JPH0591776A - モータ制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 位相比較基準信号と周波数信号との位相差が
所定範囲を外れた場合でもモータの位置制御を正確に行
うと共に、構成の簡単化を図ること。 【構成】 アップダウンカウンタ３５は、位相比較基準
信号Ｓｃ及び周波数信号Ｓｆの位相差が所定範囲−π〜
＋πを外れたとき、並びにこの状態から位相差が所定量
ずつ増減する毎に、その位相差の進み及び遅れ状態に応
じてアップカウント動作及びダウンカウント動作の何れ
かを選択的に行う。これにより、アップダウンカウンタ
３５の計数値は、前記位相差が所定範囲にあるときのみ
初期値「０」となる。信号発生手段４１は、カウンタ３
５の計数値が「０」以外の期間、つまり位相差が所定範
囲を外れた期間には、一定値の位相制御信号ＳＶを継続
的に出力し、カウンタ３５の計数値が「０」の期間、つ
まり位相差が所定範囲にある期間には、位相制御信号Ｓ
Ｖのレベルをその位相差に応じて変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、モータの同期化制御を
行うためのモータ制御回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＤＣモータのような非同期モータを利用
した回転送り機構に用いられるモータ制御回路の一例と
して、従来より、図３のような回路構成のものが提供さ
れている。

【０００３】図３において、モータ１の回転軸には、例
えば周波数発電機より成るエンコーダ２が機械的に結合
されており、このエンコーダ２からは、モータ１の回転
子の位置及び回転速度を示す周波数信号Ｓｆが出力され
る。上記周波数信号Ｓｆは、Ｆ−Ｖ変換器（周波数−電
圧変換器）３によりその周波数に比例した電圧レベルの
速度制御信号ＳＶ1 に変換されると共に、位相比較器４
に与えられる。この位相比較器４は、位相比較基準信号
Ｓｃと周波数信号Ｓｆとの位相差を比較し、その差に応
じた位相制御信号ＳＶ2 をローパスフィルタ（ＬＰＦ）
５を介して出力する。

【０００４】このように出力された各制御信号ＳＶ1 、
ＳＶ2 は、加算器６にて加算されてモータ駆動回路とし
ての増幅器７に供給されるものであり、その増幅出力に
応じてモータ１の入力電圧または電流が変化されること
により、位相比較基準信号Ｓｃの位相に対しモータ１の
回転子の位置を示す周波数信号Ｓｆの位相が同期化する
ように制御される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した位相比較器４
は、位相比較基準信号Ｓｃの立上がり位相に対する周波
数信号Ｓｆの立上がり位相の進み及び遅れ状態を判定す
るためのもので、例えば図４に示すように構成される。

【０００６】この図４において、Ｄフリップフロップ８
は、周波数信号Ｓｆの立上がりタイミングで「Ｈ」レベ
ル信号（データ端子Ｄに端子＋Ｖccから与えられている
信号）をラッチすると共に、位相比較基準信号Ｓｃが
「Ｈ」レベルにある状態で優先的にリセット（ラッチ解
除）されるものである。従って、このＤフリップフロッ
プ８は、図５のタイミングチャート中（ｃ）に示すよう
に、位相比較基準信号Ｓｃの立上がり位相に対して、−
π〜＋πの範囲（位相比較基準信号Ｓｃの１周期を２π
とした範囲）にある周波数信号Ｓｆの立上がり位相が進
んでいる状態において、端子Ｑから「Ｈ」レベル信号を
出力する。

【０００７】また、Ｄフリップフロップ９は、位相比較
基準信号Ｓｃの立上がりタイミングで「Ｈ」レベル信号
をラッチすると共に、周波数信号Ｓｆが「Ｈ」レベルに
ある状態で優先的にリセットされるものである。従っ
て、このＤフリップフロップ９は、図５（ｄ）に示すよ
うに、周波数信号Ｓｆの立上がり位相を基準とした所定
の進み位相範囲（その立上がり前において周波数信号Ｓ
ｆが「Ｌ」レベル状態にある範囲）に位相比較基準信号
Ｓｃの立上がりがある状態、換言すれば、位相比較基準
信号Ｓｃの立上がり位相を基準とした所定の遅れ位相範
囲に周波数信号Ｓｆの立上がりがある状態において、端
子Ｑから「Ｈ」レベル信号を出力する。

