JP6816733B2

JP6816733B2 - Motor drive system

Info

Publication number: JP6816733B2
Application number: JP2018038641A
Authority: JP
Inventors: 達八木; 修一川口; 井上　真; 真井上
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2018-03-05
Filing date: 2018-03-05
Publication date: 2021-01-20
Anticipated expiration: 2038-03-05
Also published as: JP2019154175A

Description

本開示はモータを駆動するシステムに関する。 The present disclosure relates to a system for driving a motor.

下掲の特許文献１には、ステッピングモータおよびそれを駆動する駆動手段の故障を検出する技術が紹介されている。当該技術では、ステッピングモータの巻線と駆動手段との接点毎のレベルを正常時のレベルと比較して、故障が検出される。 Patent Document 1 below introduces a technique for detecting a failure of a stepping motor and a drive means for driving the stepping motor. In this technique, a failure is detected by comparing the level of each contact between the winding of the stepping motor and the drive means with the level at the normal time.

実開平３−０１４９９９号公報Jikkenhei 3-014999

特許文献１では上記レベルについてハイレベル、ローレベルを区別している。他方、駆動手段に流れる電流に基づいた判断は開示されていない。 Patent Document 1 distinguishes between high level and low level for the above levels. On the other hand, the judgment based on the current flowing through the driving means is not disclosed.

本開示では、ステッピングモータの励磁コイルへの励磁電流の供給／遮断を行なうドライバに流れる電流に基づいて、故障判断を行なう。 In the present disclosure, failure determination is performed based on the current flowing through the driver that supplies / cuts the exciting current to the exciting coil of the stepping motor.

本開示のモータ駆動システム（１００）は、ドライバ（２）と、検出器（４）と、制御回路（１）とを備える。前記ドライバ（２）は、ステッピングモータ（３）における複数の励磁コイル（３１，３２，３３，３４）毎に励磁電流（Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３，Ｉ４）の供給／遮断を行なう。前記検出器（４）は、前記ドライバに流れる電流であるドライバ電流（Ｉｄ）を検出する。前記制御回路（１）は、前記ドライバに対して前記励磁電流の供給／遮断を制御する信号である駆動制御信号（ＥＶ＿１，ＥＶ＿２，ＥＶ＿３，ＥＶ＿４）を出力し、前記検出器による検出の結果（ＥＶ＿ＡＮ）を入力し、前記駆動制御信号が前記ドライバに対して前記励磁コイルの全てにおいて前記励磁電流を遮断させる制御を行なう場合に前記ドライバ電流の電流値が正の第１閾値（ＴＨ１）よりも大きいとき、前記ドライバに故障があると判断する。
そしてその第１の態様では、前記励磁コイルの一つのみにおいて前記励磁電流を供給させる制御を行なう場合に前記電流値が正の第３閾値（ＴＨ３）よりも小さい期間が所定期間（Δｔ）続くとき、前記制御回路は前記ステッピングモータに開放故障があると判断する。 The motor drive system (100) of the present disclosure includes a driver (2), a detector (4), and a control circuit (1) . Before SL driver (2) performs supply / shutoff of the plurality of excitation coils (31, 32, 33, 34) each to the exciting current (I1, I2, I3, I4) in the stepping motor (3). The detector (4) detects a driver current (Id), which is a current flowing through the driver. The control circuit (1) outputs a drive control signal (EV_1, EV_2, EV_3, EV_4) which is a signal for controlling the supply / cutoff of the exciting current to the driver, and the result of detection by the detector ( When EV_AN) is input and the drive control signal controls the driver to cut off the exciting current in all of the exciting coils, the current value of the driver current is greater than the positive first threshold value (TH1). When it is large, it is determined that the driver has a failure.
Then, in the first aspect, when the exciting current is controlled to be supplied by only one of the exciting coils, the period in which the current value is smaller than the positive third threshold value (TH3) continues for a predetermined period (Δt). At that time, the control circuit determines that the stepping motor has an open failure.

その第２の態様では、前記駆動制御信号が前記ドライバに対して前記励磁コイルの少なくとも一つにおいて前記励磁電流を供給させる制御を行なう場合に前記電流値が正の第２閾値（ＴＨ２）よりも大きいとき、前記制御回路は前記ステッピングモータに短絡故障があると判断する。 In the second aspect , when the drive control signal controls the driver to supply the exciting current in at least one of the exciting coils, the current value is larger than the positive second threshold value (TH2). When it is large, the control circuit determines that the stepping motor has a short circuit failure.

その第３の態様は上記第２の態様であって、前記励磁コイルの一つのみにおいて前記励磁電流を供給させる制御を行なう場合に前記電流値が正の第３閾値（ＴＨ３）よりも小さい期間が所定期間（Δｔ）続くとき、前記制御回路は前記ステッピングモータに開放故障があると判断する。 As a third aspect is a top Symbol second aspect, the current value is smaller than the positive third threshold (TH3) in the case of performing control to supply the exciting current only in one of the exciting coil When the period continues for a predetermined period (Δt), the control circuit determines that the stepping motor has an open failure.

その第４の態様は上記第２の態様であって、前記励磁コイルの少なくとも一つにおいて前記励磁電流を供給させる前記制御を行なう場合に、前記励磁電流は前記ステッピングモータを回転させない。 The fourth aspect is the second aspect, in which the exciting current does not rotate the stepping motor when the control for supplying the exciting current is performed in at least one of the exciting coils.

その第５の態様は上記第１の態様または第３の態様であって、前記励磁コイルの一つのみにおいて前記励磁電流を供給させる前記制御を行なう場合に、前記励磁電流は前記ステッピングモータを回転させない。第１の態様、第３の態様、第５の態様において例えば、前記所定期間は前記励磁コイルの一つに前記励磁電流を供給させるための期間よりも短い。
The fifth aspect is the first aspect or the third aspect, and when the control for supplying the exciting current is performed by only one of the exciting coils, the exciting current rotates the stepping motor. I won't let you. In the first aspect, the third aspect, and the fifth aspect, for example, the predetermined period is shorter than the period for supplying the exciting current to one of the exciting coils.

その第６の態様は上記第１の態様から第５の態様のいずれかであって、前記駆動制御信号が前記ドライバに対して前記ステッピングモータを回転させるパターンを有する場合に前記電流値が正の第４閾値（ＴＨ４）よりも大きいとき、前記制御回路は前記ステッピングモータに短絡故障があると判断する。 The sixth aspect is any one of the first to fifth aspects, and the current value is positive when the drive control signal has a pattern for rotating the stepping motor with respect to the driver. When it is larger than the fourth threshold value (TH4), the control circuit determines that the stepping motor has a short-circuit failure.

その第７の態様は上記第１の態様から第６の態様のいずれかであって、前記ドライバの故障、前記ステッピングモータの開放故障、前記ステッピングモータの短絡故障のいずれかがあると判断された後、前記制御回路は前記ドライバに対して前記励磁コイルの全てにおいて前記励磁電流を遮断させる制御を行なう。 The seventh aspect is any of the first to sixth aspects, and it is determined that there is any one of the driver failure, the stepping motor opening failure, and the stepping motor short-circuit failure. After that, the control circuit controls the driver to cut off the exciting current in all of the exciting coils.

例えば上記第１の態様から第７の態様のいずれかにおいて、前記ドライバは前記励磁コイルに対応して設けられるドライバ素子の複数（２１，２２，２３，２４）を有する。そして互いに対応する前記ドライバ素子と前記励磁コイルとは直流電源（５）に対して直列に接続される。前記ドライバ電流は、全ての前記励磁コイルについての前記励磁電流の総和である。 For example, in any of the first to seventh aspects, the driver has a plurality of driver elements (21, 22, 23, 24) provided corresponding to the exciting coil. Then, the corresponding driver element and the exciting coil are connected in series with respect to the DC power supply (5). The driver current is the sum of the exciting currents for all the exciting coils.

本開示のモータ駆動システムは、ステッピングモータの励磁コイルへの励磁電流の供給／遮断を行なうドライバに流れる電流に基づいて、故障判断を行なう。 The motor drive system of the present disclosure determines a failure based on the current flowing through the driver that supplies / cuts the exciting current to the exciting coil of the stepping motor.

モータ駆動システムの構成を励磁するブロック図である。It is a block diagram which excites the structure of a motor drive system. ドライバ素子の構成を例示する回路図である。It is a circuit diagram which illustrates the structure of the driver element. 第１動作を説明するグラフである。It is a graph explaining the 1st operation. 第１動作の処理を例示するフローチャートである。It is a flowchart which illustrates the process of the 1st operation. 第２動作を説明するグラフである。It is a graph explaining the 2nd operation. 第２動作の処理を例示するフローチャートである。It is a flowchart which illustrates the processing of the 2nd operation. 第３動作を説明するグラフである。It is a graph explaining the 3rd operation. 第３動作の処理を例示するフローチャートである。It is a flowchart which illustrates the process of the 3rd operation. 第４動作を説明するグラフである。It is a graph explaining the 4th operation. 第４動作の処理を例示するフローチャートである。It is a flowchart which illustrates the process of the 4th operation. 冷凍回路を例示するブロック図である。It is a block diagram which illustrates the refrigeration circuit.

＜基本的な構成の例示＞
図１はモータ駆動システム１００の構成を励磁するブロック図である。モータ駆動システム１００はステッピングモータ３を駆動する。モータ駆動システム１００は制御回路１、ドライバ２、検出器４を備える。 <Example of basic configuration>
FIG. 1 is a block diagram for exciting the configuration of the motor drive system 100. The motor drive system 100 drives the stepping motor 3. The motor drive system 100 includes a control circuit 1, a driver 2, and a detector 4.

ステッピングモータ３において複数の励磁コイルが設けられる。ここではステッピングモータ３はＡ相電流、Ｂ相電流によって駆動される二相のステッピングモータが例示される。例えば励磁コイル３１，３２，３３，３４は、それぞれＡ相、Ｂ相、Ａバー相、Ｂバー相の励磁コイルである。ドライバ２は励磁コイル３１，３２，３３，３４毎に励磁電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３，Ｉ４の供給／遮断を行なう。検出器４はドライバ２に流れる電流であるドライバ電流Ｉｄを検出する。ドライバ電流Ｉｄは全ての励磁コイル３１，３２，３３，３４についての励磁電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３，Ｉ４の総和である。 A plurality of exciting coils are provided in the stepping motor 3. Here, the stepping motor 3 is exemplified as a two-phase stepping motor driven by an A-phase current and a B-phase current. For example, the exciting coils 31, 32, 33, and 34 are exciting coils of A phase, B phase, A bar phase, and B bar phase, respectively. The driver 2 supplies / shuts off the exciting currents I1, I2, I3, and I4 for each of the exciting coils 31, 32, 33, and 34. The detector 4 detects the driver current Id, which is the current flowing through the driver 2. The driver current Id is the sum of the exciting currents I1, I2, I3, I4 for all the exciting coils 31, 32, 33, 34.

