专利名称：电动机驱动系统的异常检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及如轿车用发动机的排气循环通路上设置的循环气体量调节阀及空转转速控制用吸气阀的驱动控制用的电动机驱动系统的异常检测装置，特别涉及能方便地检测用于电动机驱动系统的步进电动机的多相励磁线圈本身及励磁线圈的驱动用开关元件、或励磁线圈与开关元件之间的配线等断线、短路等异常的改进型电动机驱动系统的异常检测装置。
背景技术：
作为以步进电动机用的励磁线圈为负载，检测负载本身及驱动用开关元件、或负载与开关元件之间的配线等断线、短路异常的装置，公开的有各种各样的方式，其典型的方式为如下所述。
A负载电流检测方式在作为负载的励磁线圈上通电时，监视电流检测用串联电阻上生成的电压降，判定是否有运正的电流通过。如果有负载短路、配线短路等情况时，有大电流流过；另一方面，如果有负载断线、配线断线、开关元件闭路异常等情况时，只有不足给定值的电流流过。这种方式是利用上述原理来综合性检测各部分的异常的。
这种负载电流检测方式在负载及配线的短路异常时，为防止开关元件的损坏是一种有效的装置，但电气负载为感应性负载时在开关元件导通后会发生电流上升的延迟，而不判定为断线异常，所以需要进行延迟检测处理。
B漏电流检测方式将流过漏电流的高阻电阻与负载驱动用开关元件并联连接，对该高阻电阻的分压电压进行监控，如果在切断开关元件时，负载上不存在流过的漏电流，则可作为负载及配线的断线或开关元件的短路异常来综合性检测各部分的异常。
C浪涌电压检测方式在切断负载驱动用开关元件时，检测感应性负载生成的浪涌电压。如果没有浪涌电压，则可作为电负载、配线的断线，开关元件的切断异常及负载、配线的短路引起的切断异常来综合性检测各部分的异常。在这种浪涌电压检测方式中也存在着开关元件切断后浪涌电压生成的延迟问题，所以要进行延迟检测处理，以避免不判定为异常。
特开平3-203599号公报(专利No.2639144)“排气循环阀控制器”(文献A)为采用负载电流检测方式的步进电动机的驱动控制例。特开平10-257799号公报“多通道输出装置的输出开路检测器”(文献B)，为采用漏电流检测方式的步进电动机的驱动控制例。特开平7-99796号公报“步进电动机驱动装置”(文献AB)，为并用负载电流检测方式和漏电流检测方式的步进电动机的驱动控制例。
另一方面，作为对于多个电气负载的已知的异常检测装置，大致分为将由硬件判定、合成后的结果送入微处理器的外部硬件方式和将合成的状态信号输入微处理器并在微处理器内部进行判定处理的内部软件方式。
在上述文献A中，为外部硬件方式，将关于步进电动机的4只励磁线圈的异常延迟锁定，并将其经过“与”耦合的综合异常判定结果送入微处理器。在上述文献B中，为外部硬件方式，用二极管对关于步进电动机的4只励磁线圈的正常状态信号进行“或”耦合，以其输出信号使积分电路复位。同时可根据需要，将积分电路的输出作为综合异常判定结果送入微处理器。
在上述文献AB中，为内部软件方式，将各种状态信号进行逻辑耦合后输入微处理器。在微处理器内部对其输入后的脉冲列的周期及占空比进行监控以实现断线和短路检测。
此外，作为已知的与本发明有关的技术，特开平7-92016号公报“内燃机用燃料喷射阀驱动电路的故障检测电路”(文献C)，给出了采用浪涌电压检测方式的燃料喷射阀驱动用励磁线圈的驱动控制例。
此外，根据特开平5-18315号公报“轿车用发动机控制器”(文献D)，为了实现由设置在发动机控制器内部的微处理器进行驱动控制的传动装置的予置，通过由电源开关驱动的电源继电器对发动机控制器馈电，电源开关切断后也能使电源继电器继续工作，予置结束后再切断电源开关。
此外，特愿2000-380652号“车载电气负载驱动系统的异常检测装置”(文献E)，为内部软件方式，提出了可进行异常相态分离检测的装置，本发明是关于将上述文献E的方式用于步进电动机，通过浪涌电压检测来测出异常的加以改进了的装置。
(1)背景技术的课题的说明在上述背景技术中，文献A或文献B中出现的外部硬件方式，在尺寸和制造成本方面是不利的，这点由文献AB给出的方式却没有在多个电气负载内哪个负载系统为异常的特定概念，因此存在着维修作业困难的缺点。
将文献C的浪涌电压检测方式用于多相励磁圈时，具有可综合检测励磁线圈、开关元件、配线等的异常的特点，但如将多相励磁线圈的浪涌电压并联合成，在步进电动机高速驱动时就有难以检测异常相态分离的问题，(2)发明目的的说明本发明的第一目的在于得到这样的谋求维修作业方便性的电动机驱动系统的异常检测装置，使用利用浪涌电压检测的廉价方便的外部硬件(H/W)的个别状态信号，将该个别状态检测信号经逻辑耦合的单纯的合成状态检测信号输入微处理器，边回避高速动作时的异常判定，边通过微处理器内的软件(S/W)处理正确地进行异常检测，同时可对异常的负载系统加以特定。
本发明的第二目的在于得到谋求维修作业方便性的电动机驱动系统的异常检测装置，使用利用浪涌检测的廉价方便的外部硬件的个别状态信号，将该个别状态信号经逻辑耦合后的多个合成状态检测信号输入微处理器，在高速动作时进行异常判定，通过微处理器内的软件处理正确地进行异常检测，同时可对异常的负载系统加以特定。
