JP5250982B2 - Motor control apparatus, motor control method, motor control program, and image forming apparatus - Google Patents

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Description

この発明は、モータを駆動するドライバに流れる電流を許容値内に制限するモータ制御装置、モータ制御方法、モータ制御プログラムおよび画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a motor control device, a motor control method, a motor control program, and an image forming apparatus that limit a current flowing through a driver for driving a motor within an allowable value.

従来から、モータを駆動するドライバを保護するために、ドライバの温度を検知する方法や、ドライバに過大な電流が流れないように駆動電流を検知する方法が知られている。例えば、特許文献１では、モータ制御装置のインバーター回路を構成するスイッチング素子を保護するため、過電流保護回路および温度保護回路をインバーター回路に備える技術が提案されている。   Conventionally, in order to protect a driver that drives a motor, a method for detecting the temperature of the driver and a method for detecting a drive current so that an excessive current does not flow through the driver are known. For example, Patent Document 1 proposes a technique in which an inverter circuit is provided with an overcurrent protection circuit and a temperature protection circuit in order to protect switching elements constituting the inverter circuit of the motor control device.

また、特許文献２では、インターバー回路に流れる駆動電流が過電流であるか否かを外部のマイコンが判断可能とするために、過電流検出回路で過電流が検出されて回転が停止されたことを示すアームリセット信号を回転数信号とともに出力する技術が提案されている。   Further, in Patent Document 2, an overcurrent is detected by an overcurrent detection circuit and rotation is stopped so that an external microcomputer can determine whether or not the drive current flowing through the inverter circuit is an overcurrent. There has been proposed a technique for outputting an arm reset signal indicating this together with a rotation speed signal.

このように、従来のドライバ保護のための技術では、電流値を所定の電流制限値と比較するコンパレータを利用し、電流制限値を越えた場合に過電流であると判断する回路がドライバ内またはドライバの外部に備えられている。   As described above, the conventional technology for protecting the driver uses a comparator that compares the current value with a predetermined current limit value, and if the current limit value is exceeded, a circuit that determines that an overcurrent is present in the driver or Provided outside the driver.

特開２００５−８０３４９号公報JP 2005-80349 A 特開２００４−２２９４３０号公報JP 2004-229430 A

しかしながら、従来の方法では、モータ制御装置内にコンパレータを備える必要があるため、コンパレータの電流検出抵抗による電力消費が発生し、効率の低下を招くという問題があった。また、過電流か否かを判断するための電流制限値を自由に変更できないという問題があった。さらに、コンパレータ自体の追加によるコストアップや、制御ＩＣのピン数の増加によるコストアップが問題となっていた。   However, in the conventional method, since it is necessary to provide a comparator in the motor control device, there is a problem in that power consumption occurs due to the current detection resistor of the comparator, leading to a reduction in efficiency. In addition, there is a problem that the current limit value for determining whether or not an overcurrent can be freely changed. Furthermore, the cost increase due to the addition of the comparator itself and the cost increase due to an increase in the number of pins of the control IC are problematic.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、過電流検出のためのコンパレータなどの素子を用いないことにより効率の低下を回避しつつ、モータを駆動するドライバの電流制限を可能とするモータ制御装置、モータ制御方法、モータ制御プログラムおよび画像形成装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and makes it possible to limit the current of a driver that drives a motor while avoiding a decrease in efficiency by not using an element such as a comparator for detecting overcurrent. An object is to provide a motor control device, a motor control method, a motor control program, and an image forming apparatus.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、モータに供給する電圧値を決定するＰＷＭ信号を制御する制御手段と、前記ＰＷＭ信号によって決定される電圧値に対応する電流を前記モータの巻線に通電することにより前記モータを駆動する駆動手段と、を備え、前記制御手段は、前記モータの回転速度を検出する速度検出手段と、前記モータが回転していない状態から、予め定められた第１時間および前記第１時間経過後から予め定められた第２時間が経過した後、前記速度検出手段が検出した回転速度に基づいて、予め定められた電流制限値を越えない電流値を通電可能な電圧値に対応するＰＷＭ信号を出力する出力手段と、を備え、前記出力手段は、前記第２時間の間、前記第２時間経過直後に出力するＰＷＭ信号のデューティー値よりも大きなデューティー値のＰＷＭ信号を出力し、前記第１時間の間、前記第２時間で出力するＰＷＭ信号よりも大きなデューティー値のＰＷＭ信号を出力すること、を特徴とする。 To solve the above problems and achieve the object, the present invention corresponds to the control means and, Ru voltage values being determined by the PWM signal for controlling a PWM signal for determining the voltage value supplied to the motor current Drive means for driving the motor by energizing the windings of the motor, and the control means is a speed detection means for detecting the rotation speed of the motor, and the motor is not rotating. The predetermined current limit value is exceeded based on the rotational speed detected by the speed detecting means after the predetermined first time and the predetermined second time after the lapse of the first time. and output means for outputting a PWM signal corresponding to the energizable voltage without current, wherein the output means during said second time, du of the PWM signal to be output immediately after elapse the second time Than tea value and outputs a PWM signal of a large duty value, said first period of time, it outputs a PWM signal of a large duty value than PWM signal output by the second time, and said.

また、本発明は、制御手段が、モータに供給する電圧値を決定するＰＷＭ信号を制御する制御ステップと、駆動手段が、前記ＰＷＭ信号によって決定される電圧値に対応する電流を前記モータの巻線に通電することにより前記モータを駆動する駆動ステップと、を備え、前記制御ステップは、前記モータの回転速度を検出する速度検出ステップと、前記モータが回転していない状態から、予め定められた第１時間および前記第１時間経過後から予め定められた第２時間が経過した後、前記速度検出ステップが検出した回転速度に基づいて、予め定められた電流制限値を越えない電流値を通電可能な電圧値に対応するＰＷＭ信号を出力する出力ステップと、を備え、前記出力ステップは、前記第２時間の間、前記第２時間経過直後に出力するＰＷＭ信号のデューティー値よりも大きなデューティー値のＰＷＭ信号を出力し、前記第１時間の間、前記第２時間で出力するＰＷＭ信号よりも大きなデューティー値のＰＷＭ信号を出力すること、を特徴とするモータ制御方法である。 Further, the present invention, the control means comprises a control step of controlling a PWM signal for determining the voltage value supplied to the motor, the drive means, a current corresponding to the Ru voltage values being determined by the PWM signal of the motor A drive step for driving the motor by energizing the winding, and the control step is determined in advance from a speed detection step for detecting a rotation speed of the motor and a state in which the motor is not rotating. A current value that does not exceed a predetermined current limit value based on the rotational speed detected by the speed detection step after the first time and a predetermined second time have elapsed since the first time has elapsed. comprising an output step of outputting a PWM signal corresponding to the energizable voltage value, wherein the output step is between the second time, and outputs immediately passed the second time P Than the duty value of the M signal and outputs a PWM signal of a large duty value, said first period of time, it outputs a PWM signal of a large duty value than PWM signal output by the second time, characterized by This is a motor control method .

また、本発明は、上記モータ制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とするモータ制御プログラムである。 The present invention also provides a motor control program that causes a computer to execute the motor control method.

また、本発明は、被転写体にトナー画像を形成する画像形成装置であって、回転可能に保持され、被転写体を搬送する搬送手段と、回転可能に保持されて形成されるトナー画像を担持する像担持体と、前記像担持体の表面を均一に帯電する帯電手段と、前記帯電手段が均一に帯電した前記像担持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像形成手段が形成した潜像を顕像化する現像手段と、回転可能に保持され、前記現像手段が顕像化したトナー画像を前記被転写体に転写する転写手段と、前記搬送手段、前記像担持体、および前記転写手段の少なくとも１つを回転するモータの駆動を制御するモータ制御装置と、を備え、前記モータ制御装置は、モータに供給する電圧値を決定するＰＷＭ信号を制御する制御手段と、前記ＰＷＭ信号によって決定される電圧値に対応する電流を前記モータの巻線に通電することにより前記モータを駆動する駆動手段と、を備え、前記制御手段は、前記モータの回転速度を検出する速度検出手段と、前記モータが回転していない状態から、予め定められた第１時間および前記第１時間経過後から予め定められた第２時間が経過した後、前記速度検出手段が検出した回転速度に基づいて、予め定められた電流制限値を越えない電流値を通電可能な電圧値に対応するＰＷＭ信号を出力する出力手段と、を備え、前記出力手段は、前記第２時間の間、前記第２時間経過直後に出力するＰＷＭ信号のデューティー値よりも大きなデューティー値のＰＷＭ信号を出力し、前記第１時間の間、前記第２時間で出力するＰＷＭ信号よりも大きなデューティー値のＰＷＭ信号を出力すること、を特徴とする。 The present invention also relates to an image forming apparatus for forming a toner image on a transfer target, wherein the toner image formed by being rotatably held and transporting means for transporting the transfer target is formed. An image carrier to be carried; charging means for uniformly charging the surface of the image carrier; latent image forming means for forming a latent image on the surface of the image carrier uniformly charged by the charging means; A developing unit that visualizes the latent image formed by the image forming unit, a transfer unit that is rotatably held and transfers the toner image visualized by the developing unit to the transfer target, the conveying unit, an image bearing member, and a motor controller for controlling the driving of the motor for rotating at least one of us and the transfer unit, the motor control device controls a PWM signal for determining the voltage value supplied to the motor Control means and the PWM signal Driving means for driving the motor by energizing the winding of the motor with a current corresponding to the voltage value determined by the control means, and the control means includes speed detecting means for detecting the rotational speed of the motor. Based on the rotational speed detected by the speed detecting means after a predetermined first time and a predetermined second time from the lapse of the first time from the state where the motor is not rotating. Output means for outputting a PWM signal corresponding to a voltage value capable of energizing a current value that does not exceed a predetermined current limit value, the output means for the second time period during the second time period. A PWM signal having a duty value larger than the duty value of the PWM signal output immediately after the lapse of time is output, and a duty larger than the PWM signal output in the second time during the first time. Outputting a PWM signal having a value, and wherein.

本発明によれば、過電流検出のためのコンパレータなどの素子を用いずに、モータを駆動するドライバの電流を制限することが可能となるという効果を奏する。   According to the present invention, it is possible to limit the current of a driver that drives a motor without using an element such as a comparator for detecting overcurrent.

また、本発明によれば、モータの立ち上がり時に必要なトルクを適切に与えることができ、モータの回転速度を迅速に目標値に到達させることが可能となるという効果を奏する。   In addition, according to the present invention, it is possible to appropriately give a necessary torque when the motor starts up, and it is possible to quickly reach the target value of the motor rotation speed.

また、本発明によれば、起動時のトルクアップを実現しつつ、所定期間経過後の発熱量を抑制することが可能となるという効果を奏する。   In addition, according to the present invention, there is an effect that it is possible to suppress the amount of heat generated after a predetermined period has elapsed while realizing an increase in torque at the time of startup.

また、本発明によれば、ＦＧを備えていないモータの制御や、出力が安定しない場合があるＦＧの利用を回避したモータの制御が可能となるという効果を奏する。   In addition, according to the present invention, it is possible to control a motor that does not include an FG and to control a motor that avoids the use of an FG in which the output may not be stable.

また、本発明によれば、回転速度計測時のカウンタのオーバーフローを回避することができるという効果を奏する。   Moreover, according to this invention, there exists an effect that the overflow of the counter at the time of rotational speed measurement can be avoided.

以下に添付図面を参照して、この発明にかかるモータ制御装置、モータ制御方法、モータ制御プログラムおよび画像形成装置の最良な実施の形態を詳細に説明する。   Exemplary embodiments of a motor control device, a motor control method, a motor control program, and an image forming apparatus according to the present invention are explained in detail below with reference to the accompanying drawings.

（第１の実施の形態）
第１の実施の形態にかかるモータ制御装置は、モータの回転速度からドライバに流れる電流値を算出し、算出した電流値が電流制限値を越えないようにＰＷＭ（Pulse Width Modulation）駆動信号を制御するものである。 (First embodiment)
The motor control device according to the first embodiment calculates a current value flowing through the driver from the motor rotation speed, and controls a PWM (Pulse Width Modulation) drive signal so that the calculated current value does not exceed the current limit value. To do.

本実施の形態では、コピー機能、ファクシミリ（ＦＡＸ）機能、プリント機能、スキャナ機能及び入力画像（スキャナ機能による読み取り原稿画像やプリンタあるいはＦＡＸ機能により入力された画像）を配信する機能等を複合したいわゆるＭＦＰ（Multi Function Peripheral）と称されるデジタル複合機などの画像形成装置に備えられたモータを制御するモータ制御装置に適用した例について説明する。   In this embodiment, a so-called composite function including a copy function, a facsimile (FAX) function, a print function, a scanner function, and an input image (an original image read by the scanner function or an image input by the printer or the FAX function) is combined. An example applied to a motor control apparatus that controls a motor provided in an image forming apparatus such as a digital multi-function peripheral called MFP (Multi Function Peripheral) will be described.

図１は、本実施の形態にかかる画像形成装置の構成を示す説明図である。同図に示すように、画像形成装置１０は、感光体ベルト１１と、帯電手段１２と、潜像形成手段１３と、現像ユニット０と、転写手段１４と、クリーニング手段１５と、中間転写ベルト１６と、搬送ローラ１７と、定着手段１８と、排紙ローラ１９と、排紙トレイ２０と、を備えている。   FIG. 1 is an explanatory diagram showing the configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 10 includes a photosensitive belt 11, a charging unit 12, a latent image forming unit 13, a developing unit 0, a transfer unit 14, a cleaning unit 15, and an intermediate transfer belt 16. A transport roller 17, a fixing unit 18, a paper discharge roller 19, and a paper discharge tray 20.

感光体ベルト１１は、回転可能に保持されて形成されるトナー画像を担持するものである。感光体ベルト１１の表面１１ａには、有機感光層が形成されている。感光体ベルト１１の周辺には、後述する帯電手段１２、現像ユニット０、クリーニング手段１５の感光体ベルトクリーニングユニット１５ａ等が配置されている。   The photoreceptor belt 11 carries a toner image formed to be held rotatably. An organic photosensitive layer is formed on the surface 11 a of the photoreceptor belt 11. Around the photosensitive belt 11, a charging unit 12, a developing unit 0, a photosensitive belt cleaning unit 15a of the cleaning unit 15, and the like, which will be described later, are arranged.

帯電手段１２は、感光体ベルト１１の表面１１ａに高電圧を印加して一様な電位を付与するものである。   The charging unit 12 applies a high voltage to the surface 11 a of the photosensitive belt 11 to apply a uniform potential.

潜像形成手段１３は、帯電手段１２で均一に帯電された感光体ベルト１１の表面１１ａに潜像を形成するものである。潜像形成手段１３は、図示しないレーザと、ポリゴンミラー１３ａと、ｆ／θレンズ１３ｂと、反射ミラー１３ｃとを備えている。潜像形成手段１３は、例えば、図示しないコンピュータから出力される各色に変換された画像信号に応じてレーザを作動させる。   The latent image forming unit 13 forms a latent image on the surface 11 a of the photosensitive belt 11 uniformly charged by the charging unit 12. The latent image forming unit 13 includes a laser (not shown), a polygon mirror 13a, an f / θ lens 13b, and a reflection mirror 13c. For example, the latent image forming unit 13 activates a laser in accordance with an image signal converted into each color output from a computer (not shown).