例えばドライバ２は、励磁コイル３１，３２，３３，３４に対応して設けられる、ドライバ素子２１，２２，２３，２４を有する。以下、表現の簡単のために数字１，２，３，４を代表する記号「ｋ」を導入する。ドライバ素子２ｋには励磁電流Ｉｋが流れる。ドライバ素子２ｋと励磁コイル３ｋとは互いに対応し、直流電源５に対して直列に接続される。例えば全ての励磁コイル３ｋの一端は共通して第１電源端５１に接続され、ドライバ素子２ｋの一端は励磁コイル３ｋの他端と接続され、全てのドライバ素子２ｋの他端は励磁コイル３ｋとは反対側で検出器４を介して第２電源端５２に接続される。第１電源端５１と第２電源端５２とは直流電源５に接続される。ここでは第１電源端５１の電位が第２電源端５２の電位よりも高い場合が例示される。 For example, the driver 2 has driver elements 21, 22, 23, 24 provided corresponding to the exciting coils 31, 32, 33, 34. Hereinafter, the symbol "k" representing the numbers 1, 2, 3 and 4 will be introduced for the sake of simplicity. An exciting current Ik flows through the driver element 2k. The driver element 2k and the exciting coil 3k correspond to each other and are connected in series with the DC power supply 5. For example, one end of all the exciting coils 3k is commonly connected to the first power supply end 51, one end of the driver element 2k is connected to the other end of the exciting coil 3k, and the other end of all the driver elements 2k is connected to the exciting coil 3k. Is connected to the second power supply end 52 via the detector 4 on the opposite side. The first power supply end 51 and the second power supply end 52 are connected to the DC power supply 5. Here, a case where the potential of the first power supply end 51 is higher than the potential of the second power supply end 52 is exemplified.

制御回路１は、ドライバ２に対して駆動制御信号ＥＶ＿１，ＥＶ＿２，ＥＶ＿３，ＥＶ＿４を出力する。これら駆動制御信号ＥＶ＿ｋは、それぞれ励磁電流Ｉｋの供給／遮断を制御する信号である。制御回路１は、検出器４による検出の結果（以下「検出結果」と称す）ＥＶ＿ＡＮを入力する。検出結果ＥＶ＿ＡＮはドライバ電流Ｉｄの電流値に対応した値を有する。例えば、図１に例示されるように、検出器４が抵抗素子で実現される場合には、検出結果ＥＶ＿ＡＮは当該抵抗素子における電圧降下として得られるアナログ値である。 The control circuit 1 outputs drive control signals EV_1, EV_2, EV_3, and EV_4 to the driver 2. These drive control signals EV_k are signals that control the supply / cutoff of the exciting current Ik, respectively. The control circuit 1 inputs the detection result (hereinafter referred to as “detection result”) EV_AN by the detector 4. The detection result EV_AN has a value corresponding to the current value of the driver current Id. For example, as illustrated in FIG. 1, when the detector 4 is realized by a resistance element, the detection result EV_AN is an analog value obtained as a voltage drop in the resistance element.

図２はドライバ素子２ｋの構成を例示する回路図である。ドライバ素子２ｋはトランジスタＱ、ダイオードＤ１、抵抗Ｒ１０，Ｒ１１を有する。抵抗Ｒ１０，Ｒ１１はトランジスタＱに対して、駆動制御信号ＥＶ＿ｋに基づいたベースバイアスを印加するバイアス回路を形成する。具体的には、抵抗Ｒ１０の一端には駆動制御信号ＥＶ＿ｋが与えられ、その他端にはトランジスタＱのベースが接続される。抵抗Ｒ１１はトランジスタＱのベースとエミッタとの間に接続される。トランジスタＱのエミッタは検出器４を介して第２電源端５２に接続され、ドライバ素子２ｋの上述の他端として機能する。トランジスタＱは例えばｎｐｎ型トランジスタであって、そのコレクタがダイオードＤ１のアノードに接続される。ダイオードＤ１のカソードには第２電源端５２の電位よりも高い電位を供給する電位端２０が接続される。トランジスタＱのコレクタは励磁コイル３ｋの他端にも接続され、ドライバ素子２ｋの上述の一端として機能する。 FIG. 2 is a circuit diagram illustrating the configuration of the driver element 2k. The driver element 2k has a transistor Q, a diode D1, and resistors R10 and R11. The resistors R10 and R11 form a bias circuit that applies a base bias to the transistor Q based on the drive control signal EV_k. Specifically, a drive control signal EV_k is given to one end of the resistor R10, and the base of the transistor Q is connected to the other end. The resistor R11 is connected between the base and the emitter of the transistor Q. The emitter of the transistor Q is connected to the second power supply end 52 via the detector 4 and functions as the other end of the driver element 2k described above. The transistor Q is, for example, an npn type transistor, and its collector is connected to the anode of the diode D1. A potential end 20 that supplies a potential higher than the potential of the second power supply end 52 is connected to the cathode of the diode D1. The collector of the transistor Q is also connected to the other end of the exciting coil 3k and functions as the above-mentioned one end of the driver element 2k.

駆動制御信号ＥＶ＿ｋが二値論理“Ｈ”に相当する電位（以下「“Ｈ”論理電位」と仮称）を採れば、トランジスタＱがオンし、励磁電流ＩｋがトランジスタＱを経由して検出器４へ流入する。つまり、このとき、ドライバ素子２ｋは励磁コイル３ｋに対して励磁電流Ｉｋの供給を行なう。 If the drive control signal EV_k takes a potential corresponding to the binary logic “H” (hereinafter tentatively referred to as ““ H ”logic potential”), the transistor Q is turned on and the exciting current Ik passes through the transistor Q to the detector 4 Inflow to. That is, at this time, the driver element 2k supplies the exciting current Ik to the exciting coil 3k.

駆動制御信号ＥＶ＿ｋが二値論理“Ｌ”に相当する電位（以下「“Ｌ”論理電位」と仮称）を採れば、トランジスタＱがオフし、励磁電流ＩｋはトランジスタＱに流れず、よって検出器４へも流れない。つまり、このとき、ドライバ素子２ｋは励磁コイル３ｋに対して励磁電流Ｉｋの遮断を行なう。 If the drive control signal EV_k takes a potential corresponding to the binary logic “L” (hereinafter tentatively referred to as ““ L ”logic potential”), the transistor Q is turned off and the exciting current Ik does not flow to the transistor Q, and thus the detector. It doesn't flow to 4. That is, at this time, the driver element 2k cuts off the exciting current Ik from the exciting coil 3k.

＜第１動作＞
駆動制御信号ＥＶ＿ｋが全ての励磁電流Ｉｋを遮断させる制御を行なう場合、ドライバ２が正常であれば、励磁電流Ｉｋの総和であるドライバ電流Ｉｄは流れない。つまり、ドライバ電流Ｉｂの電流値が正の閾値以下であれば、ドライバ２に短絡故障がないと判断することができる。換言すれば、ドライバ２に短絡故障がないと判断するための、ドライバ電流Ｉｂの電流値の上限として、正の閾値を設定することができる。 <First operation>
When the drive control signal EV_k controls to cut off all the exciting currents Ik, if the driver 2 is normal, the driver current Id, which is the sum of the exciting currents Ik, does not flow. That is, if the current value of the driver current Ib is equal to or less than the positive threshold value, it can be determined that the driver 2 has no short-circuit failure. In other words, a positive threshold value can be set as the upper limit of the current value of the driver current Ib for determining that the driver 2 has no short-circuit failure.

更に換言すれば、駆動制御信号ＥＶ＿ｋが全ての励磁電流Ｉｋを遮断させる制御を行なう場合、ドライバ電流Ｉｂの電流値が正の閾値よりも大きいとき、ドライバ２に短絡故障があると判断される。かかる判断は制御回路１において行なわれる。かかる判断を第１動作と仮称する。 In other words, when the drive control signal EV_k controls to cut off all the exciting currents Ik, it is determined that the driver 2 has a short-circuit failure when the current value of the driver current Ib is larger than the positive threshold value. Such a determination is made in the control circuit 1. Such a determination is tentatively referred to as a first operation.

図３は第１動作を説明するグラフであり、ドライバ２に短絡故障があると判断される場合の駆動制御信号ＥＶ＿ｋおよび検出結果ＥＶ＿ＡＮの波形を示す。ここでは上述の閾値が、検出結果ＥＶ＿ＡＮにおいて正の閾値ＴＨ１として表される場合が例示される。例えば検出器４が抵抗値Ｒの抵抗素子で実現され、ドライバ電流Ｉｂについての上記閾値が値Ｉｂ１である場合、ＴＨ１＝Ｒ×Ｉｂ１の関係がある。 FIG. 3 is a graph for explaining the first operation, and shows the waveforms of the drive control signal EV_k and the detection result EV_AN when it is determined that the driver 2 has a short-circuit failure. Here, the case where the above-mentioned threshold value is represented as a positive threshold value TH1 in the detection result EV_AN is exemplified. For example, when the detector 4 is realized by a resistance element having a resistance value R and the threshold value for the driver current Ib is the value Ib1, there is a relationship of TH1 = R × Ib1.

図３では全ての駆動制御信号ＥＶ＿ｋが“Ｌ”論理電位を採ることを、破線の基準線上に、駆動制御信号ＥＶ＿ｋの波形（実線）が一致することで示している。また閾値ＴＨ１は鎖線で示され、破線を基準線とした検出結果ＥＶ＿ＡＮの波形（実線）が、閾値ＴＨ１よりも大きいことが示されている。これは、全ての駆動制御信号ＥＶ＿ｋが全ての励磁電流Ｉｋを遮断させる制御を行なっているにも拘らず、ドライバ電流Ｉｂが不適切に流れていることに相当する。よって制御回路１はドライバ２において短絡故障があると判断する。 In FIG. 3, it is shown that all the drive control signals EV_k take the “L” logical potential by matching the waveforms (solid lines) of the drive control signals EV_k on the broken line reference line. Further, the threshold value TH1 is indicated by a chain line, and it is shown that the waveform (solid line) of the detection result EV_AN with the broken line as the reference line is larger than the threshold value TH1. This corresponds to the improper flow of the driver current Ib even though all the drive control signals EV_k control to cut off all the exciting currents Ik. Therefore, the control circuit 1 determines that the driver 2 has a short-circuit failure.

図４は第１動作の処理を例示するフローチャートである。当該フローチャートは他の処理の割り込み処理として採用することができる。この場合、当該フローチャートは他の処理を実行している途中で発生する、第１動作を開始させる割り込み処理によって当該フローチャートが開始する。そして当該フローチャートの終了によって、処理は割り込み前の処理に復帰する。 FIG. 4 is a flowchart illustrating the processing of the first operation. The flowchart can be adopted as interrupt processing for other processing. In this case, the flowchart is started by an interrupt process that starts the first operation, which occurs while executing other processes. Then, upon termination of the flowchart, the processing returns to the processing before the interrupt.