发明内容
本发明一个方面的电动机驱动系统的异常检测装置，包括微处理器，能对所述微处理器生成的断续信号作出响应、按给定顺序激励多相励磁线圈以正反转驱动步进电动机的多个开关元件，按各相态检测由所述开关元件使所述各相励磁线圈上通电切断时产生的浪涌电压、发生所述各相励磁线圈上通电及切断用的检测信号的个别状态检测装置，将由所述个别状态检测装置检测的信号进行逻辑和处理、发生在全相励磁线圈上通电、切断确认用的合成信号的合成状态检测装置，存储由所述合成状态检测装置检测的合成信号的生成的临时存储器，
将所述断续信号停止给定时间以上后的首次上升或下降后经变化延迟时间存储的所述临时存储的内容，在所述断续信号首次上升或下降时读出，并按相态存储有无异常的个别判定存储器，在所述个别判定存储器存储本次各相态有无异常之后、消去所述临时存储器的内容并可重新存储本次合成信号的复位装置，以及根据在所述个别判定存储器内至少一个以上的装置存储着异常的状况使异常极警显示器进行动作的异常极警显示装置；所述个别判定存储器对于所述步进电动机停止时间超过给定时间后的首次通电切断，按通电切断的各相态存储不发生所述浪涌电压的合成检测信号，在所述步进电动机正反转启动时进行异常判定。
此外，在前述电动机驱动系统的异常检测装置中，还包括在电源接通时的首次动作或/及电源切断前的最终动作时进行动作、在所述浪涌电压波形为断续波形的限度以下的低速动作下向原点位置单向进行复位用的原点恢复动作控制装置，所述个别判定存储器对于所述步进电动机的驱动开始或旋转方向反转后的首次通电切断，按相态存储所述浪涌电压的合成检测信号不生成的内容，同时在所述步进电动机的原点恢复动作中按通电切断的相态存储所述浪涌电压的合成检测信号不生成的内容。
此外，在前述电动机驱动系统的异常检测装置中，还包括电源继电器，在电源开关接通后立即进行动作、向异常检测装置馈电，同时在所述电源开关切断后至少在所述步进电动机恢复到原点之前期间继续供给电源，然后进行切断电源的延迟切断动作，当前位置计数器，对所述步进电动机的驱动脉冲量或移动脉冲量进行可逆计数，进行步进电动机当前旋转位置的测定动作，以及复位检测开关，所述步进电动机恢复到原点位置时使所述当前值计数器复位，所述电源开关切断、运转停止后进行原点复位，以便在接通电源时立即开始正常运转。
此外，在前述电动机驱动系统的异常检测装置中，还包括当前值计数器，对所述步进电动机的驱动脉冲量或移动脉冲量进行可逆计数，以测定步进电动机的当前旋转位置，最大量设定装置，在原点恢复动作之前对所述当前值计数器进行设定，设定足以从步进电动机的正转位置向反转位置移动的目标驱动脉冲量，复位检测开关，在所述步进电动机恢复到原点位置时进行动作，使所述当前值计数器复位，以及复位异常判定装置，在以所述目标驱动脉冲量进行原点恢复动作后，判定所述复位检测开关是否动作，检测所述步进电动机或机构系统的异常，以使异常报警显示器进行动作。
此外，在前述电动机驱动系统的异常检测装置中，还包括所述临时存储器使用设置在所述微处理器外部的触发电路，该触发电路由所述合成状态检测信号置位、由所述微处理器读出和复位。
本发明另一方面的电动机驱动系统的异常检测装置，包括微处理器，能对所述微处理器生成的断续信号作出响应、按给定顺序激励多相励磁线圈以正反转驱动步进电动机的多个开关元件，个别状态检测装置，按各相态检测由所述开关元件使所述励磁线圈上通电切断时产生的浪涌电压，以发生对励磁线圈确认通电、切断用的检测信号，第一及第二合成状态检测装置，在由所述个别状态检测装置检测的信号内，对相邻不动作的一组信号进行逻辑和处理，以发生对各组的励磁线圈上通电、切断进行确认的合成信号，临时存储器，通过第一及第二插入输入端将由所述第一及第二合成信号检测装置检测的合成信号至少按各组进行分离，并存储在所述微处理器内的RAM存储器中，个别判定装置，在所述断续信号输出的本次下降或上升时，读出所述各组的断续信号输出的上一次上升或下降后经变动延迟时间各组存储的所述临时存储的内容，并按各相态存储有无异常，复位装置，在所述个别判定存储器存储本次各相异常有无后，消去所述临时存储器的内容，重新存储本次的合成信号，以及异常报警显示装置，按所述个别判定存储器内至少一个以上的异常存储，使异常报警器进行动作，以便在高速连续驱动所述步进电动机的状态下进行异常判定。
此外，在前述另一方面的电动机驱动系统的异常检测装置中，还包括计数判定装置，对由所述个别判定存储器存储的异常发生次数进行计数，在各相异常发生次数或各相异常发生次数的总和超过给定值时，使所述异常报警显示装置进行动作。
此外，在前述另一方面的电动机驱动系统的异常检测装置中，还包括在所述微处理器上设置了外部设备连接用的接口，所述个别判定存储器的内容由所述外部设备读出和显示，同时根据由所述外部设备发出的指令使所述内容复位。
图1表示本发明实施形态1的电动机驱动系统的异常检测装置的方框图。
图2表示图1的步进电动机正转动作的时序说明图。
图3表示图1的步进电动机反转动作的时序说明图。
图4表示图1的整个动作的时序说明图。
图5表示步进电动机正转时异常检测动作的时序说明图。
图6表示步进电动机反转时异常检测动作的时序说明图。
图7表示本发明实施形态2的电动机驱动系统的异常检测装置的方框图。
