepping motor. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のステッピングモータの回路システムの異常検知装置において、
前記異常検知処理手段は、前記ステッピングモータの運転停止中における各回の異常検知処理において、前記電流検出手段の出力により示される電流の大きさを、高低２種類の所定の第１閾値及び第２閾値の少なくともいずれか一方と比較することにより前記異常の発生を検知するように構成されていることを特徴とするステッピングモータの回路システムの異常検知装置。 In the abnormality detection apparatus of the circuit system of the stepping motor of any one of Claims 1-6,
The abnormality detection processing means determines the magnitude of the current indicated by the output of the current detection means in each abnormality detection process during each stop of the operation of the stepping motor, from two types of predetermined first threshold value and second threshold value. An abnormality detection apparatus for a circuit system of a stepping motor, wherein the abnormality is detected by comparing with at least one of the above.
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