当該フローチャートではまず、ステップＳ１１において、全ての駆動制御信号ＥＶ＿ｋが“Ｌ”論理電位を採る。その後、ステップＳ１２において検出結果ＥＶ＿ＡＮが閾値ＴＨ１よりも大きいか否かが判断される。当該判断結果が否定的であれば（検出結果ＥＶ＿ＡＮが閾値ＴＨ１以下の場合：図４において“Ｎｏ”で示される分岐）、第１動作の処理は終了し、処理は割り込み前の処理に復帰する。 In the flowchart, first, in step S11, all the drive control signals EV_k take the “L” logical potential. Then, in step S12, it is determined whether or not the detection result EV_AN is larger than the threshold value TH1. If the judgment result is negative (when the detection result EV_AN is equal to or less than the threshold value TH1: branch indicated by "No" in FIG. 4), the processing of the first operation ends, and the processing returns to the processing before the interrupt. ..

ステップＳ１２の判断結果が肯定的であれば（検出結果ＥＶ＿ＡＮが閾値ＴＨ１よりも大きい場合：図３で例示される場合：図４において“Ｙｅｓ”で示される分岐）、ステップＳ１３においてドライバ２には短絡故障が存在すると判断され、第１動作の処理は終了し、処理は割り込み前の処理に復帰する。 If the determination result in step S12 is affirmative (when the detection result EV_AN is larger than the threshold value TH1: when illustrated in FIG. 3: the branch indicated by “Yes” in FIG. 4), the driver 2 is notified in step S13. It is determined that a short-circuit failure exists, the processing of the first operation ends, and the processing returns to the processing before the interrupt.

このようにして、図４で示されたフローチャートを用いて、図３を用いて説明された第１動作が実現される。 In this way, using the flowchart shown in FIG. 4, the first operation described with reference to FIG. 3 is realized.

＜第２動作＞
駆動制御信号ＥＶ＿ｋがドライバ２に対し、励磁コイル３ｋの少なくとも一つにおいて励磁電流Ｉｋを供給させる制御を行なう場合を検討する。この場合、例えば励磁コイル３４において短絡故障があれば、励磁電流Ｉ４が過電流となる。よってドライバ電流Ｉｂの電流値が正の閾値よりも大きいとき、励磁コイル３ｋの少なくとも一つにおいて短絡故障があると、ひいてはステッピングモータ３に短絡故障があると判断することができる。かかる判断は制御回路１において行なわれる。かかる判断を第２動作と仮称する。 <Second operation>
Consider a case where the drive control signal EV_k controls the driver 2 to supply the exciting current Ik at at least one of the exciting coils 3k. In this case, for example, if there is a short-circuit failure in the exciting coil 34, the exciting current I4 becomes an overcurrent. Therefore, when the current value of the driver current Ib is larger than the positive threshold value, if there is a short-circuit failure in at least one of the exciting coils 3k, it can be determined that the stepping motor 3 has a short-circuit failure. Such a determination is made in the control circuit 1. Such a determination is tentatively referred to as a second operation.

第２動作の閾値として、いずれの励磁コイル３ｋにも短絡故障がないと判断するための、ドライバ電流Ｉｂの電流値の上限を採用することができる。例えば、駆動制御信号ＥＶ＿ｋがドライバ２に対し、励磁コイル３ｋのｎ個（本開示ではｎ＝１，２，３，４）において励磁電流Ｉｋを供給させる制御を行なう場合、当該閾値としては励磁電流Ｉｋの上限値のｎ倍の値を設定することができる。 As the threshold value of the second operation, the upper limit of the current value of the driver current Ib for determining that there is no short-circuit failure in any of the exciting coils 3k can be adopted. For example, when the drive control signal EV_k controls the driver 2 to supply the exciting current Ik at n of the exciting coils 3k (n = 1, 2, 3, 4 in the present disclosure), the threshold value is the exciting current. A value n times the upper limit of Ik can be set.

図５は第２動作を説明するグラフであり、励磁コイル３１，３２，３３には故障がなく励磁コイル３４のみに短絡故障があると判断される場合の駆動制御信号ＥＶ＿ｋおよび検出結果ＥＶ＿ＡＮの波形を示す。ここでは駆動制御信号ＥＶ＿ｋがドライバ２に対し、励磁コイル３ｋの一つのみにおいて励磁電流Ｉｋを供給させる制御を行なう場合が例示される。また第２動作の閾値が、検出結果ＥＶ＿ＡＮにおいて正の閾値ＴＨ２として表される場合が例示される。例えば検出器４が抵抗値Ｒの抵抗素子で実現され、励磁電流Ｉｋの１つ分についての上記閾値が値Ｉｂ２である場合、ＴＨ２＝Ｒ×Ｉｂ２の関係がある。 FIG. 5 is a graph for explaining the second operation, and waveforms of the drive control signal EV_k and the detection result EV_AN when it is determined that the exciting coils 31, 32, and 33 have no failure and only the exciting coil 34 has a short-circuit failure. Is shown. Here, an example is exemplified in which the drive control signal EV_k controls the driver 2 to supply the exciting current Ik with only one of the exciting coils 3k. Further, a case where the threshold value of the second operation is represented as a positive threshold value TH2 in the detection result EV_AN is exemplified. For example, when the detector 4 is realized by a resistance element having a resistance value R and the threshold value for one exciting current Ik is a value Ib2, there is a relationship of TH2 = R × Ib2.

図５では駆動制御信号ＥＶ＿１，ＥＶ＿３，ＥＶ＿２，ＥＶ＿４が“Ｈ”論理電位を、この順にかつ排他的に採る場合が例示される。具体的には駆動制御信号ＥＶ＿１，ＥＶ＿２，ＥＶ＿３，ＥＶ＿４の採る電位は、時刻ｔ１〜ｔ２においてそれぞれ“Ｈ”，“Ｌ”，“Ｌ”，“Ｌ”に相当し、時刻ｔ３〜ｔ２においてそれぞれ“Ｌ”，“Ｌ”，“Ｈ”，“Ｌ”に相当し、時刻ｔ２〜ｔ４においてそれぞれ“Ｌ”，“Ｈ”，“Ｌ”，“Ｌ”に相当し、時刻ｔ４〜ｔ５においてそれぞれ“Ｌ”，“Ｌ”，“Ｌ”，“Ｈ”に相当する。 FIG. 5 illustrates a case where the drive control signals EV_1, EV_3, EV_2, and EV_4 take "H" logical potentials in this order and exclusively. Specifically, the potentials taken by the drive control signals EV_1, EV_2, EV_3, and EV_4 correspond to "H", "L", "L", and "L" at times t1 to t2, respectively, and at times t3 to t2, respectively. Corresponds to "L", "L", "H", "L", corresponds to "L", "H", "L", "L" at time t2 to t4, respectively, and corresponds to time t4 to t5, respectively. Corresponds to "L", "L", "L", "H".

時刻ｔ１以前では全ての駆動制御信号ＥＶ＿ｋは“Ｌ”論理電位を採る場合が例示されており、検出結果ＥＶ＿ＡＮの波形は時刻ｔ１から励磁電流Ｉ１を反映して、傾斜を伴って上昇する。かかる傾斜は励磁コイル３１が有する誘導性成分に起因する。 Before the time t1, all the drive control signals EV_k take the “L” logical potential, and the waveform of the detection result EV_AN rises with a gradient from the time t1 reflecting the exciting current I1. This inclination is due to the inductive component of the exciting coil 31.

励磁コイル３１，３２，３３には故障がないので、検出結果ＥＶ＿ＡＮの波形は上述の傾斜を除けば時刻ｔ１〜ｔ４において平坦となる。これは通常、全ての励磁電流Ｉｋは定常状態において等しいからである。 Since there is no failure in the exciting coils 31, 32, 33, the waveform of the detection result EV_AN becomes flat at times t1 to t4 except for the above-mentioned inclination. This is because all exciting currents Ik are usually equal in the steady state.

しかし励磁コイル３４における短絡故障に起因して、検出結果ＥＶ＿ＡＮの波形は時刻ｔ４において上昇し、時刻ｔ５には閾値ＴＨ２を超える。これはドライバ電流Ｉｂが過電流となったことを表すので、更なる電流値の超過を回避すべく、駆動制御信号ＥＶ＿４の採る電位は、時刻ｔ５において“Ｈ”論理電位から“Ｌ”論理電位に遷移する。検出結果ＥＶ＿ＡＮの波形が時刻ｔ４以前において閾値ＴＨ２を超えた場合にも、その後は全ての駆動制御信号ＥＶ＿ｋは“Ｌ”論理電位を採る。かかる駆動制御信号ＥＶ＿ｋの制御も制御回路１によって行なわれる。 However, due to the short-circuit failure in the exciting coil 34, the waveform of the detection result EV_AN rises at time t4 and exceeds the threshold value TH2 at time t5. Since this indicates that the driver current Ib has become an overcurrent, the potential taken by the drive control signal EV_4 is changed from the “H” logical potential to the “L” logical potential at time t5 in order to avoid further exceeding the current value. Transition to. Even if the waveform of the detection result EV_AN exceeds the threshold value TH2 before the time t4, all the drive control signals EV_k take the “L” logical potential thereafter. The control circuit 1 also controls the drive control signal EV_k.

なお、励磁コイル３４において短絡故障が発生していたとしても、駆動制御信号ＥＶ＿４が“Ｈ”論理電位を採る時間が短ければ、検出結果ＥＶ＿ＡＮの波形は時刻ｔ４において上昇するものの、閾値ＴＨ２を超えないまま、駆動制御信号ＥＶ＿４が“Ｌ”論理電位へ遷移することもあり得る。この観点から、本実施の形態において駆動制御信号ＥＶ＿ｋが“Ｈ”論理電位を採る期間は、短絡故障が発生しているときに検出結果ＥＶ＿ＡＮの波形が上昇する傾斜を考慮して充分に長い時間を有することが望ましい。 Even if a short-circuit failure occurs in the exciting coil 34, if the time for the drive control signal EV_4 to take the “H” logical potential is short, the waveform of the detection result EV_AN rises at time t4, but exceeds the threshold value TH2. Without it, the drive control signal EV_4 may transition to the "L" logical potential. From this point of view, the period during which the drive control signal EV_k takes the “H” logical potential in the present embodiment is a sufficiently long time in consideration of the inclination in which the waveform of the detection result EV_AN rises when a short circuit failure occurs. It is desirable to have.

また、短絡故障の検出という観点からは、駆動制御信号ＥＶ＿ｋが“Ｈ”論理電位を排他的に採る順序は不問である。しかしながら、ここでは励磁コイル３１，３２，３３，３４は、それぞれＡ相、Ｂ相、Ａバー相、Ｂバー相の励磁コイルとして例示されているので、故障の有無が不明なままステッピングモータ３を回転させることを避けることが望ましい。この観点では、ステッピングモータ３で１相励磁も２相励磁も発生しないことが望ましい。上述の駆動制御信号ＥＶ＿ｋが“Ｈ”論理電位を排他的に採る順序は、１相励磁も２相励磁も発生させない。 Further, from the viewpoint of detecting a short circuit failure, the order in which the drive control signal EV_k exclusively takes the “H” logical potential does not matter. However, since the exciting coils 31, 32, 33, and 34 are exemplified as the exciting coils of the A phase, the B phase, the A bar phase, and the B bar phase, respectively, the stepping motor 3 is used without knowing whether or not there is a failure. It is desirable to avoid rotating. From this point of view, it is desirable that the stepping motor 3 does not generate either one-phase excitation or two-phase excitation. In the order in which the above-mentioned drive control signal EV_k exclusively takes the “H” logical potential, neither one-phase excitation nor two-phase excitation is generated.