【０００８】進み位相検出用のＤフリップフロップ８の
出力は、ＯＲ回路１０を介してスリーステートバッファ
（以下単にバッファと呼ぶ）１１のゲート端子に与えら
れ、遅れ位相検出用のＤフリップフロップ９の出力は、
同じくＯＲ回路１０を介してバッファ１１のゲート端子
に与えられると共に、そのバッファ１１の入力端子にも
与えられる。

【０００９】この結果、バッファ１１の出力は、図５
（ｅ）に示すように、周波数信号Ｓｆの立上がり位相が
位相比較基準信号Ｓｃの立上がり位相に対し−π〜＋π
の範囲において進んでいる期間に「Ｌ」レベル、周波数
信号Ｓｆの位相が位相比較基準信号Ｓｃに対し−π〜＋
πの範囲において遅れている期間に「Ｈ」レベル、その
他の期間にＺレベル（ハイインピーダンス状態）を呈す
る。

【００１０】このような位相比較器４の出力は、前記図
３のローパスフィルタ５を介して出力されることによ
り、図６（ａ）に実線で示すように、位相比較基準信号
Ｓｃ及び周波数信号Ｓｆの位相差ΔＦが−π〜＋πの範
囲においてその位相差ΔＦに応じた直線的な変化を示す
位相制御信号ＳＶ2 として供給されることになる。

【００１１】ところが、モータ１の負荷トルクが急激に
変動するなどの異常があった場合には、位相比較基準信
号Ｓｃ及び周波数信号Ｓｆの位相差ΔＦが−π〜＋πの
範囲を外れることが往々にしてある。具体的には、例え
ば図５に示すように、位相比較基準信号Ｓｃの７周期目
において７周期目の周波数信号Ｓｆが入力されず、位相
比較基準信号Ｓｃの８周期目において初めて７周期目の
周波数信号Ｓｆが入力される状態が考えられる。

【００１２】このような状態となったときには、位相比
較器４は、８周期目の位相比較基準信号Ｓｃと７周期目
の周波数信号Ｓｆとの比較動作を行うようになり、その
位相比較結果は、本来必要な位相差データより２πだけ
ずれたものとなる。斯かる位相のずれは、進み方向或は
遅れ方向にさらに拡大することがあり、このため図６
（ａ）に破線で示すように、位相比較基準信号Ｓｃ及び
周波数信号Ｓｆの位相差ΔＦが−π〜＋πの範囲より２
πの整数倍だけずれた各範囲においても、その−π〜＋
πの範囲と同等の位相制御信号ＳＶ2 が得られてしまう
場合がある。

【００１３】しかして、モータ１を利用した回転送り機
構を実現する場合には、位相比較基準信号Ｓｃによって
仮想的に示される位置にモータ１の回転子が存するよう
な位置制御を行う必要があるが、前述のように位相比較
基準信号Ｓｃ及び周波数信号Ｓｆの位相差ΔＦが−π〜
＋πの範囲を外れた場合でも、これと同等の位相制御信
号ＳＶ2 が得られてしまうため、本来の位置から外れた
状態でモータ１の位置制御が行われてしまうことにな
る。

【００１４】このような現象を実例を挙げて説明する
に、図６（ｂ）には、モータ１の位置制御が理想的に行
われた場合の位相比較基準信号Ｓｃ及び周波数信号Ｓｆ
の位相差ΔＦの変化状態を実線で示しているが、例えば
同図（ｂ）に二点鎖線で示すように、上記位相差ΔＦが
＋５π〜＋７πの範囲で収束するようにモータ１の位置
制御が行われてしまう場合があり、このような状態に陥
ったときには、モータ１の回転子を正常な位置へ制御で
きなくなる。