图8表示图7的步进电动机正转动作的时序说明图。
图9表示图7的步进电动机反转动作的时序说明图。
图10表示图7的整个动作的流程说明图。
图11表示图7的步进电动机正转时异常检测动作的流程说明图。
图12表示图7的步进电动机反转时的异常检测动作的流程图。
标号说明P1、P2断续信号输出P3合成状态检测信号P3a 第一合成状态检测信号P3c 第二合成状态检测信号RST 复位信号输出100a、100b异常检测装置101a、101b步进电动机102d 复位检测开关103a～103d励磁线圈
105 电源开关106a电源继电器107 异常报警显示器108 外部设备110a、110b 微处理器111 接口125 触发电路(临时存储器)130 RAM存储器(临时存储器)132 当前时计数器200a～200d 浪涌电压(个别状态检测信号)300a～300d 浪涌电压(个别状态检测信号)405 最大量设定装置406 原点恢复动作控制装置411 复位异常判定装置412 异常报警显示装置426 驱动开始延退确认装置455 最大量设定装置456 原点恢复动作控制装置504a～504d 复位装置505a～505d 个别判定存储器(各相态异常计数存储器)506 计数判定装置507 异常报警显示装置552a、552b 第一临时存储器552c、552d 第临时存储器554a、554b 第一复位装置554c、554d 第二复位装置555a～555d 个别判定存储器(各相态异常计数存储器)556 计数判定装置557 异常报警显示装置604a～604d 复位装置605a～605d 个别判定存储器(各相态异常计数存储器)
606 计数判定装置607 异常报警显示装置652a、652b 第一临时存储器652c、652d 第二临时存储器654a、654b 第一复位装置654c、654d 第二复位装置655a～655d 个别判定存储器(各相态异常计数存储器)656 计数判定装置657 异常报警显示装置800a～800d 浪涌电压(个别状态检测信号)900a～900d 浪涌电压(个别状态检测信号)具体实施形态实施形态1(1)实施形态1的结构的详细说明下面用图说明本发明的实施形态1。图1示出了本发明实施形态1的装置的结构方框图。图1中，100a为包括微处理器110a、对外接的步进电动机101a进行驱动控制的异常检测装置，102a为上述步进电动机101a的转子，102b为按图示方向进行正反转动作的移动体，102c为设置在该移动体正反转限位上的挡块，102d为上述移动体102b到达反转限位时，即上述步进电动机101a恢复到原点位置时进行闭路的复位检测开关，103a、103b、103c、103d为多相的励磁线圈，各励磁线圈的一端通过连接器端子A2、B2、C2、D2与上述异常检测装置100a的连接器端子A1、B1、C1、D1连接。
104为作为步进电动机101a电源的车载电池，105为电源开关，106a为车载电池104通过电源开关105和二极管激励的电源继电器，106为该继电器的输出接点，上述励磁线圈103a、103b、103c、103d的另一端统共输出接点106b与车载电池104连接。
SLP为连接在车载电池104上的上述异常检测装置100a的端子，MPW为通过输出接点106b与车载电池104连接的异常检测装置100a的端子，107为由异常检测装置100a的驱动装置2驱动的异常报警显示器(LMP)，108为通过电缆109与异常报警装置100a的通信用接口(I/F)111连接的外部设备。
关于异常检测装置100a的内部结构，114a、114b、114c、114d为由晶体管构成的开关元件、113a、113b、113c、113d为驱动上述开关元件的基极电阻，115b、115d分别为与基极电阻113b、113d连接的逻辑反转元件，112a、112c分别为与微处理器100a的断续信号输出P1和P2连接的下拉电阻。
在开关元件114a、114b、114c、114d中，开关元件114a和114c上断续信号输出P1、P2通过基极电阻113a和113c进行馈电，开关元件114b和114d上通过逻辑反转元件115b和基极电阻113b及逻辑反转元件115d和基极电阻113d进行馈电。开关元件114a、114b、114c、114d的集电极端子与连接器端子A1、B1、C1、D1连接，驱动上述励磁线圈103a、103b、103c、103d，同时通过“或”耦合用二极管1 16与电阻117连接。
118为晶体管，其发射端子通过发射极电阻119与电源端子MPW连接，并通过电阻117与“或”耦合用二极管116的阴极端连接，120为连接在晶体管基极端子MPW之间的“或”耦合用二极管，121为连接在晶体管118的集电极端子上、驱动晶体管122用的基极电阻，123为连接在晶体管122的基极与发射极端子之间的稳定电阻。
124为电源装置，由上述电源端MPW及SLP进行馈电。由上述电缘端子SLP输出的电源用作输出接点106b开路时的(日语)电源。125为由上述晶体管122的集电极端子驱动的作为临时存储器的触发电路。
P4为将触发电路125的置/位输出读入微处理器110a的输入信号，PST是为将上述触发电路125进行复位由微处理器110a生成的送入触发电路125为复位信号，P3为作为上述触发电路125置位信号的合成状态检测信号。