図６は第２動作の処理を例示するフローチャートである。当該フローチャートも、第１動作のフローチャートと同様に、他の処理の割り込み処理として採用することができる。 FIG. 6 is a flowchart illustrating the processing of the second operation. Similar to the flowchart of the first operation, the flowchart can also be adopted as interrupt processing for other processing.

当該フローチャートではまず、ステップＳ２１において、少なくとも一つの駆動制御信号ＥＶ＿ｋが“Ｈ”論理電位を採る。図５に即して言えば、時刻ｔ１〜ｔ２において駆動制御信号ＥＶ＿１が“Ｈ”論理電位を採り、駆動制御信号ＥＶ＿２，ＥＶ＿３，ＥＶ＿４が“Ｌ”論理電位を採る。その後、ステップＳ２２において検出結果ＥＶ＿ＡＮが閾値ＴＨ２よりも大きいか否かが判断される。図５に即して言えば、時刻ｔ１〜ｔ３において検出結果ＥＶ＿ＡＮは閾値ＴＨ２よりも小さく、よってステップＳ２２の判断結果は否定的である。よって図６において“Ｎｏ”で示されるステップＳ２２からの分岐に従って、処理はステップＳ２４に進む。ステップＳ２４では、第２動作の開始後、全ての駆動制御信号ＥＶ＿ｋが少なくとも一度は“Ｈ”論理電位を採ったか否かが判断される。これは全ての励磁コイル３１，３２，３３，３４において短絡故障の有無を判断することが望ましいからである。 In the flowchart, first, in step S21, at least one drive control signal EV_k takes an “H” logical potential. According to FIG. 5, at time t1 to t2, the drive control signal EV_1 takes an “H” logical potential, and the drive control signals EV_2, EV_3, and EV_4 take an “L” logical potential. Then, in step S22, it is determined whether or not the detection result EV_AN is larger than the threshold value TH2. According to FIG. 5, the detection result EV_AN is smaller than the threshold value TH2 at times t1 to t3, and therefore the determination result in step S22 is negative. Therefore, the process proceeds to step S24 according to the branch from step S22 indicated by “No” in FIG. In step S24, it is determined whether or not all the drive control signals EV_k have taken the “H” logical potential at least once after the start of the second operation. This is because it is desirable to determine the presence or absence of a short-circuit failure in all the exciting coils 31, 32, 33, and 34.

図５に即して言えば、時刻ｔ３よりも前の時点ではまだ駆動制御信号ＥＶ＿２，ＥＶ＿３，ＥＶ＿４が“Ｈ”論理電位を採っておらず、ステップＳ２４の判断結果は否定的となる。よって図６において“Ｎｏ”で示されるステップＳ２４からの分岐に従って、処理はステップＳ２１に戻る。ステップＳ２１では、上述のようにステッピングモータ３を回転させないようなパターンで、駆動制御信号ＥＶ＿ｋが“Ｈ”論理電位を採ることが望ましい。 According to FIG. 5, the drive control signals EV_2, EV_3, and EV_4 have not yet taken the "H" logical potential at the time before the time t3, and the determination result in step S24 is negative. Therefore, the process returns to step S21 according to the branch from step S24 indicated by “No” in FIG. In step S21, it is desirable that the drive control signal EV_k takes an “H” logical potential in a pattern that does not rotate the stepping motor 3 as described above.

図５に即して言えば、時刻ｔ１の後、時刻ｔ５に至る前には、ステップＳ２２の判断結果は否定的である。しかし時刻ｔ５に至ってステップＳ２２の判断結果が肯定的となり（検出結果ＥＶ＿ＡＮが閾値ＴＨ２よりも大きい：図６において“Ｙｅｓ”で示されるステップＳ２２からの分岐）、処理はステップＳ２３へ進む。ステップＳ２３においてステッピングモータ３には短絡故障が存在すると判断される。このようにして、図６で示されたフローチャートを用いて、図５を用いて説明された第２動作が実現される。 According to FIG. 5, the determination result in step S22 is negative after the time t1 and before the time t5 is reached. However, at time t5, the determination result in step S22 becomes affirmative (detection result EV_AN is larger than the threshold value TH2: branching from step S22 indicated by “Yes” in FIG. 6), and the process proceeds to step S23. In step S23, it is determined that the stepping motor 3 has a short-circuit failure. In this way, using the flowchart shown in FIG. 6, the second operation described with reference to FIG. 5 is realized.

更なる電流値の超過を回避すべく、ステップＳ２３の後、処理はステップＳ２５に進み、ステップＳ２５において全ての駆動制御信号ＥＶ＿ｋが“Ｌ”論理電位を採ることが望ましい。 In order to avoid further excess of the current value, it is desirable that after step S23, the process proceeds to step S25, and in step S25 all the drive control signals EV_k take an “L” logical potential.

上述の例示では、駆動制御信号ＥＶ＿ｋが“Ｈ”論理電位を排他的に採る場合を説明した。駆動制御信号ＥＶ＿ｋのｎ個が“Ｈ”論理電位を並行して採る場合、閾値ＴＨ２（あるいは値Ｉｂ２）をそのｎ個に応じて決定することができる。あるいは駆動制御信号ＥＶ＿ｋの全てが“Ｈ”論理電位を並行して採る場合におけるドライバ電流Ｉｂの許容値を値Ｉｂ２に設定してもよい。通常、一つの励磁コイルにおいてのみ短絡故障が発生しても、これによる過電流は、かかる許容値を超えるからである。 In the above example, the case where the drive control signal EV_k exclusively takes the “H” logical potential has been described. When n of the drive control signals EV_k take "H" logical potentials in parallel, the threshold TH2 (or the value Ib2) can be determined according to the n. Alternatively, the permissible value of the driver current Ib when all of the drive control signals EV_k take "H" logical potentials in parallel may be set to the value Ib2. This is because, even if a short-circuit failure occurs in only one exciting coil, the overcurrent caused by the short-circuit failure usually exceeds such an allowable value.

＜第３動作＞
駆動制御信号ＥＶ＿ｋがドライバ２に対し、励磁コイル３ｋの一つのみにおいて励磁電流Ｉｋを供給させる制御を行なう場合を検討する。この場合、例えば励磁コイル３４において開放故障があれば、励磁電流Ｉ４が流れない。よってドライバ電流Ｉｂの電流値が正の閾値よりも小さいとき、励磁コイル３ｋの少なくとも一つにおいて開放故障があると、ひいてはステッピングモータ３に開放故障があると判断することができる。かかる判断は制御回路１において行なわれる。かかる判断を第３動作と仮称する。 <Third operation>
Consider a case where the drive control signal EV_k controls the driver 2 to supply the exciting current Ik with only one of the exciting coils 3k. In this case, for example, if there is an open failure in the exciting coil 34, the exciting current I4 does not flow. Therefore, when the current value of the driver current Ib is smaller than the positive threshold value, if there is an open failure in at least one of the exciting coils 3k, it can be determined that the stepping motor 3 has an open failure. Such a determination is made in the control circuit 1. Such a determination is tentatively referred to as a third operation.

第３動作の閾値として、いずれの励磁コイル３ｋにも開放故障がないと判断するための、ドライバ電流Ｉｂの電流値の下限よりも小さな正の値を採用することができる。例えば、正常な励磁コイル３ｋの一つのみにおいて流れる励磁電流Ｉｋの下限よりも小さな正の値を採用することができる。他方、ノイズによって開放故障であると判断することを回避する観点からは、第３動作の閾値はノイズによって発生し得るドライバ電流Ｉｂの値よりも大きく設定することが望ましい。 As the threshold value of the third operation, a positive value smaller than the lower limit of the current value of the driver current Ib can be adopted to determine that there is no open failure in any of the exciting coils 3k. For example, a positive value smaller than the lower limit of the exciting current Ik flowing through only one of the normal exciting coils 3k can be adopted. On the other hand, from the viewpoint of avoiding determining that the failure is open due to noise, it is desirable to set the threshold value of the third operation to be larger than the value of the driver current Ib that can be generated by noise.

図７は第３動作を説明するグラフであり、励磁コイル３１，３２，３３には故障がなく励磁コイル３４のみに開放故障があると判断される場合の駆動制御信号ＥＶ＿ｋおよび検出結果ＥＶ＿ＡＮの波形を示す。ここでは第３動作の閾値が、検出結果ＥＶ＿ＡＮにおいて正の閾値ＴＨ３として表される場合が例示される。例えば検出器４が抵抗値Ｒの抵抗素子で実現され、励磁電流Ｉｋの１つ分についての上記閾値が値Ｉｂ３である場合、ＴＨ３＝Ｒ×Ｉｂ３の関係がある。 FIG. 7 is a graph for explaining the third operation, and is a waveform of the drive control signal EV_k and the detection result EV_AN when it is determined that the exciting coils 31, 32, and 33 have no failure and only the exciting coil 34 has an open failure. Is shown. Here, a case where the threshold value of the third operation is represented as a positive threshold value TH3 in the detection result EV_AN is exemplified. For example, when the detector 4 is realized by a resistance element having a resistance value R and the threshold value for one exciting current Ik is a value Ib3, there is a relationship of TH3 = R × Ib3.

図７でも図５と同様に、駆動制御信号ＥＶ＿１，ＥＶ＿３，ＥＶ＿２，ＥＶ＿４が“Ｈ”論理電位を、この順にかつ排他的に採る場合が例示される。 In FIG. 7, as in FIG. 5, a case where the drive control signals EV_1, EV_3, EV_2, and EV_4 take the “H” logical potential in this order and exclusively is exemplified.

時刻ｔ１以前では全ての駆動制御信号ＥＶ＿ｋは“Ｌ”論理電位を採る場合が例示されており、図５と同様に、検出結果ＥＶ＿ＡＮの波形は時刻ｔ１から傾斜を伴って上昇する。よって開放故障があると判断するためには、ドライバ電流Ｉｂの電流値が正の閾値よりも小さい期間が所定期間で続くことを要件とすることが望ましい。 The case where all the drive control signals EV_k take the “L” logical potential is exemplified before the time t1, and the waveform of the detection result EV_AN rises with a gradient from the time t1 as in FIG. Therefore, in order to determine that there is an open failure, it is desirable that the period in which the current value of the driver current Ib is smaller than the positive threshold value continues for a predetermined period.