すなわち、図示しないレーザからは、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各画像信号に対応したレーザ光が出射され、このレーザ光がポリゴンミラー１３ａと、ｆ／θレンズ１３ｂと、反射ミラー１３ｃを介して感光体ベルト１１の表面１１ａに入射して光書き込みが行われ、各色の静電潜像が形成される。   That is, a laser beam corresponding to each image signal of black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) is emitted from a laser (not shown), and this laser beam is emitted from the polygon mirror 13a and f. / Θ lens 13b and reflection mirror 13c are incident on surface 11a of photoreceptor belt 11 for optical writing to form electrostatic latent images of the respective colors.

現像ユニット０は、潜像形成手段１３で形成された潜像を顕像化するものである。現像ユニット０は、感光体ベルト１１の表面１１ａに帯電手段１２で付与された電位とは逆性の電荷が付与されて帯電された各色のトナーをそれぞれ収容する４個のトナーカートリッジ０ａの黒（Ｋ）トナーカートリッジ０ａ1、シアン（Ｃ）トナーカートリッジ０ａ2、マゼンタ（Ｍ）トナーカートリッジ０ａ3、イエロー（Ｙ）トナーカートリッジ０ａ4を備えている。 The developing unit 0 visualizes the latent image formed by the latent image forming unit 13. The developing unit 0 has four black toner cartridges 0a each containing toner of each color charged by applying a charge opposite to the potential applied by the charging unit 12 to the surface 11a of the photosensitive belt 11. K) toner cartridge 0a 1 , cyan (C) toner cartridge 0a 2 , magenta (M) toner cartridge 0a 3 , and yellow (Y) toner cartridge 0a 4 .

現像ユニット０は、感光体ベルト１１に当接、または、微小間隔を保持しながら作像時に回転してトナーを供給する現像ローラ１を備えている。現像ローラ１が感光体ベルト１１の表面１１ａに当接、または、微小間隔を保持する際の衝撃のショックを和らげて、ショックジター等を低減して高品質のトナー画像の画像形成が高速度で行われる。   The developing unit 0 includes a developing roller 1 that abuts on the photosensitive belt 11 or rotates at the time of image formation while supplying a small distance and supplies toner. The development roller 1 is brought into contact with the surface 11a of the photosensitive belt 11 or the shock of the shock when maintaining a small interval is alleviated, and the image formation of a high-quality toner image is reduced at a high speed by reducing shock jitter and the like. Done.

トナーカートリッジ０ａの黒（Ｋ）トナーカートリッジ０ａ1、シアン（Ｃ）トナーカートリッジ０ａ2、マゼンタ（Ｍ）トナーカートリッジ０ａ3、イエロー（Ｙ）トナーカートリッジ０ａ4には、現像ローラ１の黒（Ｋ）現像ローラ１ａ、シアン（Ｃ）現像ローラ１ｂ、マゼンタ（Ｍ）現像ローラ１ｃ、イエロー（Ｙ）現像ローラ１ｄが設けてあり、これらの各現像ローラ１ａ〜１ｄを介して各色のトナーを静電潜像に静電吸着させ顕像化して、トナー像を形成する。 Black (K) toner cartridge 0a 1 , cyan (C) toner cartridge 0a 2 , magenta (M) toner cartridge 0a 3 , yellow (Y) toner cartridge 0a 4 are black (K) of developing roller 1. A developing roller 1a, a cyan (C) developing roller 1b, a magenta (M) developing roller 1c, and a yellow (Y) developing roller 1d are provided, and toner of each color is electrostatically latentized through the developing rollers 1a to 1d. A toner image is formed by electrostatically attracting the image to make it visible.

転写手段１４は、現像ユニット０で顕像化されたトナー画像を中間転写ベルト１６に一次転写する一次転写器１４ａと、被転写体（Ｐ）の転写用紙に二次転写する二次転写器１４ｂとを備えている。   The transfer unit 14 includes a primary transfer unit 14 a that primarily transfers the toner image developed by the developing unit 0 to the intermediate transfer belt 16, and a secondary transfer unit 14 b that performs secondary transfer onto the transfer sheet (P). And.

クリーニング手段１５は、後述する中間転写ベルト１６上にトナー像を転写した感光体ベルト１１の表面１１ａに付着して残留する残留トナーを感光体ベルトクリーニングユニット１５ａによって掻き取って次工程の画像形成に備えるものである。   The cleaning means 15 scrapes off residual toner adhering to the surface 11a of the photoreceptor belt 11 having a toner image transferred onto an intermediate transfer belt 16 to be described later by means of the photoreceptor belt cleaning unit 15a for image formation in the next process. It is to be prepared.

中間転写ベルト１６は、感光体ベルト１１の表面１１ａの一部に当接して使用される。中間転写ベルト１６は、各色トナーと逆性の電荷を転写手段１４の一次転写器１４ａで印加することにより、中間転写ベルト１６上にトナー像を転写させる動作を色ごとに行い、トナー像を４色重ねた４色重画像を形成する。   The intermediate transfer belt 16 is used in contact with a part of the surface 11 a of the photoreceptor belt 11. The intermediate transfer belt 16 applies a charge opposite to the toner of each color by the primary transfer device 14a of the transfer unit 14, thereby performing an operation for transferring the toner image on the intermediate transfer belt 16 for each color. A four-color superimposed image in which colors are superimposed is formed.

搬送ローラ１７は、被転写体（Ｐ）を搬送するものである。転写手段１４の二次転写器１４ｂでは、搬送ローラ１７によって搬送された被転写体（Ｐ）の転写用紙にトナーと逆性の電荷を付与することにより、中間転写ベルト１６上に形成された４色重画像の各トナーを、この被転写体（Ｐ）の転写用紙に転写する。   The conveyance roller 17 conveys the transfer target (P). In the secondary transfer device 14 b of the transfer unit 14, 4 4 formed on the intermediate transfer belt 16 is formed by applying a charge opposite to the toner to the transfer sheet of the transfer target (P) transported by the transport roller 17. Each toner of the color-duplicated image is transferred to the transfer sheet of the transfer target (P).

定着手段１８は、加熱ローラ１８ａと加圧ローラ１８ｂによる加熱と加圧により、被転写体（Ｐ）の転写用紙上に担持された各色からなるトナーを溶融定着する。   The fixing unit 18 melts and fixes the toners of the respective colors carried on the transfer paper of the transfer target (P) by heating and pressing by the heating roller 18a and the pressure roller 18b.

排紙ローラ１９は、定着手段１８によりトナー画像が溶融定着された被転写体（Ｐ）である転写用紙を、排紙トレイ２０に搬送するものである。   The paper discharge roller 19 conveys transfer paper, which is a transfer target (P), on which the toner image is melted and fixed by the fixing unit 18, to the paper discharge tray 20.

なお、上述した排紙ローラ１９は、感光体ベルト１１、搬送ローラ１７、定着手段１８、現像ユニット０は、図２のメインモータ２５または搬送モータ２６によって駆動される。また、上述の画像形成装置１０はトナー画像を二次転写しているが、二次転写を行わずにトナー画像を転写用紙に転写するように画像形成装置を構成してもよい。   The above-described paper discharge roller 19 is driven by the photosensitive belt 11, the transport roller 17, the fixing unit 18, and the developing unit 0 by the main motor 25 or the transport motor 26 in FIG. Further, although the above-described image forming apparatus 10 performs the secondary transfer of the toner image, the image forming apparatus may be configured to transfer the toner image to the transfer sheet without performing the secondary transfer.

次に、本実施の形態にかかる画像形成装置１０のメインコントローラ４０を中心とした制御系について図２を参照して説明する。   Next, a control system centering on the main controller 40 of the image forming apparatus 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

画像形成装置１０は、装置全体を制御するメインコントローラ４０を備えている。メインコントローラ４０には、オペレータに対する表示、オペレータからの機能設定入力制御を行なう操作部３０、スキャナの制御や原稿画像を画像メモリに書き込む制御や画像メモリからの作像を行なう制御等を行なう画像処理ユニット（ＩＰＵ）４９、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）１、フィニシャ等の分散制御装置が接続されている。操作部３０には、液晶タッチパネル３１、テンキー３２、クリア／ストップキー３３、プリントキー３４、予熱キー３５などが接続されている。各分散制御装置とメインコントローラ４０は必要に応じて機械の状態、動作司令のやりとりを行っている。また紙搬送等に必要なメインモータ２５、各種クラッチ２１〜２４も接続されている。   The image forming apparatus 10 includes a main controller 40 that controls the entire apparatus. The main controller 40 includes image processing for performing display for an operator, an operation unit 30 for performing function setting input control from the operator, control for a scanner, control for writing a document image in an image memory, control for image formation from the image memory, and the like. A distributed control device such as a unit (IPU) 49, an ADF (Auto Document Feeder) 1, and a finisher is connected. The operation unit 30 is connected to a liquid crystal touch panel 31, a numeric keypad 32, a clear / stop key 33, a print key 34, a preheat key 35, and the like. Each distributed controller and the main controller 40 exchange machine status and operation commands as necessary. A main motor 25 and various clutches 21 to 24 necessary for paper conveyance are also connected.

メインコントローラ４０は、メインモータ２５や搬送モータ２６などの画像形成装置１０内に備えられた各種モータを制御するモータ制御用のコントローラ（モータ制御装置）を含んでいる。以下、このように画像形成装置１０のメインコントローラ４０内に備えられ、画像形成装置１０の各種モータの駆動を制御するモータ制御装置を例として、本実施の形態のモータ制御装置の詳細について説明する。   The main controller 40 includes a motor control controller (motor control device) that controls various motors provided in the image forming apparatus 10 such as the main motor 25 and the transport motor 26. Hereinafter, the motor control device of the present embodiment will be described in detail by taking as an example a motor control device that is provided in the main controller 40 of the image forming apparatus 10 and controls the driving of various motors of the image forming apparatus 10 as described above. .

なお、制御対象のモータはメインモータ２５に限られるものではなく、画像形成装置１０内のあらゆるモータを制御対象とすることができる。また、適用可能なモータ制御装置はデジタル複合機などの画像形成装置１０内で用いられるものに限られず、あらゆる装置内で用いられるモータの制御装置に適用できる。   The motor to be controlled is not limited to the main motor 25, and any motor in the image forming apparatus 10 can be the control target. Further, applicable motor control devices are not limited to those used in the image forming apparatus 10 such as a digital multi-function peripheral, and can be applied to motor control devices used in any device.

図３は、本発明の第１の実施の形態にかかるモータ制御装置２００の構成を示すブロック図である。同図に示すように、メインモータ２５は三相モータであり、各相に対応する巻線２１１Ｕ、２１１Ｖ、２１１Ｗと、ホール素子２１２と、メインモータ２５の回転に応じた周波数のパルス信号を出力するＦＧ（Frequency Generator）２１３と、を備えている。また、モータ制御装置２００は、ＰＩＤ制御回路１４０と、ドライバ１３０と、電流制限ＰＷＭ回路１２０とを備えている。   FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the motor control device 200 according to the first embodiment of the present invention. As shown in the figure, the main motor 25 is a three-phase motor, and outputs a winding 211U, 211V, 211W corresponding to each phase, a hall element 212, and a pulse signal having a frequency according to the rotation of the main motor 25. FG (Frequency Generator) 213 to be provided. In addition, the motor control device 200 includes a PID control circuit 140, a driver 130, and a current limiting PWM circuit 120.

ＰＩＤ制御回路１４０は、ＦＧ２１３の出力に従ってＰＩＤ制御による演算を行い、メインモータ２５の回転制御に必要なトルクを指令するＰＷＭ指示値を出力するものである。   The PID control circuit 140 performs a calculation by PID control according to the output of the FG 213 and outputs a PWM instruction value for instructing a torque necessary for rotation control of the main motor 25.

ドライバ１３０は、電流を巻線２１１Ｕ、２１１Ｖ、２１１Ｗに通電することによってメインモータ２５を駆動するものであり、ホール素子２１２の出力に応じて各相の出力を切り替える三相出力切り替え回路１３１と、６つのＦＥＴ（Field Effect Transistor）とを備えている。   The driver 130 drives the main motor 25 by supplying current to the windings 211U, 211V, 211W, and a three-phase output switching circuit 131 that switches the output of each phase in accordance with the output of the Hall element 212; 6 FET (Field Effect Transistor).

電流制限ＰＷＭ回路１２０は、ＰＷＭ指示値と、ＦＧ２１３から出力されたパルス信号（ＦＧ信号）と、ドライバ１３０に過電流が流れないように予め定められた電流制限値とから、ドライバ１３０の許容電流を越えない値に制限された電流を出力するためのＰＷＭ出力（ＰＷＭ信号）をドライバ１３０に対して出力するものである。電流制限ＰＷＭ回路１２０の詳細については後述する。   The current limit PWM circuit 120 determines the allowable current of the driver 130 based on the PWM instruction value, the pulse signal (FG signal) output from the FG 213, and a current limit value determined in advance so that no overcurrent flows to the driver 130. PWM output (PWM signal) for outputting a current limited to a value that does not exceed is output to the driver 130. Details of the current limiting PWM circuit 120 will be described later.

ここで、従来のモータ制御装置のドライバに対する過電流保護機能について説明する。図４は、従来のモータ制御装置３００の構成を示すブロック図である。同図に示すように、モータ制御装置３００は、ＰＩＤ制御回路３４０と、ドライバ３３０と、ＰＷＭ回路３２０とを備えている。   Here, the overcurrent protection function for the driver of the conventional motor control device will be described. FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a conventional motor control device 300. As shown in the figure, the motor control device 300 includes a PID control circuit 340, a driver 330, and a PWM circuit 320.

ＰＩＤ制御回路３４０は、ＰＩＤ制御回路１４０と同様に、ＦＧ２１３の出力に従ってＰＩＤ制御による演算を行い、モータの回転制御に必要なトルクを指令するＰＷＭ指示値を出力するものである。   Similar to the PID control circuit 140, the PID control circuit 340 performs calculation by PID control in accordance with the output of the FG 213, and outputs a PWM instruction value for instructing torque necessary for motor rotation control.

ドライバ３３０は、ホール素子２１２の出力に応じて各相の出力を切り替える三相出力切り替え回路３３１に加え、ドライバ３３０内に通電されている電流値と基準値とを比較するコンパレータ３３２を備えている。   In addition to the three-phase output switching circuit 331 that switches the output of each phase according to the output of the Hall element 212, the driver 330 includes a comparator 332 that compares a current value that is energized in the driver 330 with a reference value. .

ＰＷＭ回路３２０は、ＰＩＤ制御回路３４０から入力されたＰＷＭ指示値に従い、ＰＷＭ信号をドライバ３３０に対して出力するものである。従来のモータ制御装置３００では、ドライバ３３０内の駆動電流が基準値を超えた場合、コンパレータ３３２からの信号によってＰＷＭ回路３２０からドライバ３３０に対するＰＷＭ信号がオフにされる。   The PWM circuit 320 outputs a PWM signal to the driver 330 in accordance with the PWM instruction value input from the PID control circuit 340. In the conventional motor control device 300, when the drive current in the driver 330 exceeds the reference value, the PWM signal from the PWM circuit 320 to the driver 330 is turned off by the signal from the comparator 332.