【００１５】斯かる問題点に対処するために、従来で
は、図４中に示したような異常監視回路１２を設けるこ
とが行われている。即ち、この異常監視回路１２は、位
相比較基準信号Ｓｃ及び周波数信号Ｓｆの各立上がりを
夫々独立してカウントするカウンタ１３及び１４と、こ
れらカウンタ１３及び１４の各カウント値の差が位相比
較基準信号Ｓｃの立下がり時点で「１」以上となったと
きに異常監視信号Ｓａを発生する比較器１５とを含んで
成るもので、この異常監視信号Ｓａに基づいて上述した
異常状態を解消するように構成される。

【００１６】しかしながら、このような異常監視回路１
２を設ける場合、その監視時間が比較的長く設定される
のが通常であるため、カウンタ１３、１４を大容量化す
る必要が生ずる。つまり、図５に示すように、位相比較
基準信号Ｓｃの７周期目で異常が発生した場合には、カ
ウンタ１３、１４は、３ビット（８カウント分）の容量
で済むが、例えば位相比較基準信号Ｓｃの８００周期目
までの異常を監視する必要がある場合には、カウンタ１
３、１４として１０ビット（１０２４カウント分）の容
量のものが必要となり、さらに長い時間を監視するため
には、これに合わせてカウンタ１３、１４の容量を大幅
に増やす必要がある。

【００１７】このため、従来構成のモータ制御回路で
は、モータ１の位置制御を正確に行うための回路構成の
大規模化が避けられず、また、異常監視回路１２からフ
ィードバックされる異常監視信号Ｓａに基づいて異常状
態を解消するための回路も必要であるため、全体の回路
構成の一層の大規模化を来たすものであった。

【００１８】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、位相比較基準信号と周波数信号との
位相差が所定範囲を外れた場合でもモータの位置制御を
正確に行い得ると共に、回路構成の簡単化を実現できる
などの効果を奏するモータ制御回路を提供するにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、位相比較基準信号とモータの実際の回転速
度を示す周波数信号との位相差を比較し、この位相比較
結果に基づいた制御信号をモータ用駆動回路に供給する
モータ制御回路において、前記位相比較基準信号及び周
波数信号の位相差が所定範囲を越えた状態にあるときに
その位相差が所定量ずつ増減するのに応じてアップカウ
ント動作及びダウンカウント動作を選択的に行うアップ
ダウンカウンタを設けた上で、このアップダウンカウン
タのカウント値が初期値にある期間には前記制御信号レ
ベルを前記位相差に応じて変化させると共に初期値以外
にある期間には一定値の制御信号を継続的に出力する信
号発生手段を設ける構成としたものである。

【００２０】

【作用】モータの回転速度が変動したときには、これに
追従して位相比較基準信号と周波数信号との位相差も変
化する。このような変化に伴い上記位相差が所定範囲を
越えた場合には、その位相差が所定量ずつ増減するのに
応じて、アップダウンカウンタがアップカウント動作及
びダウンカウント動作を選択的に行うようになる。これ
により、アップダウンカウンタは、位相比較基準信号と
周波数信号との位相差が所定範囲を外れた状態では、そ
のカウント値を初期値以外に維持するが、その位相差が
所定範囲に収束したときには、カウント値を初期値に戻
すように機能する。

【００２１】信号発生手段は、アップダウンカウンタの
カウント値が初期値以外にある期間、つまり位相比較基
準信号及び周波数信号の位相差が所定範囲を外れた期間
には、モータ用駆動回路に対し一定値の制御信号を継続
的に出力するから、この制御信号によるモータ制御に応
じて上記位相差が前述した所定範囲に収束するようにな
る。また、信号発生手段は、アップダウンカウンタのカ
ウント値が初期値にある期間、つまり前記位相差が所定
範囲にある期間には、モータ用駆動回路に与える制御信
号レベルを前記位相差に応じて変化させることによって
モータの回転位置制御を行う。

【００２２】つまり、位相比較基準信号と周波数信号と
の位相差が所定範囲を外れた場合でも、その位相差が所
定範囲に収束するようなモータ制御が行われると共に、
上記位相差が所定範囲に収束した状態では、その範囲内
での位相差の変動に応じたモータ制御が行われるもので
あり、以てモータの回転位置制御を精度良く行い得るよ
うになる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図１及び図
２を参照しながら説明するに、本実施例は、前記図３に
おける位相比較器４に代えて図１に示す位相比較器１６
を設けたことに特徴を有するものであるから、図３に関
する説明のうち、位相比較器４以外の説明はそのまま援
用することにする。

