JPH0724476B2 - モータ制御回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はモータ制御回路に関し、特にブレーキ指令信
号に応答して逆回転トルクを発生してモータに制動力を
付与し、モータが停止状態にあるかどうかをそのモータ
の回転数に基づいて判定する、モータ制御回路に関す
る。

〔従来技術〕

一般に、この種のモータ制御回路では、ブレーキ指令
信号が与えられると、モータの駆動トルクの極性を逆
にして逆回転トルクによる制動力を発生し、モータの
停止状態を検出し、モータが停止したなら上述の逆回
転トルクを解除する、という手順で逆回転トルクブレー
キによるモータの停止を行っている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来回路において、前述のにおけるモータの停止検出
動作は、モータの回転数が或る一定値以下になったとき
（停止モード）または回転方向がになったとき（逆転モ
ード）を検出する方法であり、いずれもモータがわずか
でも回転しない限り停止を検出できない。

従来回路において、装置およびモータの両方とも停止し
ている状態から、ブレーキ指令信号を入力しておき、そ
のまま電源を投入するなどして装置を起動した場合に
も、装置は前述の〜の手順に従って動作する。その
ために、モータを一旦回転させないとの停止検出がで
きない。そのため、モータに一瞬の回転を生じ、ブレー
キによる確実な停止という点で好ましくない。

特にモータがたとえばフロッピィディスクの駆動装置と
して用いられた場合を想定すると、モータすなわちディ
スクを駆動する前に、装置を起動するだけでモータすな
わちディスクが回ってしまい、使用者に不安を与えるだ
けでなく、フロッピィディスクの停止位置がずれてしま
うという問題を生じる。

それゆえに、この発明の主たる目的は、装置を起動する
ときにモータを不所望に回転させることのない、モータ
制御回路を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、モータ（14）を駆動する駆動回路（12）
と、回転方向検出手段（38）と、駆動制御手段（40,2
8）と、停止検出手段（36）と、ブレーキ指令信号検出
手段（58）と、第１の駆動回路オフ手段（52）と、第２
の駆動回路オフ手段（56）と、第３の駆動回路オフ手段
（54）と、を備えたモータ制御回路であって、回転方向
検出手段（38）は、モータ（14）が回転したときに生じ
る回転信号が印加され、モータ（14）の回転方向を表す
回転方向検出信号を出力するものであり、駆動制御手段
（40,28）は、回転方向検出信号，モータ（14）の制動
を指示するブレーキ指令信号およびモータ（14）の回転
方向を指示する正／逆指令信号が印加され、回転方向検
出信号，ブレーキ指令信号および正／逆指令信号の各状
態に応じた駆動信号を出力して駆動回路（12）を制御す
るとともに、駆動制御手段（40,28）が正常に動作する
か否かを判別する判別信号を出力するものであり、停止
検出手段（36）は、ブレーキ指令信号および回転信号が
印加され、ブレーキ指令信号が発生して回転信号がなく
なったときにモータが停止したことを表す停止信号を出
力するものであり、ブレーキ指令信号検出手段（58）
は、ブレーキ指令信号が印加され、モータ（14）の起動
時にブレーキ指令信号が印加される期間のみ駆動オフ信
号を出力するものであり、第１の駆動回路オフ手段（5
2）は、判別信号が印加され、駆動制御手段（40,28）が
正常に動作していないことを示す判別信号に応じて動作
し、駆動回路（12）の電流路を遮断して駆動回路（12）
をオフするものであり、第２の駆動回路オフ手段（56）
は、停止信号が印加され、駆動回路（12）の電流路を遮
断して駆動回路（12）をオフするものであり、第３の駆
動回路オフ手段（54）は、駆動オフ信号が印加され、モ
ータ（14）の起動時にブレーキ指令信号が印加される期
間のみ駆動回路（12）の電流路を遮断して駆動回路（1
2）をオフし、モータの起動時にモータが不所望な回転
を生じるのを防止するものである、モータ制御回路であ
る。

〔作用〕

モータは駆動回路によって指令された回転方向に応じた
トルクが印加されその方向に回転駆動される。モータの
回転中に、ブレーキ指令信号が与えられると、駆動制御
手段が、たとえばモータへの印加トルクを逆極性にする
ように駆動回路を動作させる。

制動力に従ってモータが停止に近づき回転数が或る一定
値以下になると、停止検出手段はモータが停止したこと
を検出する。停止検出手段がモータの停止を検出する
と、第２の駆動回路オフ手段が動作して、駆動回路手段
による制動力を解除する。

一方、起動時には、ブレーキ指令信号が入力されている
と、第３の駆動回路オフ手段によって駆動回路がオフさ
れているため、モータに駆動トルクは印加されず、モー
タは回転しない。