図５は、従来のモータ制御装置３００のＰＷＭ回路３２０で出力されるＰＷＭ信号のタイミングチャートを表す説明図である。同図の上部は、ＰＩＤ制御回路３４０から入力されるＰＷＭ指示値（ＰＷＭ出力１）を表している。コンパレータ３３２により過電流が検知されると、コンパレータ３３２からの信号（コンパレータ出力）がオンとなり、これに応じてＰＷＭ回路３２０から出力されるＰＷＭ信号（ＰＷＭ出力２）はオフにされる。このようにして過電流を回避するように出力が制限される。駆動電流が基準値を下回るとコンパレータ出力がオフとなり、次の周期からＰＷＭ信号が出力される。   FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a timing chart of the PWM signal output from the PWM circuit 320 of the conventional motor control device 300. The upper part of the figure represents the PWM instruction value (PWM output 1) input from the PID control circuit 340. When an overcurrent is detected by the comparator 332, the signal (comparator output) from the comparator 332 is turned on, and the PWM signal (PWM output 2) output from the PWM circuit 320 is turned off accordingly. In this way, the output is limited to avoid overcurrent. When the drive current falls below the reference value, the comparator output is turned off, and the PWM signal is output from the next cycle.

図６は、従来のモータ制御装置３００のドライバ３３０に流れる駆動電流の電流波形の一例を示す説明図である。従来のモータ制御装置３００では、上述の機能により、同図の右側で示すような電流波形となるべきＰＷＭ指示値が入力された場合であっても、同図の左側（過電流検知波形）で示すように基準値を超えた分電流がカットされた電流波形となる。   FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an example of a current waveform of a drive current flowing through the driver 330 of the conventional motor control device 300. In the conventional motor control device 300, even if a PWM instruction value that should have a current waveform as shown on the right side of the figure is input by the above-described function, the left side of the figure (overcurrent detection waveform). As shown in the figure, the current waveform is cut by the current exceeding the reference value.

これに対し、本実施の形態のモータ制御装置２００は、図３に示すようにドライバ１３０内にコンパレータなどの過電流を検知する素子を備えず、代わりに電流制限ＰＷＭ回路１２０で過電流を抑止するように制御したＰＷＭ信号を出力することにより、ドライバ１３０の保護を実現する。   On the other hand, the motor control apparatus 200 according to the present embodiment does not include an element for detecting an overcurrent such as a comparator in the driver 130 as shown in FIG. 3, and instead suppresses the overcurrent with the current limiting PWM circuit 120. The driver 130 is protected by outputting the PWM signal controlled to do so.

図７は、本実施の形態で利用する原理を説明するための説明図である。一般に、モータに流れる電流は、モータの回転速度が上がるに従って低下する。これは、モータが回転するに従って、モータに誘起電圧が発生するからである。誘起係数をＫE、モータの回転速度をωとすると、誘起電圧は、ＫEωで表される。また、モータに流れる電流は、図７の下部に示した式により算出できる。モータが回転していない初期状態ではω＝０であるため、巻線２１１の電気抵抗値Ｒと電流制限値との積である電圧値（初期電圧値）となるようなＰＷＭ信号によりモータが駆動される。 FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the principle used in the present embodiment. In general, the current flowing through the motor decreases as the rotational speed of the motor increases. This is because an induced voltage is generated in the motor as the motor rotates. When the induction coefficient is K E and the rotational speed of the motor is ω, the induced voltage is expressed by K E ω. Further, the current flowing through the motor can be calculated by the equation shown in the lower part of FIG. Since ω = 0 in the initial state where the motor is not rotating, the motor is driven by a PWM signal that has a voltage value (initial voltage value) that is the product of the electric resistance value R of the winding 211 and the current limit value. Is done.

図８は、回転速度とドライバ１３０内に流れる電流値との関係を示すグラフである。同図に示すように、回転速度に対して電流値は直線状に低下する。実際には、回転数が上がると,鉄心の損失等により効率が低下し、ある一定のレベルで回転数は一定になる。モータを駆動開始した直後は回転速度が小さいため、同図に示すように電流値が電流制限値を越えることになる。したがって過電流を防止するためにＰＷＭ信号を制限する必要が生じる。   FIG. 8 is a graph showing the relationship between the rotation speed and the value of the current flowing in the driver 130. As shown in the figure, the current value decreases linearly with respect to the rotational speed. Actually, when the rotational speed increases, the efficiency decreases due to the loss of the iron core, and the rotational speed becomes constant at a certain level. Immediately after driving the motor, the rotational speed is low, so that the current value exceeds the current limit value as shown in FIG. Therefore, it is necessary to limit the PWM signal in order to prevent overcurrent.

本実施の形態では、モータの回転速度をＦＧ２１３からのＦＧ信号により検出し、図７の式によってドライバ１３０内に流れる電流値を算出する。そして、算出した電流値が所定の電流制限値を越えないようにＰＷＭ信号を制御する。   In the present embodiment, the rotational speed of the motor is detected by the FG signal from the FG 213, and the value of the current flowing in the driver 130 is calculated by the equation of FIG. Then, the PWM signal is controlled so that the calculated current value does not exceed a predetermined current limit value.

図９は、電流制限値を越えないように制限されたＰＷＭ信号のデューティー（ＰＷＭデューティー制限値）を示した説明図である。同図に示すように、モータの回転数が少ない時は制限を厳しくし、回転数が上がるに従って、制限を弱くする。また、回転速度がある一定速度に達したあとは、ＰＷＭデューティー制限値をある固定値に設定する。   FIG. 9 is an explanatory diagram showing the duty of a PWM signal that is restricted so as not to exceed the current limit value (PWM duty limit value). As shown in the figure, the limit is tightened when the number of rotations of the motor is small, and the limit is weakened as the number of rotations increases. Further, after the rotation speed reaches a certain constant speed, the PWM duty limit value is set to a certain fixed value.

図１０は、モータが駆動を開始したあとの時間経過に対する回転速度、ＰＷＭ指示値、およびＰＷＭデューティー制限値の変化を示した説明図である。また、図１１は、ＰＷＭ指示値およびＰＷＭデューティー制限値に対する実際に出力されるＰＷＭ出力値の関係を示す説明図である。   FIG. 10 is an explanatory diagram showing changes in the rotational speed, the PWM instruction value, and the PWM duty limit value over time after the motor starts driving. FIG. 11 is an explanatory diagram showing the relationship of the PWM output value that is actually output with respect to the PWM instruction value and the PWM duty limit value.

図１０および図１１に示すように、トルクを指示するＰＩＤ制御回路１４０は、モータ起動当初は、目標速度との差が大きいので、大きいＰＷＭ指示値を出力する。一方、モータ起動当初のＰＷＭデューティー制限値はＰＷＭ指示値より小さいので、電流制限ＰＷＭ回路１２０は、デューティーがＰＷＭデューティー制限値を越えないようにＰＷＭ信号の出力（ＰＷＭ出力値）を制御する。回転速度が上がると、ＰＷＭ指示値は少しずつ小さくなるので、ある一定の速度に達したとき、実際に出力されるＰＷＭ出力値は、ＰＷＭデューティー制限値から、ＰＩＤ制御回路１４０により指定されるＰＷＭ指示値に切り替えられる。   As shown in FIGS. 10 and 11, the PID control circuit 140 for instructing torque outputs a large PWM instruction value because the difference from the target speed is large at the beginning of motor startup. On the other hand, since the PWM duty limit value at the start of the motor is smaller than the PWM instruction value, the current limit PWM circuit 120 controls the output of the PWM signal (PWM output value) so that the duty does not exceed the PWM duty limit value. As the rotational speed increases, the PWM instruction value gradually decreases, so when a certain speed is reached, the PWM output value that is actually output is the PWM specified by the PID control circuit 140 from the PWM duty limit value. Switch to the indicated value.

次に、このようにＰＷＭ出力値を制御する電流制限ＰＷＭ回路１２０の詳細について説明する。図１２は、電流制限ＰＷＭ回路１２０の詳細な構成を示したブロック図である。同図に示すように、電流制限ＰＷＭ回路１２０は、速度検出部１２１と、平均化部１２２と、電流算出部１２３と、比較部１２４と、ＰＷＭ出力部１２５と、を備えている。   Next, details of the current limiting PWM circuit 120 that controls the PWM output value in this way will be described. FIG. 12 is a block diagram showing a detailed configuration of the current limiting PWM circuit 120. As shown in the figure, the current limiting PWM circuit 120 includes a speed detection unit 121, an averaging unit 122, a current calculation unit 123, a comparison unit 124, and a PWM output unit 125.

速度検出部１２１は、ＦＧ２１３からＦＧ信号を入力し、ＦＧ信号の周期（ＦＧ周期）からメインモータ２５の回転速度を検出するものである。   The speed detector 121 receives the FG signal from the FG 213 and detects the rotational speed of the main motor 25 from the cycle of the FG signal (FG cycle).

平均化部１２２は、所定時間内に速度検出部１２１により検出された回転速度の平均値を算出するものである。具体的には、平均化部１２２は、ＰＷＭ信号のパルス数が予め定められた個数に達するまでの時間内に検出された回転速度の平均値を算出する。   The averaging unit 122 calculates an average value of the rotational speeds detected by the speed detection unit 121 within a predetermined time. Specifically, the averaging unit 122 calculates the average value of the rotational speeds detected within the time until the number of pulses of the PWM signal reaches a predetermined number.

電流算出部１２３は、平均化部１２２が算出した回転速度の平均値と、現在出力しているＰＷＭ出力値とから図７の算出式によって電流値を算出するものである。   The current calculation unit 123 calculates the current value from the average value of the rotation speed calculated by the averaging unit 122 and the currently output PWM output value by the calculation formula of FIG.

比較部１２４は、電流算出部１２３によって算出された電流値と、予め定められた電流制限値とを比較するものである。   The comparison unit 124 compares the current value calculated by the current calculation unit 123 with a predetermined current limit value.

ＰＷＭ出力部１２５は、比較部１２４の比較結果に従い、算出された電流値が電流制限値より大きい場合に、電流値算出時の電圧値から電圧値を低下させるようなＰＷＭ信号を出力するものである。具体的には、ＰＷＭ出力部１２５は、算出された電流値が電流制限値を越えた場合、デューティーを固定量低下させたＰＷＭ信号を出力する。   The PWM output unit 125 outputs a PWM signal that lowers the voltage value from the voltage value at the time of calculating the current value when the calculated current value is larger than the current limit value according to the comparison result of the comparison unit 124. is there. Specifically, when the calculated current value exceeds the current limit value, the PWM output unit 125 outputs a PWM signal in which the duty is reduced by a fixed amount.

次に、このように構成された第１の実施の形態にかかるモータ制御装置２００による電流制限処理について説明する。図１３は、第１の実施の形態における電流制限処理の全体の流れを示すフローチャートである。   Next, a current limiting process performed by the motor control device 200 according to the first embodiment configured as described above will be described. FIG. 13 is a flowchart showing the overall flow of the current limiting process in the first embodiment.

まず、電流制限ＰＷＭ回路１２０は、ＰＷＭ信号のパルス数をカウントアップする（ステップＳ１３０１）。ここでは、ＰＷＭ信号のパルス数のカウンタをＰＷＭＣＮＴとし、ＰＷＭＣＮＴに１を加算する。   First, the current limiting PWM circuit 120 counts up the number of pulses of the PWM signal (step S1301). Here, the PWM signal pulse number counter is PWMCNT, and 1 is added to PWMCNT.

次に、速度検出部１２１は、ＦＧ２１３からのパルス信号（ＦＧ信号）を検知し、パルス信号間の時間を算出するとともに（ステップＳ１３０２）、パルス信号の検知数をカウントアップする（ステップＳ１３０３）。ここでは、パルス信号間の時間をＦＧＴ、パルス信号の検知数のカウンタをＮｆｇとし、Ｎｆｇに１を加算する。   Next, the speed detector 121 detects the pulse signal (FG signal) from the FG 213, calculates the time between the pulse signals (step S1302), and counts up the number of detected pulse signals (step S1303). Here, the time between pulse signals is FGT, the number of detected pulse signals is Nfg, and 1 is added to Nfg.

次に、速度検出部１２１は、検知したパルス信号間の時間を加算する（ステップＳ１３０４）。ここでは、検知したパルス信号間の時間をＦＧＶＡＬに加算する。   Next, the speed detection unit 121 adds the time between the detected pulse signals (step S1304). Here, the time between the detected pulse signals is added to FGVAL.

次に、電流制限ＰＷＭ回路１２０は、ＰＷＭパルス数（ＰＷＭＣＮＴ）が所定の閾値（ｎ）を越えたか否かを判断し（ステップＳ１３０５）、越えていない場合は（ステップＳ１３０５：ＮＯ）、ステップＳ１３０１に戻って処理を繰り返す。   Next, the current limiting PWM circuit 120 determines whether or not the number of PWM pulses (PWMCNT) exceeds a predetermined threshold value (n) (step S1305). If not (step S1305: NO), step S1301 Return to and repeat the process.

ＰＷＭパルス数（ＰＷＭＣＮＴ）が所定の閾値（ｎ）を越えた場合は（ステップＳ１３０５：ＹＥＳ）、平均化部１２２は、その間に検出されたパルス信号間の時間（ＦＧＶＡＬ）から回転速度の平均値を算出する（ステップＳ１３０６）。具体的には、平均化部１２２は、以下の（１）式によって回転速度の平均値を算出する。
ω＝２πＮｆｇ／(ＦＧＶＡＬ) ・・・（１） When the number of PWM pulses (PWMCNT) exceeds a predetermined threshold (n) (step S1305: YES), the averaging unit 122 calculates the average value of the rotational speed from the time (FGVAL) between the pulse signals detected during that time. Is calculated (step S1306). Specifically, the averaging unit 122 calculates the average value of the rotation speed by the following equation (1).
ω = 2πNfg / (FGVAL) (1)

次に、電流算出部１２３は、回転速度の平均値と、現在のＰＷＭ信号のデューティー（Ｄｕｔｙ）と、ドライバ１３０の電源電圧（Ｖ）と、ドライバ１３０の抵抗値（Ｒ）と、誘起係数ＫEとからドライバ１３０に流れる駆動電流値を算出する（ステップＳ１３０７）。具体的には、電流算出部１２３は、以下の（２）式によって電流値を算出する。
Ｉ＝（Ｖ×Ｄｕｔｙ−ＫEω）／Ｒ ・・・（２） Next, the current calculation unit 123 calculates the average value of the rotation speed, the duty (Duty) of the current PWM signal, the power supply voltage (V) of the driver 130, the resistance value (R) of the driver 130, and the induction coefficient K. A drive current value flowing through the driver 130 is calculated from E (step S1307). Specifically, the current calculation unit 123 calculates a current value by the following equation (2).
I = (V × Duty−K E ω) / R (2)

次に、比較部１２４が、算出した電流値が所定の電流制限値より大きいか否かを判断する（ステップＳ１３０８）。算出した電流値が所定の電流制限値より大きい場合は（ステップＳ１３０８：ＹＥＳ）、ＰＷＭ出力部１２５は、デューティーを一定量（ｃｏｎｓｔ）下げたＰＷＭ信号を出力する（ステップＳ１３０９）。なお、デューティーを一定量下げる代わりに、ＰＷＭ信号をオフにするように構成してもよい。   Next, the comparison unit 124 determines whether or not the calculated current value is greater than a predetermined current limit value (step S1308). When the calculated current value is larger than the predetermined current limit value (step S1308: YES), the PWM output unit 125 outputs a PWM signal with the duty decreased by a certain amount (const) (step S1309). Note that the PWM signal may be turned off instead of decreasing the duty by a certain amount.

次に、電流制限ＰＷＭ回路１２０は、ＰＷＭＣＮＴ、Ｎｆｇ、およびＦＧＶＡＬを０に初期化し（ステップＳ１３１０）、ステップＳ１３０１に戻って処理を繰り返す。   Next, the current limiting PWM circuit 120 initializes PWMCNT, Nfg, and FGVAL to 0 (step S1310), returns to step S1301, and repeats the processing.