【００２４】図１に示す位相比較器１６において、Ｄフ
リップフロップ１７は、周波数信号Ｓｆの立上がりタイ
ミングで「Ｈ」レベル信号をラッチすると共に、位相比
較基準信号Ｓｃが「Ｈ」レベルにある状態で優先的にリ
セット（ラッチ解除）される。Ｄフリップフロップ１８
は、位相比較基準信号Ｓｃの立上がりタイミングで
「Ｈ」レベル信号をラッチすると共に、周波数信号Ｓｆ
が「Ｈ」レベルにある状態で優先的にリセットされる。

【００２５】これにより、図２のタイミングチャートに
示すように、位相比較基準信号Ｓｃの立上がり位相に対
して、所定範囲たる−π〜＋πの範囲（位相比較基準信
号Ｓｃの１周期を２πとした範囲）にある周波数信号Ｓ
ｆの立上がり位相が進んでいる状態においては、Ｄフリ
ップフロップ１７の端子Ｑから「Ｈ」レベル信号が出力
される（図２（ｃ）参照）。また、周波数信号Ｓｆの立
上がり位相を基準とした所定の進み位相範囲（その立上
がり前において周波数信号Ｓｆが「Ｌ」レベル状態にあ
る範囲）に位相比較基準信号Ｓｃの立上がりがある状
態、換言すれば、位相比較基準信号Ｓｃの立上がり位相
を基準とした所定の遅れ位相範囲に周波数信号Ｓｆの立
上がりがある状態においては、Ｄフリップフロップ１８
の端子Ｑから「Ｈ」レベル信号が出力されることになる
（図２（ｄ）参照）。

【００２６】上記Ｄフリップフロップ１７の出力は、マ
ルチプレクサ１９の端子Ａに与えられ、Ｄフリップフロ
ップ１８の出力は、マルチプレクサ２０の端子Ａに与え
られる。これらマルチプレクサ１９、２０は、セレクト
端子Ｍに「Ｈ」レベル信号が入力された状態で端子Ａに
対する入力信号を選択し、セレクト端子Ｍに「Ｌ」レベ
ル信号が入力された状態で端子Ｂに対する入力信号を選
択する構成となっている。

【００２７】上記マルチプレクサ１９の出力は、ＯＲ回
路２１を介してスリーステートバッファ（以下単にバッ
ファと呼ぶ）２２のゲート端子に与えられ、マルチプレ
クサ２０の出力は、同じくＯＲ回路２１を介してバッフ
ァ２２のゲート端子に与えられると共に、そのバッファ
２２の入力端子にも与えられるものであり、このバッフ
ァ２２の出力は後述する位相制御信号ＳＶとして図３に
示すローパスフィルタ５に与えられる。

【００２８】Ｒ−Ｓフリップフロップ２３は、リセット
入力端子Ｒに位相比較基準信号Ｓｃをインバータ２４を
介して受けると共に、セット入力端子Ｓに周波数信号Ｓ
ｆを受けるように接続される。

【００２９】一方の入力端子が反転入力端子として構成
されたＡＮＤ回路２５は、その反転入力端子に位相比較
基準信号Ｓｃを受けると共に、他方の入力端子に周波数
信号Ｓｆを受けるように接続される。ＡＮＤ回路２６
は、一方の入力端子に位相比較基準信号Ｓｃを受けると
共に、他方の入力端子に前記Ｒ−Ｓフリップフロップ２
３の出力を受けるように接続される。Ｒ−Ｓフリップフ
ロップ２７は、上記ＡＮＤ回路２５及び２６の各出力を
夫々セット入力端子Ｓ及びリセット入力端子Ｒに受ける
ように接続される。

【００３０】Ｄフリップフロップ２８は、そのクロック
端子ＣＫに周波数信号Ｓｆを受けると共に、データ端子
Ｄに前記Ｒ−Ｓフリップフロップ２３の出力を受けるよ
うになっており、その出力をＡＮＤ回路２９の一方の入
力端子に与える。上記ＡＮＤ回路２９は、他方の入力端
子に周波数信号Ｓｆを受けるようになっており、その出
力をマルチプレクサ３０の端子Ａに与える。