DR1为微处理器110a的驱动输出，126为由该驱动输出DR1继续保持电源继电器106a动作的驱动元件，DR2为用于驱动异常报警显示器107的微处理器110a的驱动输出。电源继电器106a一旦由电源开关激励驱动后，即使电源开关105开路，仍可由驱动输出DR1保持动作，在由微处理齐110a进行初始动作后，停止驱动输出DR1，使电源继电器106a微处理器110a根据存储在ROM存储器131a内的程序执行控制动作及与外部设备108的通信。
132为将断续信号输出P1的上沿边缘、下沿边缘进行插入计数的微处理器110a的当前值计数器(CNT)，该当前值计数器132根据计数时的断续信号输出P2的逻辑电平进行可逆计数，给出步进电动机101a的当前位置。HP为送入连接有复位检测开关102cd微处理器110a的输入。
复位检测开关102d用于确认由步进电动机101a驱动的开闭阀等促动器的原点位置及发出复位动作的完成信号。原点恢复采用挡块方式时，不需要复位检测开关102d，只要沿复位方向充分驱动步进电动机101a，就可看作为已原点复位。IGS为通过接口电路127与电源开关105连接的电源检测输入信号。
(2)实施形态1的作用及动作的详细说明在图1那样构成的本发明的实施形态1中，首先根据图示的步进电动机101a的正转动作的时序图来说作用及动作。图2中，微处理器110a的断续信号输出P1的上沿边缘用1、5、9表示，下沿边缘用3、7、011表示。微处理器11a的断续信号输出P2的上沿边缘用4、8、012表示，下沿边缘用2、6、010表示。断续信号输出P1的上沿边缘1、5、9时间点上的断续信号输出P2的电平为“H”，而断续信号输出P1的下沿边缘3、7、011上的断续信号输出P2的电平为“L”时表示正转状态，010～012在图中用0包含着其数字来表示。
图2中的A1、B1、C1、D1表示开关元件114a、114b、114c、114d的集电极端子电压波形，即异常检测装置100a的集电极端子A1、B1、C1、D1的电压波形，在励磁线圈103a、103b、103c、103d上通电时为“L”，切断时为“H”。
图2中的A1、B1、C1、D1表示开关元件114a、114b、114c、114d的集电极端子电压波形，即异常检测装置100a的集电极端子A1、B1、C1、D1的电压波形，在励磁线圈103a、103b、103c、103d上通电时为“L”，切断时为“H”。
200a至200d为作为个别状态检测信号的浪涌电压。其中，200a为断续信号输出P1的下沿边缘3上励磁线圈103a的通电切断时的浪涌电压波形，200b为断续信号输出P1的上沿边缘1上励磁线圈103b的通电切断时的浪涌电压波形，200c为断续信号输出P2的下沿边缘2上励磁线圈103c的通电切断时的浪涌电压波形，200d为断续信号输出P2的上沿边缘4上的励磁线圈103d的通电切断时的浪涌淡雅波形。
由各浪涌电压200a至200d产生的电流通过“或”耦合用二极管116，并通过发射极电阻119、输出接点106b被车载电池104吸收，其一部分流入降压二极管120以驱动晶体管122。结果，浪涌电压200a～200d发生时，晶体管122的集电极端子变化为表示正常的信号“L”，作为合成状态检测信号P3送入临时存储器即触发电路125中。
但是，浪涌电压200a至200d不发生时，晶体管122的集电极输出仍为逻辑电平“H”，触发电路125设有置位。触发电路125的内容在下一个时序中(信号输出P1、P2的上沿边缘和下沿边缘)读出、判定后复位，存入新的输入信号P3。
在图1构成的本发明的实施形态1中，根据图3所示的步进电动机101a的反转动作的时序图来说明作用和动作。图3中，微处理器110a的断续信号输出P1的上沿边缘由1、5、9表示，下沿边缘3、7、011表示。微处理器11a的断续信号输出P2的下沿边缘由4、8、012表示，上沿边缘2、6、016表示。断续信输出P1的上沿边缘1、5、9时的断续信号输出P2的电平为“L”，而断续信号输出P1的下沿边缘3、7、011时的断续信号输出P2的电平为“H”。
图3中的A1、B1、C1、D1表示开关元件114a、114b、114c、114d的集电极端子电压波形，即异常检测装置100a的集电极端子A1、B1、C1、D1的电压波形，励磁线圈103a、103b、103c、103d上通电时为“L”单平，切断时为“H”电平。
300a至300d为作为个别状态检测信号的浪涌电压。其中，300a为断续信号输出P1的下沿边缘3上励磁线圈103a通电切断时的浪涌电压波形，300b为断续信号输出P1的上沿边缘1上励磁线圈103b通电切断的浪涌电压波形，300c为断续信号输出P2的下沿边缘4桑励磁线圈103c通电切断时的浪涌电压波形，300d为断续信号输出P2的上沿边缘2上励线圈103d通电切断时的浪涌电压波形。
各浪涌电压300a至300d产生的电流经过图1的“或”耦合用二极管116，并通过发射极电阻119、输出接点106b被车载电池104吸收，其一部分流入降压二极管以驱动晶体管122。其结果，浪涌电压发生时，触发电路125的输入信号P3为“L”电平，与图2情形相同。在图2和图3的脉冲列P3中，例如，用2B小时的意思是，在2时序中，读取和判定浪涌电压300b时的励磁线圈103b的状态信号。