励磁コイル３１，３２，３３には故障がないので、検出結果ＥＶ＿ＡＮの波形は上述の傾斜を除けば時刻ｔ１〜ｔ４において平坦となる。しかし励磁コイル３４における開放故障に起因して、検出結果ＥＶ＿ＡＮの波形は時刻ｔ４において、急激に低下して閾値ＴＨ３を下回る。そして検出結果ＥＶ＿ＡＮが閾値ＴＨ３を下回る状態が所定期間Δｔで続けば、ステッピングモータ３に開放故障があると判断される。よって時刻（ｔ４＋Δｔ）において、駆動制御信号ＥＶ＿４は“Ｈ”論理電位から“Ｌ”論理電位に遷移する。検出結果ＥＶ＿ＡＮの波形が時刻ｔ４以前において閾値ＴＨ３を所定期間Δｔで下回る場合にも、その後は全ての駆動制御信号ＥＶ＿ｋは“Ｌ”論理電位を採る。かかる駆動制御信号ＥＶ＿ｋの制御も制御回路１によって行なわれる。 Since there is no failure in the exciting coils 31, 32, 33, the waveform of the detection result EV_AN becomes flat at times t1 to t4 except for the above-mentioned inclination. However, due to the open failure of the exciting coil 34, the waveform of the detection result EV_AN drops sharply at time t4 and falls below the threshold value TH3. If the detection result EV_AN continues to be below the threshold value TH3 for a predetermined period of Δt, it is determined that the stepping motor 3 has an open failure. Therefore, at the time (t4 + Δt), the drive control signal EV_4 transitions from the “H” logical potential to the “L” logical potential. Even if the waveform of the detection result EV_AN falls below the threshold value TH3 for a predetermined period Δt before the time t4, all the drive control signals EV_k take the “L” logical potential thereafter. The control circuit 1 also controls the drive control signal EV_k.

なお、励磁コイル３４において開放故障が発生していたとしても、駆動制御信号ＥＶ＿４が“Ｈ”論理電位を採る時間が短ければ、検出結果ＥＶ＿ＡＮの波形は時刻ｔ４において閾値ＴＨ３よりも小さいものの、その状態が所定期間Δｔで維持されないこともあり得る。よって判断の精度を上げる観点で、所定期間Δｔは、駆動制御信号ＥＶ＿ｋが“Ｈ”論理電位を採るために設定される期間よりも短いことが望ましい。 Even if an open failure occurs in the exciting coil 34, if the drive control signal EV_4 takes a short time to take the "H" logical potential, the waveform of the detection result EV_AN is smaller than the threshold value TH3 at time t4, but the waveform is small. It is possible that the state is not maintained at Δt for a predetermined period of time. Therefore, from the viewpoint of improving the accuracy of the determination, it is desirable that the predetermined period Δt is shorter than the period in which the drive control signal EV_k is set to take the “H” logical potential.

図８は第３動作の処理を例示するフローチャートである。当該フローチャートも、第１動作のフローチャートと同様に、他の処理の割り込み処理として採用することができる。 FIG. 8 is a flowchart illustrating the processing of the third operation. Similar to the flowchart of the first operation, the flowchart can also be adopted as interrupt processing for other processing.

当該フローチャートではまず、ステップＳ３１において、一つの駆動制御信号ＥＶ＿ｋのみが順次に“Ｈ”論理電位を採る。図７に即して言えば、時刻ｔ１〜ｔ３において駆動制御信号ＥＶ＿１が“Ｈ”論理電位を採り、駆動制御信号ＥＶ＿２，ＥＶ＿３，ＥＶ＿４が“Ｌ”論理電位を採る。その後、ステップＳ３２において検出結果ＥＶ＿ＡＮが閾値ＴＨ３よりも小さいか否かが判断される。図７に即して言えば、時刻ｔ１〜ｔ３において検出結果ＥＶ＿ＡＮは閾値ＴＨ３よりも大きく、よってステップＳ３２の判断結果は否定的である。よって図８において“Ｎｏ”で示されるステップＳ３２からの分岐に従って、処理はステップＳ３４に進む。ステップＳ３４では、第３動作の開始後、全ての駆動制御信号ＥＶ＿ｋが少なくとも一度は“Ｈ”論理電位を採ったか否かが判断される。これは全ての励磁コイル３１，３２，３３，３４において開放故障の有無を判断することが望ましいからである。 In the flowchart, first, in step S31, only one drive control signal EV_k sequentially takes the “H” logical potential. According to FIG. 7, at time t1 to t3, the drive control signal EV_1 takes an “H” logical potential, and the drive control signals EV_2, EV_3, and EV_4 take an “L” logical potential. Then, in step S32, it is determined whether or not the detection result EV_AN is smaller than the threshold value TH3. According to FIG. 7, the detection result EV_AN is larger than the threshold value TH3 at times t1 to t3, and therefore the determination result in step S32 is negative. Therefore, the process proceeds to step S34 according to the branch from step S32 indicated by “No” in FIG. In step S34, it is determined whether or not all the drive control signals EV_k have taken the “H” logical potential at least once after the start of the third operation. This is because it is desirable to determine the presence or absence of an open failure in all the exciting coils 31, 32, 33, 34.

図７に即して言えば、時刻ｔ３よりも前の時点ではまだ駆動制御信号ＥＶ＿２，ＥＶ＿３，ＥＶ＿４が“Ｈ”論理電位を採っておらず、ステップＳ３４の判断結果は否定的となる。よって図８において“Ｎｏ”で示されるステップＳ３４からの分岐に従って、処理はステップＳ３１に戻る。ステップＳ３１では、上述のようにステッピングモータ３を回転させないようなパターンで、駆動制御信号ＥＶ＿ｋが“Ｈ”論理電位を採ることが望ましい。 According to FIG. 7, the drive control signals EV_2, EV_3, and EV_4 have not yet taken the "H" logical potential at the time before the time t3, and the determination result in step S34 is negative. Therefore, the process returns to step S31 according to the branch from step S34 indicated by “No” in FIG. In step S31, it is desirable that the drive control signal EV_k takes an “H” logical potential in a pattern that does not rotate the stepping motor 3 as described above.

図７に即して言えば、時刻ｔ１の後、時刻ｔ４に至る前には、ステップＳ３２の判断結果は否定的である。しかし時刻ｔ４に至ってステップＳ３２の判断結果が肯定的となり（検出結果ＥＶ＿ＡＮが閾値ＴＨ３よりも小さい：図８において“Ｙｅｓ”で示されるステップＳ３２からの分岐）、処理はステップＳ３３へ進む。ステップＳ３３においてステッピングモータ３には開放故障が存在すると判断される。このようにして、図８で示されたフローチャートを用いて、図７を用いて説明された第３動作が実現される。 According to FIG. 7, the determination result in step S32 is negative after the time t1 and before the time t4. However, at time t4, the determination result in step S32 becomes affirmative (detection result EV_AN is smaller than the threshold value TH3: branching from step S32 indicated by “Yes” in FIG. 8), and the process proceeds to step S33. In step S33, it is determined that the stepping motor 3 has an open failure. In this way, using the flowchart shown in FIG. 8, the third operation described with reference to FIG. 7 is realized.

図８では、ステップＳ３３の後、処理はステップＳ３５に進み、ステップＳ３５において全ての駆動制御信号ＥＶ＿ｋが“Ｌ”論理電位を採るフローが例示されている。開放故障であっても、ステッピングモータ３に故障があると判断されていれば、これを駆動しないことが望ましいからである。同様の観点で、第１動作においてドライバ２に故障があると判断された場合でも、全ての駆動制御信号ＥＶ＿ｋが“Ｌ”論理電位を採ることが望ましい。 In FIG. 8, after step S33, the process proceeds to step S35, and in step S35, a flow in which all the drive control signals EV_k take an “L” logical potential is illustrated. This is because it is desirable not to drive the stepping motor 3 if it is determined that the stepping motor 3 has a failure even if it is an open failure. From the same viewpoint, it is desirable that all drive control signals EV_k take an “L” logical potential even when it is determined that the driver 2 has a failure in the first operation.

＜第４動作＞
駆動制御信号ＥＶ＿ｋが、ドライバ２に対してステッピングモータ３を回転させるパターンを有する場合を検討する。ここではステッピングモータ３に２相励磁を行なって回転させる場合を説明するが、１−２相励磁を行なって回転させる場合も同様に説明できる。ここではステッピングモータ３が正常に回転した後、励磁コイル３２において短絡故障が発生した場合を説明する。 <Fourth operation>
Consider the case where the drive control signal EV_k has a pattern for rotating the stepping motor 3 with respect to the driver 2. Here, the case where the stepping motor 3 is rotated by performing two-phase excitation will be described, but the case where the stepping motor 3 is rotated by performing 1-2 phase excitation can be similarly described. Here, a case where a short-circuit failure occurs in the exciting coil 32 after the stepping motor 3 rotates normally will be described.

励磁コイル３２において短絡故障が発生すると励磁電流Ｉ２が過電流となる。よってドライバ電流Ｉｂの電流値が正の閾値よりも大きいとき、励磁コイル３ｋの少なくとも一つにおいて短絡故障があると、ひいてはステッピングモータ３に短絡故障があると判断することができる。かかる判断は制御回路１において行なわれる。かかる判断は第２動作と同様であるが、ステッピングモータ３が正常に回転した後のかかる判断を第４動作と仮称する。 When a short-circuit failure occurs in the exciting coil 32, the exciting current I2 becomes an overcurrent. Therefore, when the current value of the driver current Ib is larger than the positive threshold value, if there is a short-circuit failure in at least one of the exciting coils 3k, it can be determined that the stepping motor 3 has a short-circuit failure. Such a determination is made in the control circuit 1. Such a determination is the same as the second operation, but such a determination after the stepping motor 3 has normally rotated is tentatively referred to as a fourth operation.

第４動作の閾値として、いずれの励磁コイル３ｋにも短絡故障がないと判断するための、ドライバ電流Ｉｂの電流値の上限を採用することができる。例えば、２相励磁では、駆動制御信号ＥＶ＿ｋがドライバ２に対し、励磁コイル３ｋの２個において励磁電流Ｉｋを供給させる制御を行なうので、当該閾値としては励磁電流Ｉｋの上限値の２つ分の値を設定することができる。 As the threshold value of the fourth operation, the upper limit of the current value of the driver current Ib for determining that there is no short-circuit failure in any of the exciting coils 3k can be adopted. For example, in two-phase excitation, the drive control signal EV_k controls the driver 2 to supply the exciting current Ik to the two exciting coils 3k, so that the threshold value is equivalent to two upper limits of the exciting current Ik. You can set the value.

図９は第４動作を説明するグラフであり、駆動制御信号ＥＶ＿ｋおよび検出結果ＥＶ＿ＡＮの波形を示す。第４動作の閾値は、検出結果ＥＶ＿ＡＮにおいて正の閾値ＴＨ４として表される場合が例示される。例えば検出器４が抵抗値Ｒの抵抗素子で実現され、励磁電流Ｉｋの上限値の２つ分の値が値Ｉｂ４である場合、ＴＨ４＝Ｒ×Ｉｂ４の関係がある。 FIG. 9 is a graph for explaining the fourth operation, and shows the waveforms of the drive control signal EV_k and the detection result EV_AN. The case where the threshold value of the fourth operation is represented as a positive threshold value TH4 in the detection result EV_AN is exemplified. For example, when the detector 4 is realized by a resistance element having a resistance value R and two values of the upper limit value of the exciting current Ik are values Ib4, there is a relationship of TH4 = R × Ib4.