【００３１】Ｄフリップフロップ３１は、そのクロック
端子ＣＫに位相比較基準信号Ｓｃをインバータ３２を介
して受けると共に、データ端子ＤにＲ−Ｓフリップフロ
ップ２３の出力をインバータ３３を介して受けるように
なっており、その出力をＡＮＤ回路３４の一方の入力端
子に与える。上記ＡＮＤ回路３４は、他方の入力端子に
前記インバータ３２を通じて出力される位相比較基準信
号Ｓｃを受けるようになっており、その出力をマルチプ
レクサ３０の端子Ｂに与える。

【００３２】尚、このマルチプレクサ３０は、セレクト
端子Ｍに「Ｈ」レベル信号が入力された状態で端子Ａに
対する入力信号を選択し、セレクト端子Ｍに「Ｌ」レベ
ル信号が入力された状態で端子Ｂに対する入力信号を選
択する構成のものである。

【００３３】さて、４ビットのアップダウンカウンタ３
５は、そのクロック端子ＣＫにマルチプレクサ３０の出
力を受けると共に、セレクト端子Ｕ／Ｄに前記Ｒ−Ｓフ
リップフロップ２３の出力を受けるようになっており、
セレクト端子Ｕ／Ｄに「Ｈ」レベル信号を受けた状態で
アップカウント動作を行うと共に、セレクト端子Ｕ／Ｄ
に「Ｌ」レベル信号を受けた状態でダウンカウント動作
を行う構成となっている。尚、このアップダウンカウン
タ３５は、リセット端子Ｒにリセット信号を受けたとき
に初期化されるようになっている。

【００３４】このアップダウンカウンタ３５の各出力端
子Ｑ1 〜Ｑ4 は、多入力ＮＯＲ回路３６の各入力端子に
接続されている。従って、このＮＯＲ回路３６からは、
アップダウンカウンタ３５のカウント値が初期値である
「０」の状態時のみ「Ｈ」レベルとなる位相レディ信号
Ｓｒが出力されるものであり、この位相レディ信号Ｓｒ
は、前記マルチプレクサ１９、２０の各セレクト端子Ｍ
に与えられると共に、ＡＮＤ回路３７の一方に入力端子
に与えれる。

【００３５】上記ＡＮＤ回路３７は、他方の入力端子に
周波数信号Ｓｆを受けるようになっており、その出力を
Ｄフリップフロップ３８のクロック端子ＣＫに与える。
このＤフリップフロップ３８は、そのデータ端子Ｄに前
記Ｒ−Ｓフリップフロップ２７の出力をインバータ３９
を介して受けるようになっており、その出力は後述する
位相判別信号Ｓｄとして利用される。この場合、上記位
相判別信号Ｓｄは、前記マルチプレクサ１９の端子Ｂに
インバータ４０を介して与えられると共に、前記マルチ
プレクサ２０の端子Ｂに直接的に与えられる。

【００３６】尚、上述したＤフリップフロップ１７、１
８、３８、マルチプレクサ１９、２０、ＯＲ回路２１、
バッファ２２、Ｒ−Ｓフリップフロップ２７、ＮＯＲ回
路３６などによって、本発明でいう信号発生手段４１が
構成されるものである。

【００３７】次に、上記のように構成された位相比較器
１６の作用について、図２及び従来例の説明で用いた前
記図６も参照しながら説明する。

【００３８】位相比較基準信号Ｓｃと周波数信号Ｓｆと
の関係が、例えば図２（ａ）、（ｂ）に示すような状態
で変化する場合には、進み位相検出用のＤフリップフロ
ップ１７及び遅れ位相検出用のＤフリップフロップ１８
から、夫々図２（ｃ）及び（ｄ）に示すようなタイミン
グで「Ｈ」レベル信号が出力される。また、インバータ
２４、３２の各出力は図２（ｅ）に示すように変化す
る。

【００３９】Ｒ−Ｓフリップフロップ２３は、周波数信
号Ｓｆの立上がりでセットされると共に、インバータ２
４の出力の立上がり（位相比較基準信号Ｓｃの立下が
り）でリセットされるようになり、その出力は図２
（ｆ）に示すように変化する。