ブレーキ指令信号を解除すると、たとえば１方向形RSフ
リップフロップが第１の状態になるので、第３の駆動回
路オフ手段や動作せず、通常のモータ制御が可能にな
る。

〔発明の効果〕

この発明によれば、起動時にブレーキ指令信号が与えら
れていると起動検出手段および第３の駆動回路オフ手段
によって駆動回路が不能動化されるので、従来回路のよ
うに起動時にモータが不所望に回転してしまう、という
問題は生じない。

この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点
は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から
一層明らかとなろう。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す回路図である。モー
タ制御回路10は駆動回路12を含み、この駆動回路12は複
数のトランジスタ12_U1〜12_W4を含む。駆動回路12は、こ
れらのトランジスタ12_U1〜12_W4順次オンさせることによ
って、モータ14に駆動電圧を与え、モータ14の回転方向
および回転数を制御する。

モータ14の回転方向および回転数は、たとえばホールIC
などからなる磁気センサ16〜20によって検出される。磁
気センサ16〜20は、たとえばモータ14のロータに埋め込
まれた永久磁石の磁束をどの順番で検出するかによって
回転方向を検出し、単位時間当たり何回検出するかによ
って回転数を検出する。磁気センサ16〜20からの検出信
号は、微弱なものであるため、増幅器22〜26によってそ
れぞれ増幅される。

増幅された磁気センサ16〜20からの検出信号は、モータ
14の回転数を制御するためのフィードバック信号とし
て、マトリクス回路28に入力される。また、磁気センサ
16〜20の増幅された信号は、波形整形器30〜34によって
それぞれに波形整形がされた後、停止検出回路36に入力
される。

なお、２つの波形整形器30および32の出力はＤ形フリッ
プフロップ（以下、「Ｄ−FF」という）38のデータ端子
Ｄおよびクロック端子CLにそれぞれ与えられる。Ｄ−FF
38は、モータ14が回転しているとき磁気センサ16および
18が交互に磁束を検出することにより、波形整形器30お
よび32から信号が交互に出力されることを利用して、モ
ータ14がどちらの方向に回っているかを検出する。たと
えば、先に磁気センサ18からの「０」の信号があれば、
Ｄ−FF38は、データ端子Ｄが「１」の状態でクロック端
子CLに「０」が入力されることになるので、出力端子Ｑ
には「１」を出力する。反対に、磁気センサ16が先ず信
号を出力しついで磁気センサ18からの信号があれば、Ｄ
−FF38は、データ端子Ｄが「０」の状態でクロック端子
CLに「０」が入力されることになるので、出力端子Ｑに
「０」を出力する。このようにして、Ｄ−FF38は、現在
モータ14がどの方向で回転しているかを検出する。

Ｄ−FF38の出力端子Ｑは正／逆コントローラ40の入力に
接続され、したがって、正／逆コントローラ40にはモー
タ14の現在の回転方向を表す「１」または「０」が与え
られる。

また、正／逆コントローラ40には、図示しないたとえば
マイクロコンピュータ等の装置制御系から、ブレーキ指
令信号Ｂおよび正／逆指令信号F/Rが与えられる。ブレ
ーキ指令信号Ｂは、回転しているモータ14に制動力を与
えるときに、「１」として、また通常の回転時には
「０」としてそれぞれ与えられる。そして、正／逆指令
信号F/Rは、正方向の回転を指定するときには「１」と
して、また逆方向の回転を指定するときには「０」とし
て与えられる。

正／逆コントローラ40は、このようにして与えられるモ
ータ14の回転方向信号およびブレーキ指令信号Ｂならび
に正／逆指令信号F/Rに基づいて、モータ14をどの方向
に回転させるかを示す回転方向設定信号を出力し、この
回転方向設定信号はマトリクス回転28の入力端子Ｆに与
えられるとともに、インバータ42によって反転されて同
じマトリクス回路28の入力端子Ｒに与えられる。たとえ
ば、正／逆コントローラ40は、ブレーキ指令信号Ｂが
「１」に変わったときと、正／逆指令信号F/Rが反転し
たときに、回転方向を逆にする指令をそのマトリクス回
路28の入力端子ＦおよびＲに出力する。

マトリクス回路28の端子Ｕ〜Ｗからは、正／逆コントロ
ーラ40からの回転方向設定信号に応じた方向にモータ14
が回転するように、その巻線によって回転磁界を形成す
るために、それぞれ120゜の位相差をもつパルスすなわ
ち位相差信号が出力される。たとえばモータ14を正方向
に回転させるときに、端子Ｕ〜Ｗから、Ｕ→Ｖ→Ｗの順
番で位相差信号が出力される。逆方向に回転させる場合
には、マトリクス回路28からＷ→Ｖ→Ｕの順番で位相差
信号が出力される。このようにして、マトリクス回路28
から位相差信号が出力されると、その都度、所定のトラ
ンジスタがオンして定電流源44からの電流が流れ込み、
Ｙ結線されたモータ14の巻線に回転磁界が発生する。