在表示图1构成的整体动作说明用流程图的图4中，400为微处理器110a的动作开始步骤，401为继该步骤之后判定IGS输入(电源检测输入)是否动作的步骤，402为在该步骤为YES时根据下述DR1输出(电源保持驱动输出)是否置位来判定是否为电源接同后的首次动作的步骤，403为该步骤为首次动作时将驱动输出DR1置位的步骤，404为继该步骤之后判定原点恢复检测开关102d是否动作的步骤，405为该步骤判定为原点恢复位置时将当前值计数器132设定在最大量的步骤(最大量设定装置)。这里所讲的最大量系指图1中的移动体102b从挡块102c的正转限位移动到反转限位所需要的脉冲量。
406为继405步骤之后为恢复原点以反转脉冲列发生断续信号输出P1、P2的步骤(原点恢复动作控制装置)，407为该步骤之后图6中后述的子程序，408为该子程序之后判定原点恢复检测开关102d是否进行了动作的步骤，409为408步骤判定为恢复结束知将当前值计数器132恢复到0的步骤。
410步骤在401步骤为NO，判定电源开关105为OFF时进行动作，判定DR1输出是否置位。如该步骤判定为YES、DR1输出已置位，则进入404步骤。411步骤在408步骤判定为不在原点恢复位置时判定当前值计数器132的当前值是否为0(恢复异常判定装置)。该步骤判定为NO时继续进入406步骤，通过发生反转脉冲来减少当前值。
412步骤在上述411步骤判定为YES时，驱动异常报警显示器107(异常报警显示装置)。在该步骤中，与由上述405步骤中设定的足够量的设定值相对应的反转脉冲由406步骤给出，与411步骤的当前值0的判定也无关，408步骤中恢复检测开关102d为不动作，由此来判定步进电动机101a是否正常运转。
413步骤继409或412步骤之后判定电源开关输入IGS是否为OFF。414步骤在该步骤为YES，判定电源开关105为OFF时进行动作，使403步骤中已置位的驱动输出DR1复位。415为410或413步骤判定为NO时，或继414步骤之后的动作结束步骤。
416步骤在402步骤判定为NO、原点恢复动作结束时进行动作，从未图示的驱动控制装置中读出步进电动机101a的目标旋转位置。417步骤在该步骤之后读出当前值132的当前值。418步骤在该步骤之后将由416步骤读出的目标位置与由417步骤读出的当前值进行比较。
420步骤在418步骤判定为偏位过大时，根据偏位正负来判定补偿旋转方向。421a步骤在该步骤判定为正转时由断续信号输出P1、P2发生正转脉冲列。422a继该步骤之后进行动作，判定后述的424a步骤中结束标记是否置位。423a步骤在该步骤判定为NO时进行动作，为图5中后述的子程序，424a步骤继该子程序之后将异常检测结束标记置位。425a步骤在上述422a步骤判定为YES时或继上述424a步骤之后，将当前时的目标位置与当前位置进行比较，判定是否继续发生正转脉冲列，该步骤判定为继续时恢复到421a步骤。
421b步骤在上述420步骤判定为反转时，由继续信号输出P1、P2发生反转脉冲列，422b步骤继该步骤之后判定在后述的424b步骤中结束标记是否置位。423b步骤在该步骤判定为NO时，为图6中后述子程序，424b步骤继该子程序之后将异常检测结束标记置位。425b步骤上述422b步骤判定为YES时或继上述424b步骤之后进行动作，将当前时的目标位置与当前位置进行比较，判定是否继续发生反转脉冲列，该步骤判定为继续时恢复到上述421b步骤。
426为等待时间步骤，在上述418步骤判定为正常时，或上述425a、425b步骤判定为继续停止时，判定驱动停止时间是否在给定值以上，未达到给定时间时，重复426步骤的动作(驱动开始延迟确认装置)。步进电动机101a的再驱动开始或正反转切换驱动前的停止时间通常为上述给定时间以上，可以不用426步骤特意进行时间等待，所以426步骤主要作为驱动开始延迟确认装置来发挥作用，使上述424a或424b步骤中设有置位的结束标记进行复位。在该步骤之后进入上述415结束步骤。
如对上述动作概括地说，从401步骤至414步骤的动作是关于电源开关接通时或电源开关切断时的原点恢复动作及原点恢复过程中的异常检测动作。在本实施形态中，由于具有原点恢复检测开关102a，所以，如做成如电源开关切断时及电源开关接通时进行原点恢复动作，在电源接通时一般不特意进行原点恢复动作已经在原点位置，所以可迅速地进入通常运转状态，同时，万一原点没有复位时也在电源接通时进行原点复位。此外，在给与足够的反转脉冲而原顶恢复检测开关102d仍没有动作时，则可判定为步进电动机101a或被驱动的机械系统为异常。
步骤416以后的步骤则是关于通常运转时的正反转驱动和异常检测，通常运转中的正转结束后或反转结束后的再启动及旋转方向有变化时，可确保426步骤的停止时间，同时，利用子程序423a和423b的异常检测来检测停止后有无首次浪涌电压。