【００４０】ＡＮＤ回路２５の出力は、図２（ｇ）に示
すように、位相比較基準信号Ｓｃが「Ｌ」レベルで且つ
周波数信号Ｓｆが「Ｈ」レベルの状態時のみ「Ｈ」レベ
ルに立上がる波形となる。また、ＡＮＤ回路２６の出力
は、図２（ｈ）に示すように、位相比較基準信号Ｓｃ及
びＲ−Ｓフリップフロップ２３の出力が双方とも「Ｈ」
レベルの状態時のみ「Ｈ」レベルに立上がる波形とな
る。

【００４１】Ｒ−Ｓフリップフロップ２７は、ＡＮＤ回
路２５の出力の立上がりによってセットされると共に、
ＡＮＤ回路２６の出力の立上がりによってリセットされ
るようになり、その出力は図２（ｉ）に示すように変化
し、これに応じてインバータ３９の出力は図２（ｊ）に
示すように変化する。

【００４２】Ｄフリップフロップ２８は、周波数信号Ｓ
ｆの立上がりタイミング毎に、Ｒ−Ｓフリップフロップ
２３からの出力信号をラッチするようになり、その出力
は図２（ｋ）に示すように変化する。従って、このＤフ
リップフロップ２８の出力と周波数信号Ｓｆのアンド条
件をとるＡＮＤ回路２９の出力は、図２（ｌ）に示す状
態となる。

【００４３】Ｄフリップフロップ３１は、インバータ３
２の出力の立上がりタイミング（位相比較基準信号Ｓｃ
の立下がりタイミング）毎に、Ｒ−Ｓフリップフロップ
２３からインバータ３３により反転されて与えられる信
号をラッチするようになり、その出力は図２（ｍ）に示
すように変化する。従って、このＤフリップフロップ３
１の出力とインバータ３２の出力のアンド条件をとるＡ
ＮＤ回路３４の出力は、図２（ｎ）に示す状態となる。

【００４４】マルチプレクサ３０は、Ｒ−Ｓフリップフ
ロップ２３から「Ｈ」レベル信号が出力された状態でＡ
ＮＤ回路２９からの出力を選択し、Ｒ−Ｓフリップフロ
ップ２３から「Ｌ」レベル信号が出力された状態でＡＮ
Ｄ回路３４からの出力を選択するものであり、その出力
端子Ｑからは図２（ｏ）に示すようなタイミングでカウ
ントパルスＰｃが出力されてアップダウンカウンタ３５
のクロック端子ＣＫに与えられる。

【００４５】即ち、このカウントパルスＰｃは、位相比
較基準信号Ｓｃ及び周波数信号Ｓｆの位相差ΔＦが所定
範囲−π〜＋πから外れたときに出力されると共に、こ
の状態から位相差ΔＦが２πを越えて増減する毎に出力
されるものである。

【００４６】従って、アップダウンカウンタ３５は、上
記カウントパルスＰｃの立上がりをカウントするように
なり、Ｒ−Ｓフリップフロップ２３からの出力が「Ｈ」
レベルのときにアップカウント動作を行い、「Ｌ」レベ
ルのときにダウンカウント動作を行う。

【００４７】具体的には、図２の例においては、１発目
及び２発目のカウントパルスＰｃの各立上がりタイミン
グ（位相比較基準信号Ｓｃ及び周波数信号Ｓｆの位相差
ΔＦが＋π〜＋３πの範囲に増加したとき、並びに位相
差ΔＦが＋３π〜＋５πの範囲に増加したとき）におい
て、Ｒ−Ｓフリップフロップ２３の出力は「Ｌ」レベル
であるからダウンカウント動作を行い、３発目及び４発
目のカウントパルスＰｃの各立上がりタイミング（前記
位相差ΔＦが＋π〜＋３πの範囲に減少したとき、並び
に位相差ΔＦが−π〜＋πの範囲に減少したとき）にお
いて、Ｒ−Ｓフリップフロップ２３の出力は「Ｈ」レベ
ルであるからアップカウント動作を行う。従って、この
場合には、アップダウンカウンタ３５のカウント値は図
２（ｐ）に示すように変化する。