このように、本実施の形態では、ＦＧ信号から算出したメインモータ２５の回転速度を用いてドライバ１３０に流れる電流値を算出し、電流制限ＰＷＭ回路１２０内で電流制限値を超えないようにＰＷＭ信号を制御できる。このため、ドライバ１３０内にコンパレータを備えることなく過電流からの保護を実現できる。   As described above, in the present embodiment, the current value flowing through the driver 130 is calculated using the rotation speed of the main motor 25 calculated from the FG signal, and the PWM is performed so as not to exceed the current limit value in the current limit PWM circuit 120. The signal can be controlled. For this reason, protection from an overcurrent can be realized without providing a comparator in the driver 130.

次に、第１の実施の形態の変形例について説明する。上述した電流制限ＰＷＭ回路１２０では、回転速度から電流値を算出してＰＷＭ信号を制御していた。これに対し、回転速度に応じたＰＷＭ信号のデューティーを予め定めた変換テーブルを参照し、回転速度に応じて過電流を回避するようなＰＷＭ信号を出力する方法が考えられる。   Next, a modification of the first embodiment will be described. In the above-described current limiting PWM circuit 120, the PWM signal is controlled by calculating the current value from the rotation speed. On the other hand, a method of outputting a PWM signal that avoids an overcurrent according to the rotation speed by referring to a conversion table in which the duty of the PWM signal according to the rotation speed is determined in advance can be considered.

図１４は、このような方法を実現するための電流制限ＰＷＭ回路１４２０の別の構成を示したブロック図である。同図に示すように、電流制限ＰＷＭ回路１４２０は、速度−デューティー変換テーブル１５１と、速度検出部１２１と、平均化部１２２と、ＰＷＭ出力部１４２５とを備えている。   FIG. 14 is a block diagram showing another configuration of a current limiting PWM circuit 1420 for realizing such a method. As shown in the figure, the current limiting PWM circuit 1420 includes a speed-duty conversion table 151, a speed detecting unit 121, an averaging unit 122, and a PWM output unit 1425.

速度−デューティー変換テーブル１５１は、メインモータ２５の回転速度と、電流制限値を越えない電流値を通電可能なＰＷＭ信号のデューティー値とを対応づけて記憶する記憶部である。   The speed-duty conversion table 151 is a storage unit that stores the rotational speed of the main motor 25 in association with the duty value of the PWM signal that can energize a current value that does not exceed the current limit value.

速度検出部１２１および平均化部１２２の機能は、上述した電流制限ＰＷＭ回路１２０内の速度検出部１２１および平均化部１２２と同様であるのでその説明を省略する。   Since the functions of the speed detection unit 121 and the averaging unit 122 are the same as those of the speed detection unit 121 and the averaging unit 122 in the current limiting PWM circuit 120 described above, the description thereof is omitted.

ＰＷＭ出力部１４２５は、平均化部１２２が算出した回転速度の平均値に対応するＰＷＭ信号のデューティー値を速度−デューティー変換テーブル１５１から取得し、取得したデューティー値をドライバ１３０に出力するものである。   The PWM output unit 1425 acquires the duty value of the PWM signal corresponding to the average value of the rotation speed calculated by the averaging unit 122 from the speed-duty conversion table 151, and outputs the acquired duty value to the driver 130. .

次に、このように構成された第１の実施の形態の変形例にかかるモータ制御装置２００による電流制限処理について説明する。図１５は、第１の実施の形態の変形例における電流制限処理の全体の流れを示すフローチャートである。   Next, a current limiting process performed by the motor control device 200 according to the modification of the first embodiment configured as described above will be described. FIG. 15 is a flowchart showing an overall flow of the current limiting process in the modification of the first embodiment.

ステップＳ１５０１からステップＳ１５０６までの、回転速度検出処理、平均化処理は、ステップＳ１３０１からステップＳ１３０６までと同様の処理なので、その説明を省略する。   Since the rotation speed detection process and the averaging process from step S1501 to step S1506 are the same as those from step S1301 to step S1306, description thereof will be omitted.

回転速度の平均値を算出後、ＰＷＭ出力部１４２５は、算出した回転速度の平均値に対応するデューティーを速度−デューティー変換テーブル１５１から取得し、ドライバ１３０に出力する（ステップＳ１５０７）。ステップＳ１５０８のパラメタ初期化処理はステップＳ１３１０と同様の処理である。   After calculating the average value of the rotation speed, the PWM output unit 1425 acquires the duty corresponding to the calculated average value of the rotation speed from the speed-duty conversion table 151 and outputs it to the driver 130 (step S1507). The parameter initialization process in step S1508 is the same process as in step S1310.

このように、電流制限値に応じて予め定められた速度−デューティー変換テーブル１５１を用いることにより、モータの回転速度に応じて過電流を防止するようにＰＷＭ信号を制御することが可能となる。また、上述のような電流算出部１２３、および比較部１２４が不要となるため、回路構成を簡素化することができる。   As described above, by using the speed-duty conversion table 151 that is predetermined according to the current limit value, it is possible to control the PWM signal so as to prevent overcurrent according to the rotational speed of the motor. Further, since the current calculation unit 123 and the comparison unit 124 as described above are not necessary, the circuit configuration can be simplified.

以上のように、第１の実施の形態にかかるモータ制御装置では、モータの回転速度に応じて、ドライバに通電される電流値が電流制限値を越えないようにＰＷＭ信号を制御することができる。このため、過電流検出のためのコンパレータなどの素子を用いずに、モータを駆動するドライバの電流を制限することが可能となる。   As described above, in the motor control device according to the first embodiment, the PWM signal can be controlled so that the current value supplied to the driver does not exceed the current limit value according to the rotational speed of the motor. . Therefore, it is possible to limit the current of the driver that drives the motor without using an element such as a comparator for detecting overcurrent.

（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、モータ起動直後から過電流を防止するようにＰＷＭ信号を制御していた。しかし、モータの立ち上がり時は起動トルクが必要になるため、通常よりも必要トルクが大きくなる場合が多い。また、立ち上がりの瞬間だけであれば、ある程度電流がオーバーしてもドライバの発熱が許容範囲を超えない程度であれば、大きな電流を流すことができる。そこで、第２の実施の形態にかかるモータ制御装置は、モータの立ち上がり時に必要なトルクを得るため、起動直後の所定期間の電流値を高く制御するものである。 (Second Embodiment)
In the first embodiment, the PWM signal is controlled so as to prevent overcurrent immediately after the motor is started. However, since the starting torque is required when the motor starts up, the required torque is often larger than usual. Further, if it is only the moment of rising, a large current can be passed if the heat generation of the driver does not exceed the allowable range even if the current exceeds a certain amount. Therefore, the motor control device according to the second embodiment controls the current value in a predetermined period immediately after startup to be high in order to obtain a necessary torque when the motor starts up.

図１６は、第２の実施の形態にかかるモータ制御装置の電流制限ＰＷＭ回路１６２０の構成を示したブロック図である。同図に示すように、第２の実施の形態の電流制限ＰＷＭ回路１６２０は、速度検出部１２１と、平均化部１２２と、電流算出部１２３と、比較部１２４と、ＰＷＭ出力部１６２５と、タイマ１６２６と、最大デューティー決定回路１６２７とを備えている。   FIG. 16 is a block diagram showing a configuration of a current limiting PWM circuit 1620 of the motor control device according to the second embodiment. As shown in the figure, the current limiting PWM circuit 1620 of the second embodiment includes a speed detection unit 121, an averaging unit 122, a current calculation unit 123, a comparison unit 124, a PWM output unit 1625, A timer 1626 and a maximum duty determination circuit 1627 are provided.

第２の実施の形態においては、タイマ１６２６と最大デューティー決定回路１６２７とを追加したこと、およびがＰＷＭ出力部１６２５の機能が、第１の実施の形態の電流制限ＰＷＭ回路１２０と異なっている。その他の構成および機能は、第１の実施の形態にかかる電流制限ＰＷＭ回路１２０の構成を表すブロック図である図１２と同様であるので、同一符号を付し、ここでの説明は省略する。   In the second embodiment, the timer 1626 and the maximum duty determination circuit 1627 are added, and the function of the PWM output unit 1625 is different from that of the current limiting PWM circuit 120 of the first embodiment. Other configurations and functions are the same as those in FIG. 12, which is a block diagram showing the configuration of the current limiting PWM circuit 120 according to the first embodiment.

タイマ１６２６は、時間の計測を行うものである。最大デューティー決定回路１６２７は、タイマ１６２６からの出力値を参照し、モータ起動開始時（初期状態）から予め定められた時間（ｔｓ）までは所定の初期値をＰＷＭ信号のデューティーとして出力することを決定するものである。   The timer 1626 measures time. The maximum duty determination circuit 1627 refers to the output value from the timer 1626, and outputs a predetermined initial value as the duty of the PWM signal from the start of motor startup (initial state) to a predetermined time (ts). To decide.

ＰＷＭ出力部１６２５は、ｔｓまでは最大デューティー決定回路１６２７が決定した初期値をＰＷＭ出力値として出力し、ｔｓ以降は、第１の実施の形態と同様の方法により、回転速度に応じたＰＷＭ出力値を算出して出力するものである。   The PWM output unit 1625 outputs the initial value determined by the maximum duty determination circuit 1627 as a PWM output value until ts, and after ts, the PWM output according to the rotation speed is performed in the same manner as in the first embodiment. A value is calculated and output.

図１７は、第２の実施の形態で出力されるＰＷＭ信号のデューティー値の一例を示した説明図である。同図に示すように、モータ起動開始からｔｓまでは、起動トルクを大きくするためにデューティー値を所定の初期値に設定する。ｔｓ経過後は、第１の実施の形態と同様に回転速度を考慮して制限された値（ＰＷＭデューティー制限値）が出力される。   FIG. 17 is an explanatory diagram showing an example of the duty value of the PWM signal output in the second embodiment. As shown in the figure, the duty value is set to a predetermined initial value in order to increase the starting torque from the start of the motor start to ts. After the elapse of ts, a limited value (PWM duty limit value) is output in consideration of the rotational speed as in the first embodiment.

次に、このように構成された第２の実施の形態にかかるモータ制御装置によるデューティー決定処理について説明する。図１８は、第２の実施の形態におけるデューティー決定処理の全体の流れを示すフローチャートである。   Next, the duty determination process by the motor control device according to the second embodiment configured as described above will be described. FIG. 18 is a flowchart showing the overall flow of the duty determination process in the second embodiment.

まず、最大デューティー決定回路１６２７が、タイマ１６２６からの出力値を参照し、モータ起動からの時間が所定の閾値（ｔｓ）より小さいか否かを判断する（ステップＳ１８０１）。ｔｓより小さい場合は（ステップＳ１８０１：ＹＥＳ）、最大デューティー決定回路１６２７はデューティーを所定の初期値に設定する（ステップＳ１８０２）。また、ＰＷＭ出力部１６２５は、この初期値に応じたデューティーのＰＷＭ信号をドライバ１３０に出力する。   First, the maximum duty determination circuit 1627 refers to the output value from the timer 1626 and determines whether or not the time from the start of the motor is smaller than a predetermined threshold value (ts) (step S1801). If smaller than ts (step S1801: YES), the maximum duty determination circuit 1627 sets the duty to a predetermined initial value (step S1802). The PWM output unit 1625 outputs a PWM signal having a duty corresponding to the initial value to the driver 130.

モータ起動からの時間がｔｓより大きい場合は（ステップＳ１８０１：ＮＯ）、回転速度に応じた値にＰＷＭ信号のデューティーを制限する電流制限処理が実行される（ステップＳ１８０３）。この電流制限処理としては、第１の実施の形態の図１３または図１５で説明した処理のいずれかを適用できる。   If the time from the start of the motor is greater than ts (step S1801: NO), a current limiting process for limiting the duty of the PWM signal to a value corresponding to the rotation speed is executed (step S1803). As the current limiting process, any one of the processes described in FIG. 13 or FIG. 15 of the first embodiment can be applied.

このように、第２の実施の形態にかかるモータ制御装置では、起動直後の所定期間の電流値を高く制御することができるため、モータの立ち上がり時に必要なトルクを適切に与えることができ、モータの回転速度を迅速に目標値に到達させることが可能となる。   As described above, in the motor control device according to the second embodiment, the current value in a predetermined period immediately after the start can be controlled to be high, so that the necessary torque can be appropriately given when the motor starts up. It is possible to quickly reach the target value.

（第３の実施の形態）
第２の実施の形態では、モータの機械的な立ち上がりの遅れを最小限にするために起動後の所定時間のデューティー値を大きく設定していた。このようなデューティー制限の調整段階を増やせば、さらに起動トルクアップを図ることができる。第３の実施の形態にかかるモータ制御装置は、起動直後の電流の立ち上がり時間（電気的時定数）を考慮して、起動直後の所定期間の電流値をさらに高く制御するものである。 (Third embodiment)
In the second embodiment, the duty value for a predetermined time after start-up is set large in order to minimize the delay of mechanical start-up of the motor. If the adjustment stage of the duty limit is increased, the starting torque can be further increased. The motor control apparatus according to the third embodiment controls the current value in a predetermined period immediately after startup higher in consideration of the current rise time (electrical time constant) immediately after startup.

図１９は、モータ起動開始以降の電流の立ち上がり、およびモータ回転速度の立ち上がりの関係を示した説明図である。同図に示すように、モータに電圧をかけると、一般的に電気的な立ち上がり時間ｔｅは機械的な立ち上がり時間ｔｍよりかなり短い。本実施の形態では、ｔｅおよびｔｍのそれぞれに対応して予め定められた時間ごとに、ＰＷＭ信号のデューティー値の初期値を変更する。   FIG. 19 is an explanatory diagram showing the relationship between the rise of current after the start of motor startup and the rise of motor rotation speed. As shown in the figure, when a voltage is applied to the motor, the electrical rise time te is generally much shorter than the mechanical rise time tm. In the present embodiment, the initial value of the duty value of the PWM signal is changed every predetermined time corresponding to each of te and tm.

図２０は、第３の実施の形態で出力されるＰＷＭ信号のデューティー値の一例を示した説明図である。同図に示すように、モータ起動開始からコイルのＬ成分による立ち上がりの遅れ時間に相当するｔ１までは、ＰＷＭ信号を１００％デューティーにして起動する。   FIG. 20 is an explanatory diagram showing an example of the duty value of the PWM signal output in the third embodiment. As shown in the figure, from the start of the motor to t1 corresponding to the rise delay time due to the L component of the coil, the PWM signal is started with a 100% duty.

電気的に立ち上がると、機械的に立ち上がるｔ２時間まで、立ち上がりのトルクアップ分ＰＷＭデューティー制限値を上乗せする。機械的に立ち上がった後は、通常のＷＰＭ指示値に従ってデューティーを制御する。これにより、起動時のトルクアップを実現し、かつｔ２からｔ３までの区間の発熱量を低下させることができる。   When it rises electrically, the PWM duty limit value is added for the rising torque up until t2 time when it rises mechanically. After the mechanical start-up, the duty is controlled according to the normal WPM instruction value. Thereby, the torque increase at the time of starting is implement | achieved and the emitted-heat amount of the area from t2 to t3 can be reduced.