駆動回路12の３つのトランジスタ12_U2〜12_W2のエミッタ
は、そのエミッタが接地されたトランジスタ46のコレク
タに共通接続される。トランジスタ46のベースは、トラ
ンジスタ52,54および56とともに論理積回路（の出力）
を構成するトランジスタ48のコレクタおよびベースとと
もに、上述のトランジスタ52〜56のそれぞれのコレクタ
に共通接続される。そして、トランジスタ46がオフのと
きには、トランジスタ12_U2〜12_W2のコレクタ電流経路が
遮断され、駆動回路12全体がオフないし不能動化され
る。一方、トランジスタ46がオンでは、トランジスタ12
_U2〜12_W2のコレクタ電流経路が形成されるので、モータ
14の駆動が可能となる。

なお、比較器50は、モータ14が発生する駆動トルクとマ
イクロコンピュータ（図示せず）からのトルク指令信号
とを比較して、トランジスタ46のコレクタ電流を変化さ
せてトルクを制御する。

上述の論理積回路を構成する１つのトランジスタ52のベ
ースは、正／逆コントローラ40の出力端子と接続され
る。この出力端子からは、正／逆コントローラ40が正常
に動作しているとき、すなわち正方向の回転を指示して
いるか、逆方向の回転を指示しているかに拘わらず、
「０」が出力される。

トランジスタ54のベースは、１方向安定形のRSフリップ
フロップ（以下、単に「RS−FF」という）58の出力端子
Ｑと接続される。RS−FF58のリセット端子Ｒは、常時
「１」に保たれ、セット端子Ｓにはブレーキ指令信号Ｂ
が与えられる。したがって、このRS−FF58は、起動時
に、ブレーキ指令信号Ｂが「１」で与えられたときにの
み、その出力端子Ｑを「１」とする。

ここで、第２図参照して、このRS−FF58の具体的な回路
について説明する。RS−FF58は、特性の整合のとれた２
つのトランジスタ60および62と、４つの抵抗64〜70およ
びレベルシフトダイオード72とによって形成される。抵
抗64〜70のそれぞれの抵抗値は、抵抗64＝抵抗66、抵抗
68＝抵抗70の関係に設定されている。そして、トランジ
スタ62のベースがセット入力端子Ｓとして構成され、ト
ランジスタ60のベースがリセット入力端子Ｒとして構成
される。また、出力端子Ｑはトランジスタ60のコレクタ
から、そして出力端子はトランジスタ62のコレクタか
らそれぞれ引き出される。

なお、トランジスタ62のベースすなわちセット入力端子
Ｓには抵抗64および68を通して電源Vccが印加され、ト
ランジスタ60のベースすなわちリセット入力端子Ｒには
抵抗66および70ならびにダイオード72を通して電源Vcc
が印加される。したがって、セット入力端子Ｓが「０」
のとき、リセット入力端子Ｒは電源Vccによって「１」
となるので、出力端子Ｑが「０」、出力端子が「１」
となる。そして、起動時にブレーキ指令信号Ｂが「１」
で与えられると、セット入力端子Ｓおよびリセット入力
端子Ｒがともに「１」となり、出力端子Ｑが「１」、出
力端子が「０」となって安定する。

論理積回路を構成する残りのトランジスタ56のベース
は、停止検出回路36の出力端子と接続される。停止検出
回路36は、前述のように、ブレーキ指令信号Ｂが「１」
でモータ14が停止していることを検出すると、その出力
端子に「１」を出力する。このとき、トランジスタ56が
オンする。

そして、前述のトランジスタ52〜56の中のいずれか１個
でもオン状態にあると、トランジスタ46および48のベー
スはローレベルになるため、トランジスタ46はオフ状態
となる。また、全てのトランジスタ52〜56がオフ状態で
あれば、トランジスタ48がオンであり、したがってトラ
ンジスタ46のベースには比較器50に関連する定電流源か
らの電流が流れるので、このトランジスタ46はオンとな
る。そして、このトランジスタ46のオンまたはオフによ
って、駆動回路12が能動化（オン）または不能動化（オ
フ）されるのは、前述の通りである。