【００４８】これにより、ＮＯＲ回路３６から出力され
る位相レディ信号Ｓｒは、図２（ｑ）に示すように、ア
ップダウンカウンタ３５のカウント値が初期値である
「０」の状態時、つまり位相比較基準信号Ｓｃと周波数
信号Ｓｆとの位相差ΔＦが所定範囲たる−π〜＋πの範
囲にある状態時のみ「Ｈ」レベルとなり、上記カウント
値が初期値以外にある状態時、つまり上記位相差ΔＦが
−π〜＋πの範囲を外れた状態時には「Ｌ」レベルとな
る。

【００４９】この結果、上記位相レディ信号Ｓｒと周波
数信号Ｓｆのアンド条件をとるＡＮＤ回路３７の出力
は、図２（ｒ）のように変化し、そのＡＮＤ回路３７の
出力の立上がりタイミング毎にインバータ３９からの出
力信号をラッチするＤフリップフロップ３８からは、図
２（ｓ）に示すようなタイミングで立上がる位相判別信
号Ｓｄが出力される。

【００５０】マルチプレクサ１９は、位相レディ信号Ｓ
ｒが「Ｈ」レベルにある状態（位相比較基準信号Ｓｃと
周波数信号Ｓｆとの位相差ΔＦが−π〜＋πの範囲にあ
る状態）において、Ｄフリップフロップ１７からの出力
を選択し、位相レディ信号Ｓｒが「Ｌ」レベルにある状
態（上記位相差ΔＦが−π〜＋πの範囲から外れた状
態）において、インバータ４０により反転されて与えら
れる位相判別信号Ｓｄを選択するものであり、その出力
は図２（ｔ）に示すような状態となる。

【００５１】マルチプレクサ２０は、位相レディ信号Ｓ
ｒが「Ｈ」レベルにある状態において、Ｄフリップフロ
ップ１８からの出力を選択し、位相レディ信号Ｓｒが
「Ｌ」レベルにある状態において、位相判別信号Ｓｄを
選択するものであり、その出力は図２（ｕ）に示すよう
な状態となる。

【００５２】この結果、バッファ２２から出力される位
相制御信号ＳＶは、図２（ｖ）に示すように、マルチプ
レクサ１９のみから「Ｈ」レベル信号が出力された期
間、つまり周波数信号Ｓｆの位相が位相比較基準信号Ｓ
ｃに対し進んでいる期間に「Ｌ」レベル、マルチプレク
サ２０のみから「Ｈ」レベル信号が出力された期間、つ
まり周波数信号Ｓｆの位相が位相比較基準信号Ｓｃに対
し進んでいる期間に「Ｈ」レベル、その他の期間にＺレ
ベル（ハイインピーダンス状態）を呈するようになる。

【００５３】以上要するに、上記した本実施例の構成に
よれば、位相比較基準信号Ｓｃと周波数信号Ｓｆとの間
に位相差ΔＦが生じている状態では、その位相差ΔＦの
内容（進みか遅れか）に応じたレベルの位相制御信号Ｓ
Ｖが出力されることになる。この場合において、位相差
ΔＦが所定範囲−π〜＋πを外れた期間には、一定値の
位相制御信号ＳＶが継続的に出力されるから、この信号
ＳＶに基づいたモータ１の制御に応じて上記位相差ΔＦ
が−π〜＋πの範囲に収束するようになる。また、位相
差が所定範囲−π〜＋πにある期間には、位相制御信号
ＳＶのレベルがその位相差ΔＦに応じて変化されること
になり、これによりモータ１の回転位置制御が行われ
る。

【００５４】従って、例えば図６（ｂ）に実線で示すよ
うに、位相比較基準信号Ｓｃ及び周波数信号Ｓｆの位相
差ΔＦが＋５π以上に拡大するような場合でも、その位
相差ΔＦを所定範囲に収束させる制御を確実に行い得る
ようになり、所定範囲−π〜＋πにおいてモータ１の回
転子の位置制御を正確に行い得るようになる。