在表示图1构成的正转时异常检测动作说明用流程图的图5中，500为在图4的422a步骤判定为NO时所激活的子程序的动作开始步骤。510a为继500步骤之后判定断续信号输出P1是否下降的步骤。501b为该501a步骤判定为NO时，判定断续信号输出P1是否上升的步骤。501c为该501b步骤判定为NO时，判定断续信号输出P2是否下降的步骤。501d为该501c步骤判定为NO时，判定断续信号输出P2是否上升的步骤。上述501d的判定为NO时，恢复到上述501a步骤。上述501a至50d步骤边进行循环重复动作，边检测断续信号P1或P2的上升或下降。
502a步骤在上述501a步骤判定为YES时，根据图2的时序图进行待机动作至断续信号P2上升为止。502b步骤在上述501b步骤判定为YES时，根据图2的时序图进行待机动作至断续信号P2下降为止。502c步骤在上述501c步骤判定为YES时根据图2的时序图进行待机动作至断续信号P1下降为止。502d步骤在上述501a步骤判定为YES时，根据图2的时序图进行待机动作至断序信号P1上升为止。
503a步骤在上述502a步骤判定为YES时，判定上述触发电路125中合成状态检测信号P3是否置位。503b步骤在上述502b步骤判定为YES时，判定上述触发电路125中合成状态检测信号P3是否置位。503c步骤在上述502c步骤判定为YES时，判定上述触发电路125中合成状态检测信号P3是否置位。503d步骤在上述502d步骤判定为YES时，判定上述触发电路125中合成状态检测信号P3是否置位。
504a至504d为复位步骤(复位装置)。其中，504a步骤在上述503a步骤判定为YES时，使存储在上述触发电路125中的合成状态检测信号P3进行复位。504b步骤在上述503b步骤判定为YES时，使存储在上述触发电路125中的合成状态检测信号P3进行复位。504c步骤在上述503c步骤判定为YES时，使存储在上述触发电路125内的合成状态检测信号P3进行复位。504d步骤在上述503d步骤判定为YES时，使存储在上述触发电路125内的合成状态检测信号P3进行复位。
505a至505d为异常检测次数计数步骤(个别判定存储器＝各相态异常计数存储器)。其中，505a步骤在上述503a步骤判定为NO时，用未图示的A相态异常计数计数器对异常检测次数进行加法计数。505b步骤在上述503b步骤判定为NO时，用未图示的B相态异常计数计数器对异常检测次数进行加法计数。505c步骤在上述503c步骤判定为NO时，用未图示的C相态异常计数计数器对异常检测次数进行加法计数。505d步骤在上述503d步骤判定为NO时，用未图示的D相态异常计数计熟器对异常检测次数进行加法计数。通过上述505a至505d步骤，使不发生合成状态检测信号P3的内容按各相态进行分离并存储。
506步骤继上述504a至504d步骤或上述505a至505d步骤之后进行动作，判定由上述505a至505d步骤计数的异常检测次数的某一个是否超过了给定值，或由上述505a至505d步骤计数的异常检测次数的总和是否超过了给定值(计数判定装置)。507步骤在该步骤判定为YES时发生对异报警新式器107的驱动输出DR2(异常报警显示装置)。508为在上述506步骤判定为NO时，或继上述507步骤之后进行动作1为进入图4的424a步骤的复位电平。
将上述动作概括地说，从501a至505b步骤的动作为检测A相态励磁线圈103a系统的异常，按步进电动机101a的正转启动动作对异常检测次数进行加数计数。从501b至505b步骤的动作为检测B相态励磁线圈103b系统的异常，按步进电动机101a的正转启动动作对异常检测次数进行加法计数。501c至505c步骤的动作为检测C相态励磁线圈103c系统的异常，按步进电动机101a的正转启动动作对异常检测次数进行加法计数。501d至505d步骤的动作为检测D相态励磁线圈1 03d系统的异常，按步进电动机101a的正转启动动作对异常检测次数进行加法计数。在各系统中，励磁线圈、开关元件及配线的断线、短路异常是合并以不可分离状态加以检测的。此外，各相态的异常计数计数器除了在上述505a至505d步骤中进行加法计数外，在图6的605a至605d步骤中也是进行加法计数的，由506步骤进行比较的加法当前值为两者的合并值。
在表示图1构成的反转时异常检测动作说明用流程度的图6中，600为在图4的422b步骤判定为NO时，或继406步骤之后激活的子程序的动作开始步骤。601a步骤在600步骤之后判定断续信号输出P1是否下降。601b步骤在该601a步骤判定为NO时，判定断续信号输出P1是否上升。601c步骤在该601b步骤判定为NO时，判定断续信号输出P2是否下降。601d步骤在该601c步骤判定为NO时，判定断续信号输出P2是否上升。上述601d步骤的判定为NO时，恢复到上述601a步骤。上述601a至601d步骤边进行循环重复动作，边检测断续信号P1或P2的上升或下降。
602a步骤在上述601a步骤判定为YES时进行动作，根据图3的时序至断续信号P2下降为止进行待机动作。602b步骤在该601b步骤判定为YES时，根据图3的时序至断续信号P2上升为止进行待机动作。602c步骤在上述601c步骤判定为YES时，根据图3的时序图至断续信号P1上升为止进行待机动作。602d步骤在上述601d步骤判定为YES时，根据图3的时序图至断续信号P1下降为止进行待机动作。