図２１は、第３の実施の形態にかかるモータ制御装置の電流制限ＰＷＭ回路２１２０の構成を示したブロック図である。同図に示すように、第３の実施の形態の電流制限ＰＷＭ回路２１２０は、速度検出部１２１と、平均化部１２２と、電流算出部１２３と、比較部１２４と、ＰＷＭ出力部２１２５と、タイマ１６２６と、最大デューティー決定回路２１２７と、シーケンサ２１２８とを備えている。   FIG. 21 is a block diagram showing a configuration of a current limiting PWM circuit 2120 of the motor control device according to the third embodiment. As shown in the figure, the current limiting PWM circuit 2120 of the third embodiment includes a speed detection unit 121, an averaging unit 122, a current calculation unit 123, a comparison unit 124, a PWM output unit 2125, A timer 1626, a maximum duty determination circuit 2127, and a sequencer 2128 are provided.

第３の実施の形態においては、シーケンサ２１２８を追加したこと、およびＰＷＭ出力部２１２５と最大デューティー決定回路２１２７の機能が第１の実施の形態と異なっている。その他の構成および機能は、第２の実施の形態にかかるモータ制御装置の電流制限ＰＷＭ回路１６２０の構成を表すブロック図である図１６と同様であるので、同一符号を付し、ここでの説明は省略する。   In the third embodiment, the sequencer 2128 is added, and the functions of the PWM output unit 2125 and the maximum duty determination circuit 2127 are different from those of the first embodiment. Other configurations and functions are the same as those in FIG. 16, which is a block diagram showing the configuration of the current limiting PWM circuit 1620 of the motor control device according to the second embodiment. Is omitted.

シーケンサ２１２８は、モータ起動後からの時間経過を参照し、モータ起動後の時間経過に応じた起動状態を表す起動モードを制御するものである。図２２は、起動モード間の関係を示した状態遷移図である。同図に示すように、モータが起動していない初期状態（ｉｄｌｅモード）から起動が開始すると、デューティーを最大にするｆｕｌｌモードに遷移する。その後、ｔ１時間が経過すると、トルクアップを図るための加速モードに遷移する。さらにｔ２時間が経過すると、通常のデューティー制御を行う通常モードに遷移する。   The sequencer 2128 refers to the time elapsed from the start of the motor and controls the start mode representing the start state according to the time elapsed after the motor start. FIG. 22 is a state transition diagram showing the relationship between the activation modes. As shown in the figure, when starting is started from an initial state where the motor is not started (idle mode), the mode is changed to a full mode in which the duty is maximized. Thereafter, when t1 time elapses, the mode changes to an acceleration mode for increasing torque. When the time t2 further elapses, a transition is made to the normal mode in which normal duty control is performed.

最大デューティー決定回路２１２７は、シーケンサ２１２８の出力を参照し、起動モードに応じたＰＷＭ信号のデューティー値を決定するものである。具体的には、ｆｕｌｌモード時はデューティー値を１００％に決定し、加速モード時はデューティー値を所定の初期値に決定する。   The maximum duty determination circuit 2127 refers to the output of the sequencer 2128 and determines the duty value of the PWM signal according to the start mode. Specifically, the duty value is determined to be 100% in the full mode, and the duty value is determined to be a predetermined initial value in the acceleration mode.

ＰＷＭ出力部２１２５は、最大デューティー決定回路２１２７が決定したデューティー値に従いＰＷＭ出力値を制御して出力するものである。具体的には、ＰＷＭ出力部２１２５は、起動後ｆｕｌｌモード時には１００％のデューティー値を出力し、加速モード時には所定の初期値を出力し、通常モードに遷移後は、第１の実施の形態と同様の方法により、回転速度に応じたＰＷＭ出力値を算出して出力する。   The PWM output unit 2125 controls and outputs the PWM output value according to the duty value determined by the maximum duty determination circuit 2127. Specifically, the PWM output unit 2125 outputs a 100% duty value in the full mode after startup, outputs a predetermined initial value in the acceleration mode, and after transitioning to the normal mode, the PWM output unit 2125 is the same as in the first embodiment. By a similar method, a PWM output value corresponding to the rotation speed is calculated and output.

次に、このように構成された第３の実施の形態にかかるモータ制御装置によるデューティー決定処理について説明する。図２３は、第３の実施の形態におけるデューティー決定処理の全体の流れを示すフローチャートである。   Next, the duty determination process by the motor control device according to the third embodiment configured as described above will be described. FIG. 23 is a flowchart showing an overall flow of the duty determination process in the third embodiment.

まず、シーケンサ２１２８が、タイマ１６２６からの出力値を参照し、モータの起動モードを決定する（ステップＳ２３０１）。次に、最大デューティー決定回路２１２７が、起動モードに応じたデューティー値を決定する。   First, the sequencer 2128 refers to the output value from the timer 1626 and determines the motor start mode (step S2301). Next, the maximum duty determination circuit 2127 determines a duty value corresponding to the activation mode.

具体的には、まず最大デューティー決定回路２１２７は、起動モードがｆｕｌｌモードであるか否かを判定し（ステップＳ２３０２）、ｆｕｌｌモードである場合は（ステップＳ２３０２：ＹＥＳ）、デューティー値を１００％に設定する（ステップＳ２３０３）。また、ＰＷＭ出力部２１２５は、１００％デューティーでドライバ１３０にＰＷＭ信号を出力する。   Specifically, first, the maximum duty determination circuit 2127 determines whether or not the activation mode is the full mode (step S2302). If the activation mode is the full mode (step S2302: YES), the duty value is set to 100%. Setting is performed (step S2303). The PWM output unit 2125 outputs a PWM signal to the driver 130 with a 100% duty.

ｆｕｌｌモードでない場合は（ステップＳ２３０２：ＮＯ）、最大デューティー決定回路２１２７は、起動モードが加速モードであるか否かを判定する（ステップＳ２３０４）。加速モードである場合（ステップＳ２３０４：ＹＥＳ）、最大デューティー決定回路２１２７は、デューティー値を所定の初期値に設定する（ステップＳ２３０５）。この初期値は、第２の実施の形態のステップＳ１８０２と同様に、トルクアップを意図して決定された値を意味する。   When not in the full mode (step S2302: NO), the maximum duty determination circuit 2127 determines whether or not the activation mode is the acceleration mode (step S2304). When the acceleration mode is set (step S2304: YES), the maximum duty determination circuit 2127 sets the duty value to a predetermined initial value (step S2305). This initial value means a value determined with the intention of increasing torque, as in step S1802 of the second embodiment.

加速モードでない場合（ステップＳ２３０４：ＮＯ）、回転速度に応じた値にＰＷＭ信号のデューティーを制限する電流制限処理が実行される（ステップＳ２３０６）。この電流制限処理としては、第１の実施の形態の図１３または図１５で説明した処理のいずれかを適用できる。   When not in the acceleration mode (step S2304: NO), a current limiting process for limiting the duty of the PWM signal to a value corresponding to the rotation speed is executed (step S2306). As the current limiting process, any one of the processes described in FIG. 13 or FIG. 15 of the first embodiment can be applied.

このように、第３の実施の形態にかかるモータ制御装置では、起動直後の電流の立ち上がり時間を考慮して、起動直後の所定期間の電流値を制御するＰＷＭデューティーを最大値にすることにより、起動時のトルクアップを実現しつつ、所定期間経過後の発熱量を抑制することが可能となる。   Thus, in the motor control device according to the third embodiment, the PWM duty for controlling the current value in a predetermined period immediately after start-up is maximized in consideration of the current rise time immediately after start-up. It is possible to suppress the amount of heat generated after a predetermined period while increasing the torque at the time of startup.

（第４の実施の形態）
第１から第３の実施の形態では、速度検知の入力としてＦＧからのパルス信号を利用していた。しかし、ＦＧの場合、一定の回転速度になるまで出力が安定しない問題がある。また、ＦＧ自体を使用していないモータも存在するため、速度検知の方法として別の手段が必要となる。第４の実施の形態にかかるモータ制御装置は、ＦＧからの信号で回転速度を検知する代わりに、ホール素子からのパルス信号を用いてモータの回転速度を検出するものである。 (Fourth embodiment)
In the first to third embodiments, a pulse signal from the FG is used as an input for speed detection. However, in the case of FG, there is a problem that the output is not stable until a constant rotational speed is reached. In addition, since there is a motor that does not use the FG itself, another means is required as a speed detection method. The motor control apparatus according to the fourth embodiment detects the rotation speed of the motor using a pulse signal from the Hall element instead of detecting the rotation speed by a signal from the FG.

図２４は、第４の実施の形態にかかるモータ制御装置２４００の構成を示すブロック図である。同図に示すように、モータ制御装置２４００は、ＰＩＤ制御回路１４０と、ドライバ１３０と、電流制限ＰＷＭ回路２４２０とを備えている。   FIG. 24 is a block diagram illustrating a configuration of a motor control device 2400 according to the fourth embodiment. As shown in the figure, the motor control device 2400 includes a PID control circuit 140, a driver 130, and a current limiting PWM circuit 2420.

第４の実施の形態においては、電流制限ＰＷＭ回路２４２０の機能が第１の実施の形態と異なっている。その他の構成および機能は、第１の実施の形態にかかるモータ制御装置２００の構成を表すブロック図である図３と同様であるので、同一符号を付し、ここでの説明は省略する。   In the fourth embodiment, the function of the current limiting PWM circuit 2420 is different from that of the first embodiment. Other configurations and functions are the same as those in FIG. 3, which is a block diagram showing the configuration of the motor control device 200 according to the first embodiment, and thus are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted here.

電流制限ＰＷＭ回路２４２０は、ＦＧ信号ではなく、ホール素子２１２から出力されたパルス信号を入力して電流値を算出する点が、第１の実施の形態の電流制限ＰＷＭ回路１２０と異なっている。なお、図２４には示していないが、本実施の形態のメインモータ２５は、三相モータであるため、ホール素子２１２は各相に応じて３つ備えられている。以下では、３つのホール素子をホール素子Ａ、ホール素子Ｂ、ホール素子Ｃという。   The current limit PWM circuit 2420 is different from the current limit PWM circuit 120 of the first embodiment in that the current value is calculated by inputting the pulse signal output from the Hall element 212 instead of the FG signal. Although not shown in FIG. 24, since the main motor 25 of the present embodiment is a three-phase motor, three Hall elements 212 are provided for each phase. Hereinafter, the three Hall elements are referred to as Hall element A, Hall element B, and Hall element C.

本実施の形態では、電流制限ＰＷＭ回路２４２０は、３つのホール素子Ａ、Ｂ、Ｃからの出力を合成して分解能を上げている。図２５は、合成したホール素子からの出力の一例を示した説明図である。同図に示すように、３つのホール素子Ａ、Ｂ、Ｃからの信号波形の排他的論理和を算出することにより、各信号を合成した合成波形を求めることができる。電流線源ＰＷＭ回路２４２０の速度検出部１２１は、このようにして合成された信号からモータの回転速度を検出する。回転速度を検出した後のＰＷＭ信号の制御処理は、第１の実施の形態と同様であるのでその説明を省略する。   In the present embodiment, the current limiting PWM circuit 2420 increases the resolution by synthesizing the outputs from the three Hall elements A, B, and C. FIG. 25 is an explanatory diagram showing an example of the output from the synthesized Hall element. As shown in the figure, by calculating the exclusive OR of the signal waveforms from the three Hall elements A, B, and C, a combined waveform obtained by combining the signals can be obtained. The speed detector 121 of the current line source PWM circuit 2420 detects the rotational speed of the motor from the signal synthesized in this way. Since the control process of the PWM signal after detecting the rotation speed is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.

このように、第４の実施の形態にかかるモータ制御装置では、ホール素子からのパルス信号を用いてモータの回転速度を検出することができるため、ＦＧを備えていないモータの制御や、出力が安定しない場合があるＦＧの利用を回避したモータの制御が可能となる。   As described above, in the motor control device according to the fourth embodiment, since the rotation speed of the motor can be detected using the pulse signal from the Hall element, the control and output of the motor not equipped with the FG can be performed. The motor can be controlled while avoiding the use of FG which may not be stable.

（第５の実施の形態）
上述の各実施の形態では、回転速度を検出するために、ＦＧまたはホール素子の入力パルス間の時間を計測している。回転速度は、入力パルス間の時間の逆数に比例するため、低速時（起動時等）は計測結果の値が過大となり、カウンタがオーバーフローする可能性がある。また、高速時は、パルス間のカウント数が過小となり、計測分解能が小さくなるという問題がある。第５の実施の形態にかかるモータ制御装置は、回転速度計測時のパルス間の時間の長さの変化に応じて、カウントアップのクロックを変更するものである。 (Fifth embodiment)
In each of the above-described embodiments, the time between the input pulses of the FG or the Hall element is measured in order to detect the rotation speed. Since the rotation speed is proportional to the reciprocal of the time between the input pulses, the value of the measurement result becomes excessive at low speed (such as at the time of startup), and the counter may overflow. Further, at high speed, there is a problem that the count number between pulses becomes too small and the measurement resolution becomes small. The motor control device according to the fifth embodiment changes the count-up clock in accordance with the change in the length of time between pulses during rotation speed measurement.

図２６は、第５の実施の形態にかかるモータ制御装置２８００の構成を示すブロック図である。同図に示すように、モータ制御装置２８００は、ＰＩＤ制御回路１４０と、ドライバ１３０と、電流制限ＰＷＭ回路２８２０と、調整回路２８４０と、を備えている。   FIG. 26 is a block diagram illustrating a configuration of a motor control device 2800 according to the fifth embodiment. As shown in the figure, the motor control device 2800 includes a PID control circuit 140, a driver 130, a current limit PWM circuit 2820, and an adjustment circuit 2840.

第５の実施の形態においては、調整回路２８４０を追加したこと、および電流制限ＰＷＭ回路２８２０の機能が第１の実施の形態と異なっている。その他の構成および機能は、第１の実施の形態にかかるモータ制御装置２００の構成を表すブロック図である図１と同様であるので、同一符号を付し、ここでの説明は省略する。   In the fifth embodiment, the adjustment circuit 2840 is added, and the function of the current limiting PWM circuit 2820 is different from that of the first embodiment. Other configurations and functions are the same as those in FIG. 1 which is a block diagram showing the configuration of the motor control device 200 according to the first embodiment, and thus the same reference numerals are given and description thereof is omitted here.

電流制限ＰＷＭ回路２８２０は、後述する調整回路２８４０でクロック数が調整されてカウントされたパルス信号間の時間を入力し、入力した時間を用いてＰＷＭ信号を制御するものである。図２７は、電流制限ＰＷＭ回路２８２０の詳細な構成を示すブロック図である。同図に示すように、電流制限ＰＷＭ回路２８２０は、速度検出部２８２１と、平均化部１２２と、電流算出部１２３と、比較部１２４と、ＰＷＭ出力部１２５と、を備えている。   The current limit PWM circuit 2820 inputs a time between pulse signals that are counted by adjusting the number of clocks by an adjustment circuit 2840 described later, and controls the PWM signal using the input time. FIG. 27 is a block diagram showing a detailed configuration of the current limiting PWM circuit 2820. As shown in the figure, the current limiting PWM circuit 2820 includes a speed detection unit 2821, an averaging unit 122, a current calculation unit 123, a comparison unit 124, and a PWM output unit 125.

第５の実施の形態では、速度検出部２８２１の機能が第１の実施の形態と異なっている。その他の構成および機能は、第１の実施の形態にかかる電流制限ＰＷＭ回路１２０の構成を表すブロック図である図１２と同様であるので、同一符号を付し、ここでの説明は省略する。   In the fifth embodiment, the function of the speed detector 2821 is different from that of the first embodiment. Other configurations and functions are the same as those in FIG. 12, which is a block diagram showing the configuration of the current limiting PWM circuit 120 according to the first embodiment.