ここでは駆動制御信号ＥＶ＿ｋがドライバ２に対し、ステッピングモータ３に対して２相励磁を行わせるパターンを有する。具体的には駆動制御信号ＥＶ＿１，ＥＶ＿２，ＥＶ＿３，ＥＶ＿４が、この順に“Ｌ”論理電位から“Ｈ”論理電位へ遷移し、駆動制御信号ＥＶ＿１が“Ｌ”論理電位から“Ｈ”論理電位へ遷移する時点で駆動制御信号ＥＶ＿３が“Ｈ”論理電位から“Ｌ”論理電位へ遷移し、駆動制御信号ＥＶ＿２が“Ｌ”論理電位から“Ｈ”論理電位へ遷移する時点で駆動制御信号ＥＶ＿４が“Ｈ”論理電位から“Ｌ”論理電位へ遷移し、駆動制御信号ＥＶ＿３が“Ｌ”論理電位から“Ｈ”論理電位へ遷移する時点で駆動制御信号ＥＶ＿１が“Ｈ”論理電位から“Ｌ”論理電位へ遷移し、駆動制御信号ＥＶ＿４が“Ｌ”論理電位から“Ｈ”論理電位へ遷移する時点で駆動制御信号ＥＶ＿２が“Ｈ”論理電位から“Ｌ”論理電位へ遷移するパターンが例示されている。但し，ステッピングモータ３を回転させる当初（ここでは時刻１０〜ｔ４０）は上記パターンは厳密には発生しない。 Here, the drive control signal EV_k has a pattern in which the driver 2 performs two-phase excitation on the stepping motor 3. Specifically, the drive control signals EV_1, EV_2, EV_3, and EV_4 transition from the "L" logical potential to the "H" logical potential in this order, and the drive control signal EV_1 changes from the "L" logical potential to the "H" logical potential. At the time of transition, the drive control signal EV_3 transitions from the "H" logical potential to the "L" logical potential, and at the time when the drive control signal EV_2 transitions from the "L" logical potential to the "H" logical potential, the drive control signal EV_4 When the drive control signal EV_3 transitions from the "L" logical potential to the "H" logical potential after transitioning from the "H" logical potential to the "L" logical potential, the drive control signal EV_1 changes from the "H" logical potential to "L". An example is a pattern in which the drive control signal EV_2 transitions from the “H” logical potential to the “L” logical potential at the time of transition to the logical potential and when the drive control signal EV_4 transitions from the “L” logical potential to the “H” logical potential. ing. However, the above pattern does not occur strictly at the beginning of rotating the stepping motor 3 (here, time 10 to t40).

時刻ｔ１０以前では全ての駆動制御信号ＥＶ＿ｋは“Ｌ”論理電位を採る場合が例示されており、ドライバ電流Ｉｂは流れない（図９において検出結果ＥＶ＿ＡＮは、基準線となる破線と一致）。時刻ｔ１０において駆動制御信号ＥＶ＿１が“Ｌ”論理電位から“Ｈ”論理電位へ遷移すると、励磁電流Ｉ１を反映して、検出結果ＥＶ＿ＡＮは傾斜を伴って上昇する。その後、時刻ｔ２０において駆動制御信号ＥＶ＿２が“Ｌ”論理電位から“Ｈ”論理電位へ遷移すると、励磁電流Ｉ１，Ｉ２の和を反映して、検出結果ＥＶ＿ＡＮは傾斜を伴って更に上昇する。 Before the time t10, the case where all the drive control signals EV_k take the “L” logical potential is exemplified, and the driver current Ib does not flow (in FIG. 9, the detection result EV_AN coincides with the broken line serving as the reference line). When the drive control signal EV_1 transitions from the “L” logical potential to the “H” logical potential at time t10, the detection result EV_AN rises with an inclination, reflecting the exciting current I1. After that, when the drive control signal EV_2 transitions from the “L” logical potential to the “H” logical potential at time t20, the detection result EV_AN further rises with an inclination, reflecting the sum of the exciting currents I1 and I2.

時刻ｔ３０において駆動制御信号ＥＶ＿３が“Ｌ”論理電位から“Ｈ”論理電位へ遷移し、駆動制御信号ＥＶ＿１が“Ｈ”論理電位から“Ｌ”論理電位へ遷移すると、ドライバ電流Ｉｂは励磁電流Ｉ２，Ｉ３の和となる。また時刻ｔ４０において駆動制御信号ＥＶ＿４が“Ｌ”論理電位から“Ｈ”論理電位へ遷移し、駆動制御信号ＥＶ＿２が“Ｈ”論理電位から“Ｌ”論理電位へ遷移すると、ドライバ電流Ｉｂは励磁電流Ｉ３，Ｉ４の和となる。通常、全ての励磁電流Ｉｋは定常状態において等しいので、故障が発生しなければ検出結果ＥＶ＿ＡＮの波形は時刻ｔ３０以降において平坦となる。 When the drive control signal EV_3 transitions from the "L" logical potential to the "H" logical potential at time t30 and the drive control signal EV_1 transitions from the "H" logical potential to the "L" logical potential, the driver current Ib becomes the exciting current I2. , I3. When the drive control signal EV_4 transitions from the "L" logical potential to the "H" logical potential at time t40 and the drive control signal EV_2 transitions from the "H" logical potential to the "L" logical potential, the driver current Ib becomes the exciting current. It is the sum of I3 and I4. Normally, all exciting currents Ik are equal in the steady state, so if no failure occurs, the waveform of the detection result EV_AN becomes flat after time t30.

図９では、時刻ｔ４０以降、暫時は２相励磁によってステッピングモータ３が回転するが、回転中に励磁コイル３２に短絡故障が発生した場合が示される。時刻ｔ４９において駆動制御信号ＥＶ＿２が“Ｌ”論理電位から“Ｈ”論理電位へ遷移すると、励磁コイル３２の短絡故障に起因して、検出結果ＥＶ＿ＡＮの波形は時刻ｔ４９において上昇し、時刻ｔ５９には閾値ＴＨ４を超える。これはドライバ電流Ｉｂが過電流となったことを表すので、更なる電流値の超過を回避すべく、全ての駆動制御信号ＥＶ＿ｋは“Ｌ”論理電位を採る。かかる駆動制御信号ＥＶ＿ｋの制御も制御回路１によって行なわれる。 FIG. 9 shows a case where the stepping motor 3 rotates by two-phase excitation for a while after the time t40, but a short-circuit failure occurs in the exciting coil 32 during the rotation. When the drive control signal EV_2 transitions from the “L” logical potential to the “H” logical potential at time t49, the waveform of the detection result EV_AN rises at time t49 due to a short-circuit failure of the exciting coil 32, and at time t59. The threshold TH4 is exceeded. Since this indicates that the driver current Ib has become an overcurrent, all the drive control signals EV_k take an “L” logical potential in order to avoid further exceeding the current value. The control circuit 1 also controls the drive control signal EV_k.

図１０は第４動作の処理を例示するフローチャートである。当該フローチャートも、第１動作のフローチャートと同様に、他の処理の割り込み処理として採用することができる。しかし、第４動作はステッピングモータ３を回転させる処理を行なっており、当該回転のための処理に含まれる短絡故障の判断である、と考えることもできる。 FIG. 10 is a flowchart illustrating the processing of the fourth operation. Similar to the flowchart of the first operation, the flowchart can also be adopted as interrupt processing for other processing. However, it can be considered that the fourth operation is a process of rotating the stepping motor 3 and is a determination of a short-circuit failure included in the process for the rotation.

当該フローチャートではまず、ステップＳ４１において、ステッピングモータ３を回転させるパターンで、駆動制御信号ＥＶ＿ｋを遷移させる。図９に即して言えば、当該パターンはステッピングモータ３に２相励磁を与える。いずれか一つの駆動制御信号ＥＶ＿ｋについて遷移があれば、処理がステップＳ４２に進む。ステップＳ４２において検出結果ＥＶ＿ＡＮが閾値ＴＨ４よりも大きいか否かが判断される。図９に即して言えば、時刻ｔ１０においてステップＳ４１によって駆動制御信号ＥＶ＿１の波形は“Ｌ”論理電位から“Ｈ”論理電位へと遷移し、ステップＳ４２が実行される。 In the flowchart, first, in step S41, the drive control signal EV_k is changed in a pattern of rotating the stepping motor 3. According to FIG. 9, the pattern applies two-phase excitation to the stepping motor 3. If there is a transition for any one of the drive control signals EV_k, the process proceeds to step S42. In step S42, it is determined whether or not the detection result EV_AN is larger than the threshold value TH4. According to FIG. 9, at time t10, the waveform of the drive control signal EV_1 transitions from the “L” logical potential to the “H” logical potential in step S41, and step S42 is executed.

時刻ｔ１０〜ｔ２０において検出結果ＥＶ＿ＡＮは閾値ＴＨ４よりも大きく、よってステップＳ４２の判断結果は否定的である。よって図１０において“Ｎｏ”で示されるステップＳ４２からの分岐に従って、処理はステップＳ４１に戻る。そして図９に即して言えば、時刻ｔ２０においてステップＳ４１によって駆動制御信号ＥＶ＿２の波形は“Ｌ”論理電位から“Ｈ”論理電位へと遷移し、再びステップＳ４２が実行される。 At time t10 to t20, the detection result EV_AN is larger than the threshold value TH4, and therefore the determination result in step S42 is negative. Therefore, the process returns to step S41 according to the branch from step S42 indicated by "No" in FIG. Then, according to FIG. 9, at time t20, the waveform of the drive control signal EV_2 is changed from the “L” logical potential to the “H” logical potential by step S41, and step S42 is executed again.

このようにしてステップＳ４１，Ｓ４２が繰り返し実行され、ある時点でステップＳ４２の判断結果が肯定的となる場合を説明する。図９に即して言えば、時刻ｔ４９でステップＳ４１によって駆動制御信号ＥＶ＿２の波形は“Ｌ”論理電位から“Ｈ”論理電位へと遷移し、ステップＳ４２が実行されると、時刻５９において検出結果ＥＶ＿ＡＮが閾値ＴＨ４を超える。よってステップＳ４２の判断結果が肯定的となり（検出結果ＥＶ＿ＡＮが閾値ＴＨ４よりも大きい：図１０において“Ｙｅｓ”で示されるステップＳ４２からの分岐）、処理はステップＳ４３へ進む。ステップＳ４３においてステッピングモータ３には短絡故障が存在すると判断される。このようにして、図１０で示されたフローチャートを用いて、図９を用いて説明された第４動作が実現される。 A case where steps S41 and S42 are repeatedly executed in this way and the determination result of step S42 becomes positive at a certain point will be described. According to FIG. 9, the waveform of the drive control signal EV_2 is changed from the “L” logical potential to the “H” logical potential by step S41 at time t49, and when step S42 is executed, it is detected at time 59. Result EV_AN exceeds the threshold TH4. Therefore, the determination result in step S42 becomes affirmative (the detection result EV_AN is larger than the threshold value TH4: the branch from step S42 indicated by “Yes” in FIG. 10), and the process proceeds to step S43. In step S43, it is determined that the stepping motor 3 has a short-circuit failure. In this way, using the flowchart shown in FIG. 10, the fourth operation described with reference to FIG. 9 is realized.