603a步骤在上述602a步骤判定为YES时，判定临时存储器即上述触发电路125中合成状态检测信号P3是否置位。603b在上述602b步骤判定为YES时，判定上述触发电路125中合成状态检测信号P3是否置位。603c步骤在上述602c步骤判定为YES时，判定上述触发电路125中合成信号P3是否置位。603d步骤在上述602d步骤判定为YES时，判定上述触发电路125中合成状态检测信号P3是否置位。
604a至604d步骤为复位步骤(复位装置)。其中，604a步骤在上述603a步骤判定为YES时，使存储在上述触发电路125内的合成状态检测信号P3进行复位。604b步骤在上述603b步骤判定为YES时，使存储在上述触发电路125内的合成状态检测信号P3进行复位。604c步骤在上述603c步骤判定为YES时，使存储在上述触发器电路125内的合成状态检测信号P3进行复位。604d步骤在上述603d步骤判定为YES时，使存储在上述触发电路125内的合成状态检测信号P3进行复位。
605a至605d为异常检测次数计数步骤(个别判定存储器)。其中，605a步骤在上述603a步骤判定为NO时，用来图示的A相态异常计数计数器对异常检测次数进行加法计数。605b步骤在上述603b步骤判定为NO时，用来图示的B相态异常计数计数器对异常检测次数进行加法计数。605c步骤在上述603c步骤判定为NO时，用来图示的C相态异常计数计数器对异常检测次数进行加法计数。605d步骤在上述603d步骤判定为NO时，用来图示的D相态异常计数计数器对异常检测次数进行加法计数。上述605a至605d步骤将不发生合成状态检测信号P3的内容按相态进行分离并存储。
606步骤在上述604a至604d步骤或605a至605d步骤之后，判定由上述605a至605d步骤计数的异常检测次数的某一个是否超过了给定值，或由上述605a至605d步骤计数的异常检测次数的总次数是否超过了给定值(计数判定装置)。607步骤在该步骤判定为YES时，发生对于上述异常报警显示器107的驱动输出DR2(异常报警显示装置)，608步骤在上述606步骤判定为NO时，或继上述607步骤之后，进入图4的424b步骤或408步骤的复位电平。
将上述动作概括地说，601a至605a步骤的动作为检测A相态励磁线圈103a系统的异常，按步进电动机101a的反转启动动作对异常检测次数进行加法计数。601b至605b步骤动作为检测B相态励磁线圈103b系统的异常，按步进电动机101a的反转启动动作对异常检测次数进行加法计数。601c至605c步骤的动作为检测C相态励磁线圈103c系统的异常，按步进电动机101a的反转启动动作对异常检测次数进行计数。601d至605d步骤的动作为检测D相态励磁线圈103d系统的异常，按步进电动机101a的反转启动动作对异常检测次数进行加法计数。各系统中，是在励磁线圈、开关元件及配线断线、短路异常合并、不可分离状态下进行检测的。此外，各相态的异常计数计数器除了由上述605a至605d步骤进行加法计数之外，也可由图5的505a至505d步骤进行加法计算，由上述606步骤进行比较的加法当前值为两者的合计值。
下面在上述基础上来说明图1的概括性的动作和作用。由开关元件114a至114d生成的脉冲列顺序驱动的步进电动机101a的旋转量，由可将发生脉冲列进行可逆计数的当前值计数器132进行测定，根据与目标标位置的相对偏差进行可逆驱动。步进电动机101a的原点恢复位置由复位检测开关102d检测，使上述当前值计数器132在这时进行复位。但尽管提供了足以接触到挡块位置102c而停止的足够的复位驱动脉冲列，复位检测开关102d不动作时，异常报警显示器进行动作。
如开关元件114a至114d在给励磁线圈103a至103d馈电后切断，则在端子A1至D1上产生浪涌电压。但是，在因短路故障开关元件不能切断电流、或开关元件因开路异常而不能通电时，不发生上述切断时的浪涌电压。即使有励磁线圈断线、短路、或配线线路断线、接地(端子A1至D1与A2至D2之间的配线与车载电池104的负极误接触)，或接空(端子A1至D1与A2至D2之间的配线与车载电池104的正极误接触)，同样不发生切断浪涌电压。
为了减少对于微处理器110a的控制输入端数，各相态的浪用电压“或”耦合用二极管116进行并联耦合，但在发生了异常时，需要识别为哪个相态的异常。并且，在步进电动机101a高速旋转时，利用二极管116的逻辑和输出变为无中断的连续信号电平，而有不能分离各相态的问题。例如，图2的浪涌电压200a是由于断续信号输出P1的下降③而由励磁线圈生成的，通过断续信号P2的上升④，在存储后进行复位。但步进电动机在高速旋转时，会发生浪涌电压的波形超过断续信号P2的上升④点而沿续下去的现象。
为此，会发生这样的问题，即使不发生浪涌电压波形200d，但由于浪涌电压200a的后部波形，看上去似乎有浪涌电压200d发生，触发电路125会有误存储。为了防止这个问题，减小发射极电阻119，增大电阻117，降低使用晶体管118的检测灵敏度，这时，车载电池104的电源电压下降时就不能检测浪涌电压。由于有上述那样的背景，所以按各相态的异常检测是在步进电动机101a的启动早期或低速动作的原点复位时进行的，避免在高速运转时进行异常检测。