速度検出部２８２１は、調整回路２８４０から出力されたカウント値であるパルス信号間の時間を入力し、入力した時間からメインモータ２５の回転速度を検出するものである。   The speed detector 2821 receives time between pulse signals that are count values output from the adjustment circuit 2840, and detects the rotational speed of the main motor 25 from the input time.

調整回路２８４０は、ＦＧ２１３から入力されたＦＧ信号間の時間をカウントするカウンタのクロックを調整し、調整したクロックでカウントした時間を出力するものである。図２８は、調整回路２８４０の詳細な構成を示すブロック図である。同図に示すように、調整回路２８４０は、分周シーケンサ２８４１と、分周回路２８４２と、カウンタ２８４３と、比較部２８４４および比較部２８４５と、を備えている。   The adjustment circuit 2840 adjusts the clock of the counter that counts the time between the FG signals input from the FG 213, and outputs the time counted by the adjusted clock. FIG. 28 is a block diagram showing a detailed configuration of the adjustment circuit 2840. As shown in the figure, the adjustment circuit 2840 includes a frequency division sequencer 2841, a frequency division circuit 2842, a counter 2843, a comparison unit 2844 and a comparison unit 2845.

比較部２８４４は、計測されたカウント値と予め定められた上限値（上基準値）とを比較し、カウント値が上基準値を超えた場合に超えたことを表す信号を分周シーケンサ２８４１に出力するものである。比較部２８４５は、計測されたカウント値と予め定められた下限値（下基準値）とを比較し、カウント値が下基準値を下回った場合に下回ったことを表す信号を分周シーケンサ２８４１に出力するものである。   The comparison unit 2844 compares the measured count value with a predetermined upper limit value (upper reference value), and sends a signal indicating that the count value has exceeded when the count value exceeds the upper reference value to the frequency dividing sequencer 2841. Output. The comparison unit 2845 compares the measured count value with a predetermined lower limit value (lower reference value), and when the count value falls below the lower reference value, a signal indicating that the count value has fallen is sent to the frequency dividing sequencer 2841. Output.

分周シーケンサ２８４１は、比較部２８４４および比較部２８４５の出力に応じて、カウンタ２８４３の分周比を制御するものである。   The frequency division sequencer 2841 controls the frequency division ratio of the counter 2843 according to the outputs of the comparison unit 2844 and the comparison unit 2845.

分周回路２８４２は、分周シーケンサ２８４１が設定した分周比でシステムクロック（システムＣＬＫ）を分周するものである。カウンタ２８４３は、分周回路２８４２によって分周されたクロックでＦＧ２１３からのパルス信号をカウントするものである。   The frequency dividing circuit 2842 divides the system clock (system CLK) by the frequency dividing ratio set by the frequency dividing sequencer 2841. The counter 2843 counts the pulse signal from the FG 213 using the clock divided by the frequency dividing circuit 2842.

次に、このように構成された第５の実施の形態にかかるモータ制御装置２８００による分周比設定処理について説明する。図２９は、第５の実施の形態における分周比設定処理の全体の流れを示すフローチャートである。   Next, frequency division ratio setting processing performed by the motor control device 2800 according to the fifth embodiment configured as described above will be described. FIG. 29 is a flowchart showing an overall flow of the frequency division ratio setting process in the fifth embodiment.

まず、分周シーケンサ２８４１が、カウンタ２８４３のクロックについて予め定められた分周比の初期値を設定する（ステップＳ３１０１）。この後、分周回路２８４２は設定された分周比でクロックを生成し、カウンタ２８４３は生成されたクロックに従ってＦＧ２１３からのパルス信号間の時間のカウントを開始する。   First, the frequency division sequencer 2841 sets an initial value of a predetermined frequency division ratio for the clock of the counter 2843 (step S3101). Thereafter, the frequency dividing circuit 2842 generates a clock with the set frequency dividing ratio, and the counter 2843 starts counting the time between the pulse signals from the FG 213 according to the generated clock.

次に、比較部２８４４が、カウンタ値が上基準値より大きいか否かを判断し（ステップＳ３１０２）、大きい場合は（ステップＳ３１０２：ＹＥＳ）、分周シーケンサ２８４１は、クロックの分周比を小さくする（ステップＳ３１０３）。カウンタ値が上基準値より大きくない場合は（ステップＳ３１０２：ＮＯ）、比較部２８４５が、カウンタ値が下基準値より小さいか否かを判断する（ステップＳ３１０４）。   Next, the comparison unit 2844 determines whether or not the counter value is larger than the upper reference value (step S3102). If the counter value is larger (step S3102: YES), the frequency division sequencer 2841 decreases the clock frequency division ratio. (Step S3103). When the counter value is not larger than the upper reference value (step S3102: NO), the comparison unit 2845 determines whether or not the counter value is smaller than the lower reference value (step S3104).

カウンタ値が下基準値より小さい場合（ステップＳ３１０４：ＹＥＳ）、分周シーケンサ２８４１は、クロックの分周比を大きくする（ステップＳ３１０５）。カウンタ値が下基準値より小さくない場合は（ステップＳ３１０４：ＮＯ）、クロック周期は変更せず、電流制限処理が実行される（ステップＳ３１０６）。   When the counter value is smaller than the lower reference value (step S3104: YES), the frequency division sequencer 2841 increases the clock frequency division ratio (step S3105). When the counter value is not smaller than the lower reference value (step S3104: NO), the current limiting process is executed without changing the clock cycle (step S3106).

次に、ステップＳ３１０３またはステップＳ３１０５で、分周比を小さくするまたは分周比を大きくする具体的な方法について説明する。以下では、モータの回転速度が遅くなる場合と、モータの回転速度が速くなる場合とに分けて説明する。   Next, a specific method for reducing the frequency division ratio or increasing the frequency division ratio at step S3103 or step S3105 will be described. In the following, the case where the rotational speed of the motor is slow and the case where the rotational speed of the motor is fast will be described separately.

まず、モータの回転速度が遅くなる場合について説明する。図３０はパルスの周期とカウント値について説明した説明図である。グラフの横軸は時間（ｔ）、縦軸はパルスの検出電圧である。同図に示されるように、モータの回転速度が遅くなると、パルスの周期は大きくなり、パルス間（α）を一定の周期のクロックでカウントしているときのカウント値も大きくなる。同図では、回転速度が遅くなるにしたがい、カウント値が９カウント、１４カウント、２０カウントのように大きくなる例が示されている。   First, the case where the rotational speed of the motor becomes slow will be described. FIG. 30 is an explanatory diagram for explaining the pulse period and the count value. The horizontal axis of the graph is time (t), and the vertical axis is the pulse detection voltage. As shown in the figure, when the rotational speed of the motor is slowed down, the pulse period increases, and the count value when the interval between pulses (α) is counted with a clock having a constant period also increases. The figure shows an example in which the count value increases to 9 counts, 14 counts, and 20 counts as the rotational speed decreases.

図３１はパルスの周期が大きくなっていく際のパルス間（α）のカウント値を示した図である。グラフの横軸は時間（ｔ）、縦軸はカウント値である。パルス間のカウント値が過大になるとカウンタ２８４３がオーバーフローする恐れがある。このため、比較部２８４４が、カウント値が所定の上基準値（γ）よりも大きいか否かを判断し、大きい場合には分周シーケンサ２８４１が、分周比を決定してクロックを分周する。所定の上基準値（γ）は、次のカウント値が予想より大きかったとしてもオーバーフローしないようにカウンタ２８４３の最大値から任意の値を引いたものとする。分周とは周波数を１／ｎに変換することであり、例えば２分周すると周期は２倍になり、同じ長さをカウントアップする際に１／２のカウント値で数えることが可能になる。このｎを分周比と呼ぶ。   FIG. 31 is a diagram showing the count value between pulses (α) when the pulse period increases. The horizontal axis of the graph is time (t), and the vertical axis is the count value. If the count value between pulses becomes excessive, the counter 2843 may overflow. Therefore, the comparison unit 2844 determines whether or not the count value is larger than a predetermined upper reference value (γ). If the count value is larger, the frequency division sequencer 2841 determines the frequency division ratio and divides the clock. To do. The predetermined upper reference value (γ) is obtained by subtracting an arbitrary value from the maximum value of the counter 2843 so as not to overflow even if the next count value is larger than expected. Dividing is to convert the frequency to 1 / n. For example, dividing by 2 doubles the period, and when counting up the same length, it is possible to count with 1/2 count value. . This n is called a frequency division ratio.

分周シーケンサ２８４１が分周を行う際、過大な分周比を用いるとパルスに対しての分解能が過小となる。分解能が過小となると、カウント値が検出しているパルスの長さ＝モータの速度の誤差が大きくなる。このため、次の分周比は、前回のカウント値と分周比とから、カウント値が所定の下基準値（β）よりも大きくなるように定められる。下基準値は、求める分解能に応じて任意に決定する。   When the frequency dividing sequencer 2841 performs frequency division, if an excessive frequency dividing ratio is used, the resolution with respect to the pulse becomes too small. If the resolution is too small, the error of the pulse length detected by the count value = motor speed becomes large. For this reason, the next frequency division ratio is determined from the previous count value and the frequency division ratio so that the count value is larger than a predetermined lower reference value (β). The lower reference value is arbitrarily determined according to the required resolution.

具体的には、分周シーケンサ２８４１は、モータの回転速度が遅くなり、所定の上基準値より大きくなったとき、（現在のカウント値×現在の分周比）／所定の下基準値（β）（＝仮分周比とする）より小さい最大の整数値を、次の分周比として設定する。なお、分周比は、仮分周比より小さく現在の分周比より大きいものであれば、仮分周比より小さい最大の整数値でなくてもよい。   Specifically, the frequency dividing sequencer 2841, when the rotation speed of the motor becomes slow and exceeds a predetermined upper reference value, (current count value × current frequency dividing ratio) / predetermined lower reference value (β ) (= Preliminary frequency division ratio) The smallest integer value smaller than (set to the provisional frequency division ratio) is set as the next frequency division ratio. Note that the division ratio may not be the maximum integer value smaller than the provisional division ratio as long as it is smaller than the provisional division ratio and larger than the current division ratio.

次に、モータの回転速度が速くなる場合について説明する。モータの回転速度が遅くなる場合で説明したように、周期が過大であるとカウンタ２８４３がオーバーフローする恐れがある。このため、起動直後など、モータの回転速度が遅いことが予想される場合は、予め分周比を大きくしておく。   Next, a case where the rotational speed of the motor is increased will be described. As described in the case where the rotation speed of the motor becomes slow, if the period is excessive, the counter 2843 may overflow. For this reason, when it is expected that the rotation speed of the motor is slow, such as immediately after startup, the frequency division ratio is increased in advance.

図３２はパルスの周期とカウント値について説明した説明図である。グラフの横軸は時間（ｔ）、縦軸はパルスの検出電圧である。同図に示されるように、モータの回転速度が速くなると、パルスの周期は小さくなり、パルス間（α）を一定の周期でカウントしているときのカウント値も小さくなる。   FIG. 32 is an explanatory diagram explaining the pulse period and the count value. The horizontal axis of the graph is time (t), and the vertical axis is the pulse detection voltage. As shown in the figure, when the rotation speed of the motor is increased, the pulse period is reduced, and the count value when the interval between pulses (α) is counted at a constant period is also reduced.

図３３はパルスの周期が小さくなっていく際のパルス間（α）のカウント値を示した図である。グラフの横軸は時間（ｔ）、縦軸はカウント値である。パルス間のカウント値が前述の下基準値（β）よりも小さくなると、カウント値が検出しているパルスの長さ＝モータの回転速度の誤差が大きくなる。このため、比較部２８４５が、カウント値が所定の下基準値（β）よりも小さいか否かを判断し、小さい場合には、分周シーケンサ２８４１は、分周比が小さくなるように、分周比を決定する。   FIG. 33 is a diagram showing the count value between pulses (α) when the pulse period becomes smaller. The horizontal axis of the graph is time (t), and the vertical axis is the count value. When the count value between pulses becomes smaller than the above-mentioned lower reference value (β), the error of the pulse length detected by the count value = the rotational speed of the motor increases. Therefore, the comparison unit 2845 determines whether or not the count value is smaller than a predetermined lower reference value (β). If the count value is smaller, the frequency division sequencer 2841 determines that the frequency division ratio is small. Determine the ratio.

このとき、過小な分周比を決定すると、同じ長さを必要以上に細かなクロックでカウントすることになるため、次のカウント値がオーバーフローする可能性がある。このため、次の分周比は、前回のカウント値と分周比から、カウント値が所定の上基準値（γ）よりも小さくなるように定められる。   At this time, if an excessively small division ratio is determined, the same length is counted with a clock that is finer than necessary, so that the next count value may overflow. For this reason, the next frequency division ratio is determined so that the count value is smaller than a predetermined upper reference value (γ) from the previous count value and the frequency division ratio.

具体的には、分周シーケンサ２８４１は、モータの回転速度が速くなり、所定の下基準値より小さくなったとき、（現在のカウント値×現在の分周比）／所定の上基準値（γ）（＝仮分周比とする）より大きい最小の整数値を、次の分周比として設定する。なお、分周比は、仮分周比より大きく現在の分周比より小さいものであれば、仮分周比より大きい最小の整数値でなくてもよい。   Specifically, the frequency dividing sequencer 2841, when the rotation speed of the motor becomes faster and becomes smaller than a predetermined lower reference value, (current count value × current frequency dividing ratio) / predetermined upper reference value (γ ) (= The provisional frequency division ratio) is set to the smallest integer value larger than the provisional frequency division ratio as the next frequency division ratio. Note that the frequency division ratio need not be the smallest integer value larger than the temporary frequency division ratio as long as it is larger than the temporary frequency division ratio and smaller than the current frequency division ratio.

カウント値が所定の上基準値より小さく、所定の下基準値より大きい場合には、分周シーケンサ２８４１は分周比を変更せず、電流制限処理が実行される。   When the count value is smaller than the predetermined upper reference value and larger than the predetermined lower reference value, the frequency dividing sequencer 2841 does not change the frequency dividing ratio and the current limiting process is executed.

次に、ステップＳ３１０６の電流制限処理の詳細について以下に説明する。図３４は、第５の実施の形態における電流制限処理の全体の流れを示すフローチャートである。   Next, details of the current limiting process in step S3106 will be described below. FIG. 34 is a flowchart showing the overall flow of the current limiting process in the fifth embodiment.

まず、電流制限ＰＷＭ回路２８２０は、ＰＷＭ信号のパルス数をカウントアップする（ステップＳ３２０１）。次に、速度検出部２８２１は、調整回路２８４０のカウンタ２８４３からカウンタ値を取得するとともに（ステップＳ３２０２）、カウンタ値の取得数をカウントアップする（ステップＳ３２０３）。次に、速度検出部２８２１は、取得したカウント値をパルス信号間の時間として加算する（ステップＳ３２０４）。   First, the current limiting PWM circuit 2820 counts up the number of pulses of the PWM signal (step S3201). Next, the speed detection unit 2821 acquires a counter value from the counter 2843 of the adjustment circuit 2840 (step S3202), and counts up the number of counter values acquired (step S3203). Next, the speed detection unit 2821 adds the acquired count value as the time between pulse signals (step S3204).

ステップＳ３２０５からステップＳ３２１０までの、平均値算出処理、デューティー設定処理、パラメタ初期化処理は、第１の実施の形態にかかるモータ制御装置２００におけるステップＳ１３０５からステップＳ１３１０までと同様の処理なので、その説明を省略する。   Since the average value calculation process, the duty setting process, and the parameter initialization process from step S3205 to step S3210 are the same as the process from step S1305 to step S1310 in the motor control device 200 according to the first embodiment, the description thereof will be given. Is omitted.