更なる電流値の超過を回避すべく、ステップＳ４３の後、処理はステップＳ４４に進み、ステップＳ４４において全ての駆動制御信号ＥＶ＿ｋが“Ｌ”論理電位を採ることが望ましい。 In order to avoid further excess of the current value, it is desirable that the process proceeds to step S44 after step S43, and in step S44 all the drive control signals EV_k take an “L” logical potential.

上記第１〜第４動作は独立して実行することができる。例えばステッピングモータ３を稼働する前に第１動作、第２動作、第３動作の少なくとも一つを実行し、ステッピングモータ３を稼働する際に第４動作を実行することができる。もちろん、第１動作においてドライバ２に短絡故障があると判断された場合、第２動作においてステッピングモータ３に短絡故障があると判断された場合、第３動作においてステッピングモータ３に開放故障があると判断された場合には、第４動作を行なわなくてもよい。 The first to fourth operations can be executed independently. For example, at least one of the first operation, the second operation, and the third operation can be executed before the stepping motor 3 is operated, and the fourth operation can be executed when the stepping motor 3 is operated. Of course, if it is determined that the driver 2 has a short-circuit failure in the first operation, if it is determined that the stepping motor 3 has a short-circuit failure in the second operation, or if the stepping motor 3 has an open failure in the third operation. If it is determined, the fourth operation may not be performed.

例えば第２動作と第３動作を並行して実行してもよい。この場合、第２動作において採用される駆動制御信号ＥＶ＿ｋは、第３動作と同様に、一つのみ順次に“Ｈ”論理電位となる。図６および図８に即してみれば、第２動作で採用されるステップＳ２１として、第３動作で採用されるステップＳ３１を採用する。またステップＳ２４とステップＳ３４とを兼用し、ステップＳ２５とステップＳ３５とを兼用することもできる。 For example, the second operation and the third operation may be executed in parallel. In this case, only one drive control signal EV_k adopted in the second operation sequentially becomes the “H” logical potential as in the third operation. According to FIGS. 6 and 8, step S31 adopted in the third operation is adopted as step S21 adopted in the second operation. Further, step S24 and step S34 can be combined, and steps S25 and S35 can also be used.

第３動作で導入した所定期間Δｔを第１動作、第２動作、第４動作において導入してもよい。かかる導入はこれらの動作においてノイズ等に由来する誤判断を低減する観点で望ましい。例えば第１動作について言えば、ステップＳ１２において検出結果ＥＶ＿ＡＮが閾値ＴＨ１よりも大きい期間が所定期間Δｔで維持されればドライバ２に短絡故障があると判断（ステップＳ１３）してもよい。例えば第２動作について言えば、ステップＳ２２において検出結果ＥＶ＿ＡＮが閾値ＴＨ２よりも大きい期間が所定期間Δｔで維持されれば、ステッピングモータ３に短絡故障が存在すると判断（ステップＳ２３）してもよい。例えば第４動作について言えば、ステップＳ４２において検出結果ＥＶ＿ＡＮが閾値ＴＨ４よりも大きい期間が所定期間Δｔで維持されればステッピングモータ３に短絡故障が存在すると判断（ステップＳ４３）してもよい。 The predetermined period Δt introduced in the third operation may be introduced in the first operation, the second operation, and the fourth operation. Such introduction is desirable from the viewpoint of reducing erroneous judgment due to noise or the like in these operations. For example, regarding the first operation, if the period in which the detection result EV_AN is larger than the threshold value TH1 is maintained in the predetermined period Δt in step S12, it may be determined that the driver 2 has a short-circuit failure (step S13). For example, regarding the second operation, if the period in which the detection result EV_AN is larger than the threshold value TH2 is maintained in the predetermined period Δt in step S22, it may be determined that the stepping motor 3 has a short-circuit failure (step S23). For example, regarding the fourth operation, if the period in which the detection result EV_AN is larger than the threshold value TH4 is maintained in the predetermined period Δt in step S42, it may be determined that the stepping motor 3 has a short-circuit failure (step S43).

上述のように駆動制御信号ＥＶ＿ｋを出力し、検出結果ＥＶ＿ＡＮを入力し、第１〜第４動作を行なう制御回路１は、マイクロコンピュータと記憶装置を含んで構成することができる。マイクロコンピュータは、プログラムに記述された各処理のステップ（換言すれば手順）を実行する。例えば図４、図６、図８、図１０の各ステップは当該マイクロコンピュータで実行される。 As described above, the control circuit 1 that outputs the drive control signal EV_k, inputs the detection result EV_AN, and performs the first to fourth operations can be configured to include a microcomputer and a storage device. The microcomputer executes each processing step (in other words, a procedure) described in the program. For example, each step of FIG. 4, FIG. 6, FIG. 8 and FIG. 10 is executed by the microcomputer.

上記記憶装置は、例えばＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）、書き換え可能な不揮発性メモリ（ＥＰＲＯＭ（ＥｒａｓａｂｌｅＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＲＯＭ）等）などの各種記憶装置の１つまたは複数で構成可能である。当該記憶装置は、各種の情報やデータ等を格納し、またマイクロコンピュータが実行するプログラムを格納し、また、プログラムを実行するための作業領域を提供する。なお、マイクロコンピュータは、プログラムに記述された各処理ステップに対応する各種手段として機能するとも把握でき、あるいは、各処理ステップに対応する各種機能を実現するとも把握できる。また、制御回路１はこれに限らず、制御回路１によって実行される各種手順、あるいは実現される各種手段または各種機能の一部または全部をハードウェアで実現しても構わない。 The storage device can be configured by one or more of various storage devices such as a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and a rewritable non-volatile memory (EPROM (Erasable Programmable ROM), etc.). .. The storage device stores various information, data, and the like, stores a program executed by a microcomputer, and provides a work area for executing the program. It should be noted that the microcomputer can be grasped as functioning as various means corresponding to each processing step described in the program, or can be grasped as realizing various functions corresponding to each processing step. Further, the control circuit 1 is not limited to this, and various procedures executed by the control circuit 1, various means to be realized, or a part or all of various functions may be realized by hardware.

図１１はステッピングモータ３を利用した冷凍回路９を例示するブロック図である。冷凍回路９は圧縮機９１、熱交換器９２，９４、膨張弁９３を備える。不図示の冷媒が圧縮機９１によって圧縮され、熱交換器９２によって蒸発し、膨張弁９３によって膨張し、熱交換器９４によって凝縮する。図中の白矢印は冷媒が循環する方向を示す。 FIG. 11 is a block diagram illustrating a refrigeration circuit 9 using the stepping motor 3. The refrigeration circuit 9 includes a compressor 91, heat exchangers 92 and 94, and an expansion valve 93. The refrigerant (not shown) is compressed by the compressor 91, evaporated by the heat exchanger 92, expanded by the expansion valve 93, and condensed by the heat exchanger 94. The white arrows in the figure indicate the direction in which the refrigerant circulates.

膨張弁９３は電磁弁であって、制御回路１で制御されるステッピングモータ３によってその開度が調整される。 The expansion valve 93 is a solenoid valve, and its opening degree is adjusted by a stepping motor 3 controlled by the control circuit 1.

モータ駆動システム１００は、ドライバ２と、検出器４と、制御回路１とを備える。そしてドライバ２は、ステッピングモータ３における複数の励磁コイル３１，３２，３３，３４毎に励磁電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３，Ｉ４の供給／遮断を行なう。検出器４は、ドライバに流れる電流であるドライバ電流Ｉｄを検出する。 The motor drive system 100 includes a driver 2, a detector 4, and a control circuit 1. Then, the driver 2 supplies / shuts off the exciting currents I1, I2, I3, and I4 for each of the plurality of exciting coils 31, 32, 33, and 34 in the stepping motor 3. The detector 4 detects the driver current Id, which is the current flowing through the driver.

制御回路１は、
(i)励磁電流Ｉｋの供給／遮断を制御する信号である駆動制御信号ＥＶ＿ｋをドライバ２に対して出力し、
(ii)検出器４による検出結果ＥＶ＿ＡＮを入力し、
(iii)駆動制御信号ＥＶ＿ｋがドライバ２に対して励磁コイル３ｋの全てにおいて励磁電流Ｉｋを遮断させる制御を行なう場合に検出結果ＥＶ＿ＡＮが正の閾値ＴＨ１よりも大きいとき、ドライバ２に故障があると判断する。 The control circuit 1
(i) The drive control signal EV_k, which is a signal for controlling the supply / cutoff of the exciting current Ik, is output to the driver 2.
(ii) Input the detection result EV_AN by the detector 4 and enter
(iii) When the drive control signal EV_k controls the driver 2 to cut off the exciting current Ik in all of the exciting coils 3k, and the detection result EV_AN is larger than the positive threshold value TH1, the driver 2 has a failure. to decide.

このような構成、機能、作用により、ドライバ２に流れるドライバ電流Ｉｄに基づいて、故障判断が行なわれる。 With such a configuration, function, and action, failure determination is performed based on the driver current Id flowing through the driver 2.

望ましくは、駆動制御信号ＥＶ＿１ｋがドライバ２に対して励磁コイル３ｋの少なくとも一つにおいて励磁電流Ｉｋを供給させる制御を行なう場合に、検出結果ＥＶ＿ＡＮが正の閾値ＴＨ２よりも大きいとき、制御回路１はステッピングモータ３に短絡故障があると判断する。望ましくは当該制御における励磁電流Ｉｋはステッピングモータ３を回転させない。故障の有無が不明なままステッピングモータ３を回転させることを避けるためである。 Desirably, when the drive control signal EV_1k controls the driver 2 to supply the exciting current Ik in at least one of the exciting coils 3k, and the detection result EV_AN is larger than the positive threshold TH2, the control circuit 1 It is determined that the stepping motor 3 has a short-circuit failure. Desirably, the exciting current Ik in the control does not rotate the stepping motor 3. This is to avoid rotating the stepping motor 3 without knowing whether or not there is a failure.

あるいは、励磁コイル３ｋの一つのみにおいて励磁電流Ｉｋを供給させる制御を行なう場合に、検出結果ＥＶ＿ＡＮが正の閾値ＴＨ３よりも小さい期間が所定期間Δｔ続くとき、制御回路１はステッピングモータ３に開放故障があると判断する。望ましくは当該制御における励磁電流Ｉｋはステッピングモータ３を回転させない。故障の有無が不明なままステッピングモータ３を回転させることを避けるためである。判断の精度を上げる観点では、所定期間Δｔは励磁コイル３ｋの一つに励磁電流Ｉｋを供給させるための期間よりも短いことが望ましい。 Alternatively, when controlling to supply the exciting current Ik with only one of the exciting coils 3k and the detection result EV_AN continues to be smaller than the positive threshold value TH3 for a predetermined period Δt, the control circuit 1 is opened to the stepping motor 3. Judge that there is a failure. Desirably, the exciting current Ik in the control does not rotate the stepping motor 3. This is to avoid rotating the stepping motor 3 without knowing whether or not there is a failure. From the viewpoint of improving the accuracy of determination, it is desirable that the predetermined period Δt is shorter than the period for supplying the exciting current Ik to one of the exciting coils 3k.