【００５５】また、上記のような制御を行うのに重要な
役目を果たすアップダウンカウンタ３５は、前記位相差
ΔＦが所定範囲たる−π〜＋πの範囲を外れた異常状態
時のみカウント動作を行う構成であるから、小容量のも
ので済むようになり、従来のように回路構成の大規模化
を招く虞がなくなるものである。

【００５６】しかも、モータ１に急激な負荷変動などの
異常が起きて位相比較基準信号Ｓｃ及び周波数信号Ｓｆ
の位相差ΔＦが所定範囲を外れた状態では、その異常状
態を位相レディ信号Ｓｒによって検出できると共に、そ
の位相ずれの起きた方向（進みか遅れか）を位相判別信
号Ｓｄによって検出でき、しかもアップダウンカウンタ
３５のカウント値に基づいて上記位相ずれの量を検出で
きるようになるから、それらの検出結果に基づいて上記
異常状態の解析などを行うことが可能になるという利点
もある。

【００５７】尚、上記実施例では、４ビットのアップダ
ウンカウンタ３５を利用したから、位相比較基準信号Ｓ
ｃ及び周波数信号Ｓｆの位相差ΔＦが±１５カウント相
当範囲まで拡大した異常状態まで対処できるものである
が、そのカウンタ３５のビット数を上げることにより、
さらに広範囲の異常状態に対処可能となり、この逆に位
相差ΔＦの変動範囲が小さい場合には、アップダウンカ
ウンタ３５のビット数を下げることにより、回路構成の
一層の簡単化を図り得るものである。

【００５８】また、上記実施例では、位相比較器１６と
して主要部にフリップフロップを利用した構成のものを
例に挙げたが、主要部に他の構成を利用した位相比較器
にも同様に適用できるものである。

【００５９】

【発明の効果】本発明によれば以上の説明によって明ら
かなように、モータの実際の回転速度を示す位相比較基
準信号と周波数信号との比較結果に基づいてモータ制御
を行うようにしたモータ制御回路において、前記位相比
較基準信号及び周波数信号の位相差が所定範囲を越えた
状態を検出するための要素としてアップダウンカウンタ
を利用すると共に、上記検出位相差が所定範囲にあると
きにはモータ用駆動回路に与える制御信号レベルをその
位相差に応じて変化させると共に検出位相差が所定範囲
外にある期間には一定値の制御信号を継続的に出力する
信号発生手段を設ける構成としたので、モータの負荷ト
ルク変動などに起因して位相比較基準信号と周波数信号
との位相差が所定範囲を外れた場合でも、その位相差を
速やかに適正範囲に収束させることができて、モータの
位置制御を正確に行い得るようになり、しかも前記アッ
プダウンカウンタの容量を大きくする必要がなくなるか
ら、回路構成の簡単化をも実現できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す要部の機能ブロック図

【図２】作用説明用のタイミングチャート

【図３】従来構成を説明するための機能ブロック図

【図４】要部の機能ブロック図

【図５】作用説明用のタイミングチャート

【図６】作用説明用の信号波形図

【符号の説明】

図中、１はモータ、２はエンコーダ、７は増幅器、１６
は位相比較器、１７、１８、２８、３１、３８はＤフリ
ップフロップ、１９、２０、３０はマルチプレクサ、２
３、２７はＲ−Ｓフリップフロップ、３５はアップダウ
ンカウンタ、３６はＮＯＲ回路、４１は信号発生手段を
示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 位相比較基準信号とモータの回転速度に
   応じて変化する周波数信号との位相差を比較し、この位
   相比較結果に基づいた制御信号を前記モータ用の駆動回
   路に供給するモータ制御回路において、 前記位相比較基準信号及び周波数信号の位相差が所定範
   囲を越えた状態にあるときには、その位相差が所定量ず
   つ増減するのに応じてアップカウント動作及びダウンカ
   ウント動作を選択的に行うアップダウンカウンタと、 このアップダウンカウンタのカウント値が初期値にある
   期間には前記制御信号レベルを前記位相差に応じて変化
   させると共に、上記カウント値が初期値以外にある期間
   には一定値の制御信号を継続的に出力する信号発生手段
   とを備えたことを特徴とするモータ制御回路。