（変形例）
分周シーケンサ２８４１は、上述のように、現在のカウント値、現在の分周比、および所定の上基準値（γ）または所定の下基準値（β）から定められる所定の条件を満たす分周比を算出して、次の分周比として設定していた。これに対し、予め定められた割合で変更した分周比を、次の分周比として設定するように分周シーケンサ２８４１を構成してもよい。 (Modification)
As described above, the frequency division sequencer 2841 divides the current count value, the current frequency division ratio, and a frequency that satisfies a predetermined condition determined from a predetermined upper reference value (γ) or a predetermined lower reference value (β). The ratio was calculated and set as the next division ratio. On the other hand, the frequency division sequencer 2841 may be configured to set the frequency division ratio changed at a predetermined ratio as the next frequency division ratio.

この場合、まず、比較部２８４４が、カウント値が上基準値より大きいか否かを判断し、大きい場合は、分周シーケンサ２８４１は分周比を予め定められた割合だけ大きく設定する。例えば、分周シーケンサ２８４１は、分周比を２倍に設定する。カウント値が上基準値より大きくない場合は、比較部２８４５が、カウント値が下基準値より小さいか否かを判断する。   In this case, the comparison unit 2844 first determines whether or not the count value is larger than the upper reference value. If the count value is larger, the frequency division sequencer 2841 sets the frequency division ratio larger by a predetermined ratio. For example, the frequency division sequencer 2841 sets the frequency division ratio to 2 times. When the count value is not larger than the upper reference value, the comparison unit 2845 determines whether or not the count value is smaller than the lower reference value.

カウント値が下基準値より小さい場合、分周シーケンサ２８４１は、分周比を予め定められた割合だけ小さくする。例えば、分周シーケンサ２８４１は、分周比を１／２に設定する。カウント値が下基準値より小さくない場合は、分周比は変更せず、電流制限処理が実行される。電流制限処理の流れは、第５の実施の形態と同様の処理なので、その説明を省略する。   When the count value is smaller than the lower reference value, the frequency division sequencer 2841 decreases the frequency division ratio by a predetermined ratio. For example, the frequency division sequencer 2841 sets the frequency division ratio to ½. If the count value is not smaller than the lower reference value, the frequency dividing ratio is not changed and the current limiting process is executed. Since the flow of the current limiting process is the same as that of the fifth embodiment, the description thereof is omitted.

図３５は、本変形例における回転速度とカウント値との関係の一例を示した説明図である。同図は、起動直後はカウンタのクロックを通常の８分周としてカウントを開始し、回転速度が上がるにしたがって分周比を４分周、２分周、１分周のように変化させる場合の例を示している。すなわち、スタート時は、８分周したクロックでカウントアップしてカウント値を計測する。回転速度が一定速度に達すると、４分周でカウントアップして計測する。さらに速度が所定速度に達した場合に２分周とし、最後に分周せずにカウントアップする。これにより、回転速度が低いときでも、カウンタのオーバーフローを回避できる。   FIG. 35 is an explanatory diagram showing an example of the relationship between the rotation speed and the count value in this modification. In the figure, immediately after startup, the counter clock is counted as a normal divide by 8, and the division ratio is changed to 4 divided, 2 divided, or 1 divided as the rotational speed increases. An example is shown. That is, at the start, the count value is measured by counting up with the clock divided by eight. When the rotation speed reaches a constant speed, it counts up by 4 and measures. Further, when the speed reaches a predetermined speed, the frequency is divided by 2, and finally counted up without frequency division. Thereby, even when the rotational speed is low, overflow of the counter can be avoided.

図３６は、回転速度の変化と分周の時間的な変化の対応を示した説明図である。同図に示すように、本実施の形態では、回転速度が上がるにつれて分周比が小さくなり、速度が低下すると再び分周比が大きくなるように、調整回路が分周比を制御する。   FIG. 36 is an explanatory diagram showing the correspondence between the change in rotational speed and the temporal change in frequency division. As shown in the figure, in this embodiment, the adjustment circuit controls the frequency division ratio so that the frequency division ratio decreases as the rotational speed increases, and increases again when the speed decreases.

このように、第５の実施の形態では、調整回路で分周比を調整してカウントしたＦＧ信号間の時間を用いて回転速度を算出している。なお、回転速度を算出後、図１５で示したように速度−デューティー変換テーブル１５１を参照してＰＷＭ出力値を求める方式を適用してもよい。   Thus, in the fifth embodiment, the rotation speed is calculated using the time between the FG signals counted by adjusting the frequency division ratio by the adjustment circuit. Note that after calculating the rotation speed, a method of obtaining the PWM output value with reference to the speed-duty conversion table 151 as shown in FIG. 15 may be applied.

以上のように、第５の実施の形態、変形形態にかかるモータ制御装置では、低速回転時には回転速度計測の周期を大きくするために、カウンタのオーバーフローを防ぎ、高速回転時には回転速度計測の周期を小さくするために分解能を必要な任意の大きさ以上に保つことができる。   As described above, in the motor control device according to the fifth embodiment and the modified embodiment, in order to increase the rotation speed measurement period at low speed rotation, the counter overflow is prevented, and at high speed rotation, the rotation speed measurement period is increased. In order to reduce the resolution, the resolution can be maintained at an arbitrary size or more.

なお、第１〜第５の実施の形態にかかるモータ制御装置で実行されるモータ制御プログラムは、ＲＯＭ等に予め組み込まれて提供される。   The motor control program executed by the motor control device according to the first to fifth embodiments is provided by being incorporated in advance in a ROM or the like.

第１〜第５の実施の形態にかかるモータ制御装置で実行されるモータ制御プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。   The motor control program executed by the motor control apparatus according to the first to fifth embodiments is a file in an installable format or an executable format, and is a CD-ROM, flexible disk (FD), CD-R, DVD. (Digital Versatile Disk) or the like may be provided by being recorded on a computer-readable recording medium.

さらに、第１〜第５の実施の形態にかかるモータ制御装置で実行されるモータ制御プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、第１〜第５の実施の形態にかかるモータ制御装置で実行されるモータ制御プログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。   Further, the motor control program executed by the motor control apparatus according to the first to fifth embodiments is provided by being stored on a computer connected to a network such as the Internet and downloaded via the network. It may be configured. Moreover, you may comprise so that the motor control program performed with the motor control apparatus concerning the 1st-5th embodiment may be provided or distributed via networks, such as the internet.

第１〜第５の実施の形態にかかるモータ制御装置で実行されるモータ制御プログラムは、上述した各部（速度検出部、平均化部、電流算出部、比較部、ＰＷＭ出力部など）を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（プロセッサ）が上記ＲＯＭからモータ制御プログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、上記各部が主記憶装置上に生成されるようになっている。   The motor control program executed by the motor control device according to the first to fifth embodiments is a module including the above-described units (speed detection unit, averaging unit, current calculation unit, comparison unit, PWM output unit, etc.). As actual hardware, the CPU (processor) reads the motor control program from the ROM and executes it to load the above units onto the main memory, and the above units are generated on the main memory. It has come to be.

以上のように、本発明にかかるモータ制御装置、モータ制御方法、モータ制御プログラムおよび画像形成装置は、ＰＷＭ方式によりモータを駆動するドライバを制御するモータ制御装置、モータ制御方法、モータ制御プログラムおよび画像形成装置に適している。   As described above, the motor control device, the motor control method, the motor control program, and the image forming apparatus according to the present invention are the motor control device, the motor control method, the motor control program, and the image that control the driver that drives the motor by the PWM method. Suitable for forming equipment.

本実施の形態にかかる画像形成装置の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the image forming apparatus concerning this Embodiment. 本実施の形態にかかる画像形成装置の制御系の構成を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a configuration of a control system of the image forming apparatus according to the present embodiment. 本発明の第１の実施の形態にかかるモータ制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the motor control apparatus concerning the 1st Embodiment of this invention. 従来のモータ制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the conventional motor control apparatus. 従来のモータ制御装置のＰＷＭ回路で出力されるＰＷＭ信号のタイミングチャートを表す説明図である。It is explanatory drawing showing the timing chart of the PWM signal output with the PWM circuit of the conventional motor control apparatus. 従来のモータ制御装置のドライバに流れる駆動電流の電流波形の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the current waveform of the drive current which flows into the driver of the conventional motor control apparatus. 本実施の形態で利用する原理を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the principle utilized by this Embodiment. 回転速度とドライバ内に流れる電流値との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a rotational speed and the electric current value which flows into a driver. ＰＷＭデューティー制限値を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the PWM duty limit value. 回転速度、ＰＷＭ指示値、およびＰＷＭデューティー制限値の変化を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the change of a rotational speed, a PWM instruction | indication value, and a PWM duty limit value. ＰＷＭ指示値およびＰＷＭデューティー制限値に対する実際に出力されるＰＷＭ出力値の関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship of the PWM output value actually output with respect to a PWM instruction | indication value and a PWM duty limit value. 電流制限ＰＷＭ回路の詳細な構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the detailed structure of the current limiting PWM circuit. 第１の実施の形態における電流制限処理の全体の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the whole flow of the electric current limitation process in 1st Embodiment. 電流制限ＰＷＭ回路の別の構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed another structure of the current limiting PWM circuit. 第１の実施の形態の変形例における電流制限処理の全体の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the whole flow of the electric current limitation process in the modification of 1st Embodiment. 第２の実施の形態にかかるモータ制御装置の電流制限ＰＷＭ回路の構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the current limiting PWM circuit of the motor control apparatus concerning 2nd Embodiment. 第２の実施の形態で出力されるＰＷＭ信号のデューティー値の一例を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed an example of the duty value of the PWM signal output in 2nd Embodiment. 第２の実施の形態におけるデューティー決定処理の全体の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the whole flow of the duty determination process in 2nd Embodiment. 電流の立ち上がり、モータ回転速度の立ち上がりの関係を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the relationship between the rise of an electric current and the rise of a motor rotational speed. 第３の実施の形態で出力されるＰＷＭ信号のデューティー値の一例を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed an example of the duty value of the PWM signal output in 3rd Embodiment. 第３の実施の形態にかかるモータ制御装置の電流制限ＰＷＭ回路の構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the current limiting PWM circuit of the motor control apparatus concerning 3rd Embodiment. 起動モード間の関係を示した状態遷移図である。It is a state transition diagram showing the relationship between activation modes. 第３の実施の形態におけるデューティー決定処理の全体の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the whole flow of the duty determination process in 3rd Embodiment. 第４の実施の形態にかかるモータ制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the motor control apparatus concerning 4th Embodiment. 合成したホール素子からの出力の一例を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed an example of the output from the synthetic | combination Hall element. 第５の実施の形態にかかるモータ制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the motor control apparatus concerning 5th Embodiment. 電流制限ＰＷＭ回路の詳細な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detailed structure of a current limiting PWM circuit. 調整回路の詳細な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detailed structure of an adjustment circuit. 第５の実施の形態における分周比設定処理の全体の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the whole flow of the division ratio setting process in 5th Embodiment. パルスの周期とカウント値について説明した説明図である。It is explanatory drawing explaining the period and count value of a pulse. パルスの周期が大きくなっていく際のパルス間（α）のカウント値を示した図である。It is the figure which showed the count value between pulses ((alpha)) when the period of a pulse becomes large. パルスの周期とカウント値について説明した説明図である。It is explanatory drawing explaining the period and count value of a pulse. パルスの周期が小さくなっていく際のパルス間（α）のカウント値を示した図である。It is the figure which showed the count value of between pulses ((alpha)) when the period of a pulse becomes small. 第５の実施の形態における電流制限処理の全体の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the whole flow of the current limiting process in 5th Embodiment. 回転速度とカウント値との関係の一例を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed an example of the relationship between a rotational speed and a count value. 回転速度の変化と分周の時間的な変化の対応を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the response | compatibility of the change of a rotational speed, and the time change of a frequency division.

符号の説明Explanation of symbols

０ 現像ユニット
０ａ トナーカートリッジ
１ 現像ローラ
１０ 画像形成装置
１１ 感光体ベルト
１１ａ 表面
１２ 帯電手段
１３ 潜像形成手段
１３ａ ポリゴンミラー
１３ｂ ｆ／θレンズ
１３ｃ 反射ミラー
１４ 転写手段
１４ａ 一次転写器
１４ｂ 二次転写器
１５ クリーニング手段
１５ａ 感光体ベルトクリーニングユニット
１６ 中間転写ベルト
１７ 搬送ローラ
１８ 定着手段
１８ａ 加熱ローラ
１８ｂ 加圧ローラ
１９ 排紙ローラ
２０ 排紙トレイ
２１、２２、２３、２４ クラッチ
２５ メインモータ
２６ 搬送モータ
３０ 操作部
３１ 液晶タッチパネル
３２ テンキー
３３ クリア／ストップキー
３４ プリントキー
３５ 予熱キー
４０ メインコントローラ
１２０ 電流制限ＰＷＭ回路
１２１ 速度検出部
１２２ 平均化部
１２３ 電流算出部
１２４ 比較部
１２５ ＰＷＭ出力部
１３０ ドライバ
１３１ 三相出力切り替え回路
１４０ ＰＩＤ制御回路
１５１ 速度−デューティー変換テーブル
２００ モータ制御装置
２１１Ｕ、２１１Ｖ、２１１Ｗ 巻線
２１２ ホール素子
２１３ ＦＧ
３００ モータ制御装置
３２０ ＰＷＭ回路
３３０ ドライバ
３３１ 三相出力切り替え回路
３３２ コンパレータ
３４０ ＰＩＤ制御回路
１４２０ 電流制限ＰＷＭ回路
１４２５ ＰＷＭ出力部
１６２０ 電流制限ＰＷＭ回路
１６２５ ＰＷＭ出力部
１６２６ タイマ
１６２７ 最大デューティー決定回路
２１２０ 電流制限ＰＷＭ回路
２１２５ ＰＷＭ出力部
２１２７ 最大デューティー決定回路
２１２８ シーケンサ
２４００ モータ制御装置
２４２０ 電流制限ＰＷＭ回路
２８００ モータ制御装置
２８２０ 電流制限ＰＷＭ回路
２８２１ 速度検出部
２８４０ 調整回路
２８４１ 分周シーケンサ
２８４２ 分周回路
２８４３ カウンタ
２８４４ 比較部
２８４５ 比較部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 0 Developing unit 0a Toner cartridge 1 Developing roller 10 Image forming apparatus 11 Photosensitive belt 11a Surface 12 Charging means 13 Latent image forming means 13a Polygon mirror 13b f / θ lens 13c Reflecting mirror 14 Transfer means 14a Primary transfer device 14b Secondary transfer device DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 Cleaning means 15a Photoconductor belt cleaning unit 16 Intermediate transfer belt 17 Conveyance roller 18 Fixing means 18a Heating roller 18b Pressure roller 19 Paper discharge roller 20 Paper discharge tray 21, 22, 23, 24 Clutch 25 Main motor 26 Transport motor 30 Operation Unit 31 LCD touch panel 32 Numeric keypad 33 Clear / Stop key 34 Print key 35 Preheating key 40 Main controller 120 Current limit PWM circuit 121 Speed detection unit 122 Averaging unit 123 Current Out section 124 comparison section 125 PWM output unit 130 the driver 131 three-phase output switching circuit 140 PID control circuit 151 Speed - duty conversion table 200 motor controller 211U, 211V, 211W winding 212 Hall element 213 FG
300 Motor Controller 320 PWM Circuit 330 Driver 331 Three-Phase Output Switching Circuit 332 Comparator 340 PID Control Circuit 1420 Current Limit PWM Circuit 1425 PWM Output Unit 1620 Current Limit PWM Circuit 1625 PWM Output Unit 1626 Timer 1627 Maximum Duty Determination Circuit 2120 Current Limit PWM Circuit 2125 PWM output unit 2127 Maximum duty determination circuit 2128 Sequencer 2400 Motor control device 2420 Current limit PWM circuit 2800 Motor control device 2820 Current limit PWM circuit 2821 Speed detection unit 2840 Adjustment circuit 2841 Frequency division sequencer 2842 Frequency division circuit 2843 Counter 2844 Comparison unit 2845 comparator