また、駆動制御信号ＥＶ＿ｋがドライバ２に対してステッピングモータ３を回転させるパターンを有する場合に、検出結果ＥＶ＿ＡＮが閾値ＴＨ４よりも大きいとき、制御回路１はステッピングモータ３に短絡故障があると判断してもよい。 Further, when the drive control signal EV_k has a pattern for rotating the stepping motor 3 with respect to the driver 2, and the detection result EV_AN is larger than the threshold value TH4, the control circuit 1 determines that the stepping motor 3 has a short-circuit failure. You may.

ドライバ２の故障、ステッピングモータ３の開放故障、ステッピングモータ３の短絡故障のいずれかがあると判断された後、制御回路１はドライバ２に対して励磁コイル３ｋの全てにおいて励磁電流Ｉｋを遮断させる制御を行なうことが望ましい。例えば短絡故障が発生しているとき、かかる制御で更なる電流値の超過を回避するためである。 After it is determined that there is a failure of the driver 2, an open failure of the stepping motor 3, or a short-circuit failure of the stepping motor 3, the control circuit 1 causes the driver 2 to interrupt the exciting current Ik in all of the exciting coils 3k. It is desirable to control. For example, when a short-circuit failure occurs, this control is for avoiding further excess of the current value.

例えばドライバ２は励磁コイル３ｋに対応して設けられるドライバ素子２１，２２，２３，２４を有する。そして互いに対応するドライバ素子２ｋと励磁コイル３ｋとは直流電源５に対して直列に接続される。ドライバ電流Ｉｄは、全ての励磁コイル３ｋについての励磁電流Ｉｋの総和である。 For example, the driver 2 has driver elements 21, 22, 23, 24 provided corresponding to the exciting coil 3k. The driver element 2k and the exciting coil 3k corresponding to each other are connected in series with the DC power supply 5. The driver current Id is the sum of the exciting currents Ik for all the exciting coils 3k.

以上、実施形態を説明したが、特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。上述の各種の実施形態および変形例は相互に組み合わせることができる。 Although the embodiments have been described above, it will be understood that various modifications of the embodiments and details are possible without departing from the purpose and scope of the claims. The various embodiments and modifications described above can be combined with each other.

１制御回路
２ドライバ
３ステッピングモータ
４検出器
５直流電源
２１，２２，２３，２４ドライバ素子
３１，３２，３３，３４励磁コイル
１００モータ駆動システム
ＥＶ＿１，ＥＶ＿２，ＥＶ＿３，ＥＶ＿４駆動制御信号
ＥＶ＿ＡＮ検出結果
Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３，Ｉ４励磁電流
Ｉｄドライバ電流
ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３，ＴＨ４閾値
Δｔ所定期間 1 Control circuit 2 Driver 3 Stepping motor 4 Detector 5 DC power supply 21, 22, 23, 24 Driver element 31, 32, 33, 34 Excitation coil 100 Motor drive system EV_1, EV_2, EV_3, EV_4 Drive control signal EV_AN Detection result I1 , I2, I3, I4 Excitation current Id Driver current TH1, TH2, TH3, TH4 Threshold Δt Predetermined period

Claims

ステッピングモータ（３）における複数の励磁コイル（３１，３２，３３，３４）毎に励磁電流（Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３，Ｉ４）の供給／遮断を行なうドライバ（２）と、
前記ドライバに流れる電流であるドライバ電流（Ｉｄ）を検出する検出器（４）と、
前記励磁電流の供給／遮断を制御する信号である駆動制御信号（ＥＶ＿１，ＥＶ＿２，ＥＶ＿３，ＥＶ＿４）を前記ドライバに対して出力し、前記検出器による検出の結果（ＥＶ＿ＡＮ）を入力し、前記駆動制御信号が前記ドライバに対して前記励磁コイルの全てにおいて前記励磁電流を遮断させる制御を行なう場合に前記ドライバ電流の電流値が正の第１閾値（ＴＨ１）よりも大きいとき、前記ドライバに故障があると判断する制御回路（１）と
を備え、
前記励磁コイルの一つのみにおいて前記励磁電流を供給させる制御を行なう場合に前記電流値が正の第３閾値（ＴＨ３）よりも小さい期間が所定期間（Δｔ）続くとき、前記制御回路は前記ステッピングモータに開放故障があると判断するモータ駆動システム（１００）。 A driver (2) that supplies / cuts an exciting current (I1, I2, I3, I4) for each of a plurality of exciting coils (31, 32, 33, 34) in the stepping motor (3).
A detector (4) that detects the driver current (Id), which is the current flowing through the driver, and
A drive control signal (EV_1, EV_2, EV_3, EV_4), which is a signal for controlling the supply / cutoff of the exciting current, is output to the driver, a detection result (EV_AN) by the detector is input, and the drive is performed. When the control signal controls the driver to cut off the exciting current in all of the exciting coils, when the current value of the driver current is larger than the positive first threshold value (TH1), the driver fails. It is equipped with a control circuit (1) that determines that it exists .
When the exciting current is controlled to be supplied by only one of the exciting coils and the current value is smaller than the positive third threshold value (TH3) for a predetermined period (Δt), the control circuit performs the stepping. motor drive system that determines that there is an open fault in the motor (100).

ステッピングモータ（３）における複数の励磁コイル（３１，３２，３３，３４）毎に励磁電流（Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３，Ｉ４）の供給／遮断を行なうドライバ（２）と、
前記ドライバに流れる電流であるドライバ電流（Ｉｄ）を検出する検出器（４）と、
前記励磁電流の供給／遮断を制御する信号である駆動制御信号（ＥＶ＿１，ＥＶ＿２，ＥＶ＿３，ＥＶ＿４）を前記ドライバに対して出力し、前記検出器による検出の結果（ＥＶ＿ＡＮ）を入力し、前記駆動制御信号が前記ドライバに対して前記励磁コイルの全てにおいて前記励磁電流を遮断させる制御を行なう場合に前記ドライバ電流の電流値が正の第１閾値（ＴＨ１）よりも大きいとき、前記ドライバに故障があると判断する制御回路（１）と
を備え、
前記駆動制御信号が前記ドライバに対して前記励磁コイルの少なくとも一つにおいて前記励磁電流を供給させる制御を行なう場合に前記電流値が正の第２閾値（ＴＨ２）よりも大きいとき、前記制御回路は前記ステッピングモータに短絡故障があると判断するモータ駆動システム（１００）。 A driver (2) that supplies / cuts an exciting current (I1, I2, I3, I4) for each of a plurality of exciting coils (31, 32, 33, 34) in the stepping motor (3).
A detector (4) that detects the driver current (Id), which is the current flowing through the driver, and
A drive control signal (EV_1, EV_2, EV_3, EV_4), which is a signal for controlling the supply / cutoff of the exciting current, is output to the driver, a detection result (EV_AN) by the detector is input, and the drive is performed. When the control signal controls the driver to cut off the exciting current in all of the exciting coils, when the current value of the driver current is larger than the positive first threshold value (TH1), the driver fails. With the control circuit (1) that determines that there is
With
When the drive control signal controls the driver to supply the exciting current in at least one of the exciting coils, when the current value is larger than a positive second threshold value (TH2), the control circuit is used. the makes the chromophore at the distal end over motor drive system be determined that there is a short circuit fault to the stepping motor (100).

前記励磁コイルの一つのみにおいて前記励磁電流を供給させる制御を行なう場合に前記電流値が正の第３閾値（ＴＨ３）よりも小さい期間が所定期間（Δｔ）続くとき、前記制御回路は前記ステッピングモータに開放故障があると判断する、請求項２に記載のモータ駆動システム。 When the exciting current is controlled to be supplied by only one of the exciting coils and the current value is smaller than the positive third threshold value (TH3) for a predetermined period (Δt), the control circuit performs the stepping. it is determined that there is an open fault in the motor, the motor drive system according to請Motomeko 2.

前記励磁コイルの少なくとも一つにおいて前記励磁電流を供給させる前記制御を行なう場合に、前記励磁電流は前記ステッピングモータを回転させない、請求項２記載のモータ駆動システム。 The motor drive system according to claim 2, wherein when the control for supplying the exciting current to at least one of the exciting coils is performed, the exciting current does not rotate the stepping motor.

前記励磁コイルの一つのみにおいて前記励磁電流を供給させる前記制御を行なう場合に、前記励磁電流は前記ステッピングモータを回転させない、請求項１または請求項３に記載のモータ駆動システム。 The motor drive system according to claim 1 or 3, wherein when the control for supplying the exciting current is performed by only one of the exciting coils, the exciting current does not rotate the stepping motor.

前記所定期間は前記励磁コイルの一つに前記励磁電流を供給させるための期間よりも短い、請求項１、請求項３または請求項５に記載のモータ駆動システム。 The motor drive system according to claim 1, claim 3 or 5, wherein the predetermined period is shorter than the period for supplying the exciting current to one of the exciting coils.

前記駆動制御信号が前記ドライバに対して前記ステッピングモータを回転させるパターンを有する場合に前記電流値が正の第４閾値（ＴＨ４）よりも大きいとき、前記制御回路は前記ステッピングモータに短絡故障があると判断する、請求項１から請求項６のいずれか一つに記載のモータ駆動システム。 When the drive control signal has a pattern for rotating the stepping motor with respect to the driver and the current value is larger than a positive fourth threshold value (TH4), the control circuit has a short-circuit failure in the stepping motor. The motor drive system according to any one of claims 1 to 6, which is determined to be.

前記ドライバの故障、前記ステッピングモータの開放故障、前記ステッピングモータの短絡故障のいずれかがあると判断された後、前記制御回路は前記ドライバに対して前記励磁コイルの全てにおいて前記励磁電流を遮断させる制御を行なう、請求項１から請求項７のいずれか一つに記載のモータ駆動システム。 After it is determined that there is any of the driver failure, the stepping motor opening failure, and the stepping motor short-circuit failure, the control circuit causes the driver to interrupt the exciting current in all of the exciting coils. The motor drive system according to any one of claims 1 to 7, which controls the motor drive system.

前記ドライバは前記励磁コイルに対応して設けられるドライバ素子の複数（２１，２２，２３，２４）を有し、
互いに対応する前記ドライバ素子と前記励磁コイルとは直流電源（５）に対して直列に接続され、
前記ドライバ電流は、全ての前記励磁コイルについての前記励磁電流の総和である、請求項１から請求項８のいずれか一つに記載のモータ駆動システム。 The driver has a plurality of driver elements (21, 22, 23, 24) provided corresponding to the exciting coil.
The corresponding driver element and the exciting coil are connected in series with respect to the DC power supply (5).
The motor drive system according to any one of claims 1 to 8, wherein the driver current is the sum of the exciting currents of all the exciting coils.