動作において、装置を起動する場合、ブレーキ指令信号
ＢすなわちRS−FF58のセット入力端子Ｓは、電源を投入
するとき「１」になる。一方、前述のようにそのRS−FF
58のリセット入力端子Ｒは電源Vccによって常に「１」
である。したがって、RS−FF58の出力端子Ｑが「１」と
なり、出力端子が「０」となって安定する。

RS−FF58の出力端子Ｑが「１」のとき、トランジスタ54
はオンし、したがって、トランジスタ46はオフする。そ
のため、駆動回路12の動作が停止され、モータ14は回転
しない。

その後、ブレーキ指令信号Ｂが解除されて「０」になる
と、RS−FF58のセット入力端子Ｓが「０」となり、リセ
ット入力端子Ｒは「１」のままであるので、出力端子Ｑ
が「０」、出力端子が「１」となる。したがって、ト
ランジスタ54がオフし、トランジスタ46がオン可能にな
り、駆動回転12もまた動作可能となる。

その後、RS−FF58は、リセット入力端子Ｒが常に「１」
であるから、レベルシフトダイオード72の作用によっ
て、ブレーキ指令信号Ｂの「１」または「０」に関係な
く出力端子Ｑが「０」、出力端子が「１」の状態を保
持する。

なお、この実施例のその他の動作モードは、従来と変わ
らないためその詳細な説明は省略する。

このようにして、装置の起動時にブレーキ指令信号Ｂが
与えられていると、駆動回転12がオフされたモータ14は
一切回転しない、そのため、この実施例によれば、装置
の起動時にモータが不所望な回転を生じる問題は生じな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す回路図である。 第２図は第１図実施例におけるRS−FFの一例を示す具体
的な回路図である。 図において、12は駆動回路、14はモータ、36は停止検出
回路、46,48および52〜56はトランジスタ、58はRS−FF
を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 八十原 正浩 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 中野 博充 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 実開 昭58−127456（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モータ（14）を駆動する駆動回路（12）
   と、回転方向検出手段（38）と、駆動制御手段（40,2
   8）と、停止検出手段（36）と、ブレーキ指令信号検出
   手段（58）と、第１の駆動回路オフ手段（52）と、第２
   の駆動回路オフ手段（56）と、第３の駆動回路オフ手段
   （54）と、を備えたモータ制御回路であって、 前記回転方向検出手段（38）は、前記モータ（14）が回
   転したときに生じる回転信号が印加され、前記モータ
   （14）の回転方向を表す回転方向検出信号を出力するも
   のであり、 前記駆動制御手段（40,28）は、前記回転方向検出信
   号，前記モータ（14）の制動を指示するブレーキ指令信
   号および前記モータ（14）の回転方向を指示する正／逆
   指令信号が印加され、前記回転方向検出信号，前記ブレ
   ーキ指令信号および前記正／逆指令信号の各状態に応じ
   た駆動信号を出力して前記駆動回路（12）を制御すると
   ともに、前記駆動制御手段（40,28）が正常に動作する
   か否かを判別する判別信号を出力するものであり、 前記停止検出手段（36）は、前記ブレーキ指令信号およ
   び前記回転信号が印加され、前記ブレーキ指令信号が発
   生して前記回転信号がなくなったときに前記モータが停
   止したことを表す停止信号を出力するものであり、 前記ブレーキ指令信号検出手段（58）は、前記ブレーキ
   指令信号が印加され、前記モータ（14）の起動時に前記
   ブレーキ指令信号が印加される期間のみ駆動オフ信号を
   出力するものであり、 前記第１の駆動回路オフ手段（52）は、前記判別信号が
   印加され、前記駆動制御手段（40,28）が正常に動作し
   ていないことを示す前記判別信号に応じて動作し、前記
   駆動回路（12）の電流路を遮断して前記駆動回路（12）
   をオフするものであり、 前記第２の駆動回路オフ手段（56）は、前記停止信号が
   印加され、前記駆動回路（12）の電流路を遮断して前記
   駆動回路（12）をオフするものであり、 前記第３の駆動回路オフ手段（54）は、前記駆動オフ信
   号が印加され、前記モータ（14）の起動時に前記ブレー
   キ指令信号が印加される期間のみ前記駆動回路（12）の
   電流路を遮断して前記駆動回路（12）をオフし、前記モ
   ータの起動時に前記モータが不所望な回転を生じるのを
   防止するものである、モータ制御回路。
2. 【請求項２】前記ブレーキ指令信号検出手段は、前記モ
   ータ（14）が回転する定常状態においては前記ブレーキ
   指令信号に関係なく第１の状態となり、かつ、前記モー
   タの起動時においては前記ブレーキ指令信号に応答して
   第２の状態となる１方向型のRSフリップフロップ（58）
   からなることを特徴とする、請求項１記載のモータ制御
   回路。