Claims (20)

モータに供給する電圧値を決定するＰＷＭ信号を制御する制御手段と、
前記ＰＷＭ信号によって決定される電圧値に対応する電流を前記モータの巻線に通電することにより前記モータを駆動する駆動手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記モータの回転速度を検出する速度検出手段と、
前記モータが回転していない状態から、予め定められた第１時間および前記第１時間経過後から予め定められた第２時間が経過した後、前記速度検出手段が検出した回転速度に基づいて、予め定められた電流制限値を越えない電流値を通電可能な電圧値に対応するＰＷＭ信号を出力する出力手段と、を備え、
前記出力手段は、前記第２時間の間、前記第２時間経過直後に出力するＰＷＭ信号のデューティー値よりも大きなデューティー値のＰＷＭ信号を出力し、前記第１時間の間、前記第２時間で出力するＰＷＭ信号よりも大きなデューティー値のＰＷＭ信号を出力すること、
を特徴とするモータ制御装置。 Control means for controlling a PWM signal for determining a voltage value to be supplied to the motor;
And a driving means for driving the motor by applying a current corresponding to the voltage values Ru determined by the PWM signal to the windings of the motor,
The control means includes
Speed detecting means for detecting the rotational speed of the motor;
Based on the rotational speed detected by the speed detection means after a predetermined first time and a predetermined second time from the lapse of the first time from the state where the motor is not rotating, An output means for outputting a PWM signal corresponding to a voltage value capable of energizing a current value that does not exceed a predetermined current limit value ;
The output means outputs a PWM signal having a duty value larger than the duty value of the PWM signal output immediately after the second time elapses during the second time, and the second time during the first time. Outputting a PWM signal having a duty value larger than that of the output PWM signal;
Motor control apparatus according to claim. 前記第１時間は、前記巻線の電気的時定数に基づいて定められることを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。The motor control device according to claim 1, wherein the first time is determined based on an electrical time constant of the winding. 前記出力手段は、前記第１時間の間、電圧値を最大にするＰＷＭ信号を出力することを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。The motor control apparatus according to claim 1, wherein the output unit outputs a PWM signal that maximizes a voltage value during the first time period. 前記制御手段は、
前記第１時間および前記第２時間が経過した後、前記速度検出手段が検出した回転速度に基づいて前記モータに通電されている電流値を算出する算出手段と、
算出した前記電流値と前記電流制限値とを比較する比較手段と、をさらに備え、
前記出力手段は、算出した前記電流値が前記電流制限値より大きい場合に、前記電流値を算出した時の前記電圧値より前記電圧値を低下させるＰＷＭ信号を出力すること、
を特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。 The control means includes
Calculating means for calculating a current value energized to the motor based on the rotational speed detected by the speed detecting means after the first time and the second time have elapsed ;
Comparing means for comparing the calculated current value with the current limit value,
The output means outputs a PWM signal for lowering the voltage value from the voltage value when the current value is calculated when the calculated current value is larger than the current limit value;
The motor control device according to claim 1. 前記算出手段は、前記ＰＷＭ信号によって決定される前記電圧値と、検出した前記回転速度に応じた誘起電圧値との差分を算出し、算出した前記差分と巻線の電気抵抗値とに基づいて前記電流値を算出すること、
を特徴とする請求項４に記載のモータ制御装置。 The calculation means calculates a difference between the voltage value determined by the PWM signal and an induced voltage value corresponding to the detected rotation speed, and based on the calculated difference and the electrical resistance value of the winding Calculating the current value;
The motor control device according to claim 4 . 前記速度検出手段が検出した複数の前記回転速度の平均値を算出する平均化手段をさらに備え、
前記算出手段は、算出された前記平均値に基づいて前記電流値を算出すること、
を特徴とする請求項４に記載のモータ制御装置。 Further comprising an averaging means for calculating an average value of the plurality of rotation speeds detected by the speed detection means;
The calculating means calculates the current value based on the calculated average value;
The motor control device according to claim 4 . 前記出力手段は、算出した前記電流値が前記電流制限値より大きい場合に、前記電圧値を０とするＰＷＭ信号を出力すること、
を特徴とする請求項４に記載のモータ制御装置。 The output means outputs a PWM signal in which the voltage value is 0 when the calculated current value is larger than the current limit value;
The motor control device according to claim 4 . 前記出力手段は、算出した前記電流値が前記電流制限値より大きい場合に、前記ＰＷＭ信号のデューティー値を予め定められた値分減少させること、
を特徴とする請求項４に記載のモータ制御装置。 The output means reduces the duty value of the PWM signal by a predetermined value when the calculated current value is larger than the current limit value;
The motor control device according to claim 4 . 前記モータの前記回転速度と、前記電流制限値を越えない電流値を通電可能な前記電圧値に対応するＰＷＭ信号のデューティー値とを対応づけて記憶する記憶部をさらに備え、
前記出力手段は、検出した前記回転速度に対応するＰＷＭ信号を前記記憶部から取得し、取得したＰＷＭ信号を出力すること、
を特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。 And the rotational speed of the motor, further comprising a storage unit that stores an association and the duty value of the PWM signal corresponding to the voltage value that can be energized a current value does not exceed the current limit value,
The output means acquires a PWM signal corresponding to the detected rotation speed from the storage unit, and outputs the acquired PWM signal;
The motor control device according to claim 1. 前記速度検出手段は、モータの回転数に応じたパルス信号の入力を受付け、受付けた前記パルス信号間の時間間隔に基づいて前記回転速度を検出すること、
を特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。 The speed detection means receives an input of a pulse signal corresponding to the number of rotations of the motor, and detects the rotation speed based on a time interval between the received pulse signals;
The motor control device according to claim 1. 前記速度検出手段は、モータの回転数に応じた周波数を有するＦＧ（Frequency Generator）信号である前記パルス信号の入力を受付けること、
を特徴とする請求項１０に記載のモータ制御装置。 The speed detecting means receives an input of the pulse signal which is an FG (Frequency Generator) signal having a frequency corresponding to the number of rotations of the motor;
The motor control device according to claim 10 . 前記速度検出手段は、前記モータを構成する磁石の磁極位置を検知するホール素子から出力された前記パルス信号の入力を受付けること、
を特徴とする請求項１０に記載のモータ制御装置。 The speed detection means receives the input of the pulse signal output from a Hall element that detects a magnetic pole position of a magnet constituting the motor;
The motor control device according to claim 10 . 前記速度検出手段は、三相モータである前記モータの各相に対応する３つの前記ホール素子から出力された前記パルス信号の入力を受付けること、
を特徴とする請求項１２に記載のモータ制御装置。 The speed detecting means receives the input of the pulse signal output from the three Hall elements corresponding to each phase of the motor which is a three-phase motor;
The motor control device according to claim 12 . 予め定められた周期のクロックに基づいて、前記時間間隔に対応するカウント値をカウントするカウンタと、
カウントされた前記カウント値と、予め定められた上限値および予め定められた下限値と、を比較するカウント値比較手段と、
前記カウント値が前記上限値より大きい場合に、前記カウント値をカウントしたときの前記クロックの分周比より大きい分周比を設定し、前記カウント値が前記下限値より小さい場合に、前記カウント値をカウントしたときの分周比より小さい分周比を設定する分周比設定手段と、
前記分周比設定手段によって設定された分周比で前記クロックを分周する分周手段と、をさらに備え、
前記速度検出手段は、分周された前記クロックでカウントされた前記カウント値に基づいて前記回転速度を検出すること、
を特徴とする請求項１０に記載のモータ制御装置。 A counter that counts a count value corresponding to the time interval based on a clock of a predetermined period;
Count value comparing means for comparing the counted value with a predetermined upper limit value and a predetermined lower limit value;
When the count value is larger than the upper limit value, a division ratio larger than the division ratio of the clock when the count value is counted is set, and when the count value is smaller than the lower limit value, the count value Frequency division ratio setting means for setting a frequency division ratio smaller than the frequency division ratio when counting
Frequency division means for dividing the clock by the frequency division ratio set by the frequency division ratio setting means,
The speed detecting means detects the rotational speed based on the count value counted by the divided clock;
The motor control device according to claim 10 . 前記分周比設定手段は、前記カウント値が前記上限値より大きい場合に、前記カウント値と前記カウント値をカウントしたときの分周比との積を前記下限値で除算した値以下で、かつ、前記カウント値をカウントしたときの分周比以上の値の分周比を設定すること、
を特徴とする請求項１４に記載のモータ制御装置 The frequency division ratio setting means, when the count value is larger than the upper limit value, is less than or equal to a value obtained by dividing the product of the count value and the frequency division ratio when the count value is counted by the lower limit value, and Setting a frequency division ratio that is equal to or higher than the frequency division ratio when the count value is counted;
15. The motor control device according to claim 14 , 前記分周比設定手段は、前記カウント値が前記下限値より小さい場合に、前記カウント値と前記カウント値をカウントしたときの分周比との積を前記上限値で除算した値以上で、かつ、前記カウント値をカウントしたときの分周比以下の値の分周比を設定すること、
を特徴とする請求項１４に記載のモータ制御装置。 When the count value is smaller than the lower limit value, the frequency division ratio setting means is equal to or greater than a value obtained by dividing the product of the count value and the frequency division ratio when the count value is counted by the upper limit value, and Setting a frequency division ratio equal to or less than the frequency division ratio when the count value is counted;
The motor control device according to claim 14 . 前記分周比設定手段は、前記カウント値が前記上限値より大きい場合に、前記カウント値をカウントしたときの分周比に予め定められた１より大きい定数を乗算し、前記カウント値が前記下限値より小さい場合に、前記カウント値をカウントしたときの分周比を前記定数で除算すること、
を特徴とする請求項１４に記載のモータ制御装置。 When the count value is greater than the upper limit value, the frequency division ratio setting unit multiplies the frequency division ratio when the count value is counted by a constant larger than 1, and the count value is less than the lower limit value. If smaller than the value, dividing the division ratio when the count value is counted by the constant,
The motor control device according to claim 14 . 制御手段が、モータに供給する電圧値を決定するＰＷＭ信号を制御する制御ステップと、
駆動手段が、前記ＰＷＭ信号によって決定される電圧値に対応する電流を前記モータの巻線に通電することにより前記モータを駆動する駆動ステップと、を備え、
前記制御ステップは、
前記モータの回転速度を検出する速度検出ステップと、
前記モータが回転していない状態から、予め定められた第１時間および前記第１時間経過後から予め定められた第２時間が経過した後、前記速度検出ステップが検出した回転速度に基づいて、予め定められた電流制限値を越えない電流値を通電可能な電圧値に対応するＰＷＭ信号を出力する出力ステップと、を備え、
前記出力ステップは、前記第２時間の間、前記第２時間経過直後に出力するＰＷＭ信号のデューティー値よりも大きなデューティー値のＰＷＭ信号を出力し、前記第１時間の間、前記第２時間で出力するＰＷＭ信号よりも大きなデューティー値のＰＷＭ信号を出力すること、
を特徴とするモータ制御方法。 A control step for controlling a PWM signal for determining a voltage value supplied to the motor by the control means;
Drive means, and a driving step of driving the motor by applying a current corresponding to the voltage values Ru determined by the PWM signal to the windings of the motor,
The control step includes
A speed detecting step for detecting the rotational speed of the motor;
Based on the rotation speed detected by the speed detection step after a predetermined first time and a predetermined second time have elapsed since the first time has elapsed since the motor is not rotating, An output step for outputting a PWM signal corresponding to a voltage value capable of energizing a current value that does not exceed a predetermined current limit value ,
The output step outputs a PWM signal having a duty value larger than the duty value of the PWM signal output immediately after the second time elapses during the second time, and during the second time during the first time. Outputting a PWM signal having a duty value larger than that of the output PWM signal;
The motor control method according to claim. 請求項１８に記載のモータ制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とするモータ制御プログラム。 A motor control program for causing a computer to execute the motor control method according to claim 18 . 被転写体にトナー画像を形成する画像形成装置であって、
回転可能に保持され、被転写体を搬送する搬送手段と、
回転可能に保持されて形成されるトナー画像を担持する像担持体と、
前記像担持体の表面を均一に帯電する帯電手段と、
前記帯電手段が均一に帯電した前記像担持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
前記潜像形成手段が形成した潜像を顕像化する現像手段と、
回転可能に保持され、前記現像手段が顕像化したトナー画像を前記被転写体に転写する転写手段と、
前記搬送手段、前記像担持体、および前記転写手段の少なくとも１つを回転するモータの駆動を制御するモータ制御装置と、を備え、
前記モータ制御装置は、
モータに供給する電圧値を決定するＰＷＭ信号を制御する制御手段と、
前記ＰＷＭ信号によって決定される電圧値に対応する電流を前記モータの巻線に通電することにより前記モータを駆動する駆動手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記モータの回転速度を検出する速度検出手段と、
前記モータが回転していない状態から、予め定められた第１時間および前記第１時間経過後から予め定められた第２時間が経過した後、前記速度検出手段が検出した回転速度に基づいて、予め定められた電流制限値を越えない電流値を通電可能な電圧値に対応するＰＷＭ信号を出力する出力手段と、を備え、
前記出力手段は、前記第２時間の間、前記第２時間経過直後に出力するＰＷＭ信号のデューティー値よりも大きなデューティー値のＰＷＭ信号を出力し、前記第１時間の間、前記第２時間で出力するＰＷＭ信号よりも大きなデューティー値のＰＷＭ信号を出力すること、
を特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus for forming a toner image on a transfer target,
A conveying means which is rotatably held and conveys the transfer object;
An image carrier for carrying a toner image formed to be held rotatably;
Charging means for uniformly charging the surface of the image carrier;
A latent image forming means for forming a latent image on the surface of the image carrier that is uniformly charged by the charging means;
Developing means for visualizing the latent image formed by the latent image forming means;
A transfer unit that is rotatably held and transfers the toner image visualized by the developing unit to the transfer target;
It said conveying means, and a motor controller for controlling the driving of the motor for rotating at least one of the image bearing member, contact and said transfer means,
The motor control device
Control means for controlling a PWM signal for determining a voltage value to be supplied to the motor;
Driving means for driving the motor by energizing the winding of the motor with a current corresponding to a voltage value determined by the PWM signal;
The control means includes
Speed detecting means for detecting the rotational speed of the motor;
Based on the rotational speed detected by the speed detection means after a predetermined first time and a predetermined second time from the lapse of the first time from the state where the motor is not rotating, An output means for outputting a PWM signal corresponding to a voltage value capable of energizing a current value that does not exceed a predetermined current limit value;
The output means outputs a PWM signal having a duty value larger than the duty value of the PWM signal output immediately after the second time elapses during the second time, and the second time during the first time. Outputting a PWM signal having a duty value larger than that of the output PWM signal;
An image forming apparatus.
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