实施形态2(1)实施形态2的结构的详细说明下面主要说明本发明实施形态2与图1结构的不同点。图7为实施形态2有关的装置的结构方框图。图7中，100b为含有微处理器110b、驱动控制外接的步进电动机101b的异常检测装置。102d为上述步进电动机101b的转子。在该实施形态中，设有设置图1所示的复位检测开关102d，不使用图1所示的电源电器106a，异常检测装置100b从车载电池104直接供给，通过电源开关105来进行馈电。
关于异常检测装置100b的内容结构，开关元件114a、114b、114c、114d的连接器端子A1、B1、C1、D1连接，驱动励磁线圈103a、103b、103c、103d。励磁线圈103a和103b通过“或”耦合用二极管116a与电阻117a连接，励磁线圈103c和103d通过“或”耦合用二极管116与电阻117c连接。
118a为晶体管，通过发射极电阻119a与电源端子MPW连接，通过上述电阻117a与“或”耦合用二极管116a的阴极连接。120a为连接在上述晶体管的基极与电源端子MPW之间的降压二极管。121a为与上述晶体管118a的集电极连接、驱动晶体管122a的基极电阻。123a为连接在上述晶体管122a的基极与发射极之间的稳定电阻。128a为连接在上述晶体管122a的集电极与电源端子MPW之间的降压电阻。P3a为微处理器110b的插入输入，该插入输入将上述晶体管122a的输出变为“0”的内容存储在RAM存储器130内的第一存储器中。
118c为晶体管，通过发射极电阻119c与电源端子MPW连接，通过上述电阻117c与“或”耦合用二极管116c的阴极连接。120c为降压二极管，连接在该晶体管的基极与电源端子MPW之间。121c为与上述晶体管118c的集电极连接、驱动晶体管122c的驱动基极电阻。128c为连接在上述晶体管与电源线MPW之间的电阻。P3c为微处理器110b的插入输入，该插入输入在上述晶体管122c的输出为“逻电平“0”时的内容存入存储器130内的第二存储器中。此外，上述微处理器110b根据存储在ROM存储器131b内的程序进行控制动作，及与上述外用设备进行通信。
(2)实施形态2的作用和动作的详细说明在图7结构的与本发明实施形态2有关的装置中，首先根据图8所示的正转动作的时序图来说明作用和动作。图8中，微处理器110b的断续信号输出P1的上沿边缘由①、⑤、⑨表示，下沿边缘由③⑦011表示。微处理器110b的断续信号输出P2的上沿边缘由④⑧012表示，下沿边缘由②⑥010表示。断续信号输出P1的上沿边缘①⑤⑨时的断续信号输出P2的电平为“M”，同时断续信号输出P1的下沿边缘③⑦011时的断续信号输出P2的电平为“L”即表示正转状态。
图8中的A1、B1、C1、D1表示开关元件114a、114b、114c、114d的集电极电压波形即异常检测装置100b的连接器端子A1、B1、C1、D1的电压波形。励磁线圈103a、103b、103c、103d上通电时为“L”，切断时为“H”。
800a至800d为作为个别状态检测信号的浪涌电压。其中，800a为断续信号输出P1的下沿边缘③时励磁线圈103a的通电切断时的浪涌电压波形，800b为断续信号输出P1的上沿边缘①时励磁线圈103b的通电切断时的浪涌电压波形，800c为断续信号输出P2的下沿边缘②时励磁线圈103c的通电切断时的浪涌电压波形，800d为断续信号输出P2的上沿边缘④时励磁线圈103d的通电切断时的浪涌电压波形。
浪涌电压800a、800b引起的电流通过图7的“或”耦合用二极管116a并通过发射极电阻119a、电源开关105被车载电池104吸收，但一部分流入降压二极管120a，以驱动晶体管118a，所以通过晶体管118a和基极电阻121a驱动晶体管122a。
其结果，浪涌电压发生时晶体管122a的集电极端子变为意味着正常的“L”电平，作为第一合成状态检测信号P3a送入微处理器110b。浪涌电压800c、800d引起的电流通过图7的耦合用二极管116c，并通过电阻117c、发射极电阻119c、电源开关105被车载电池104吸收，但一部分流入降压二极管以驱动晶体管118c，所以，通过晶体管118c和基极电阻121c驱动晶体管122c。
其结果，浪涌电压发生时，晶体管122c的集电极端子变为意味着正常的“L”电平，作为第二合成状态检测信号P3c送入微处理器110b。此外，如用③B表示的符号的意思是根据在③时间上读出的B相态浪涌电压的临时存储信号，存储的时间在断续信号输出P1的上沿①之后以插入动作存储的。
下面，在图7结构的本发明实施形态2的装置中，根据图9所示的反转动作的时序图来说明作用和动作。图9中，微处理器110b的断续信号P1的上沿边缘①⑤⑨表示，下沿边缘用③⑦011表示。微处理器110b的断续信号输出P2的下沿边缘用④⑧012表示，上沿边缘用②⑥016表示。断续信号输出P1的上沿边缘①⑤⑨时的断续信号输出P2的电平为“L”，同时断续信号输出P1的下沿边缘③⑦011时的断续信号输出P2的电平为“H”时表示反转状态。
图9中的A1、B1、C1、D1表示开关元件114a、114b、114c、114d的集电极端子电压波形，即异常检测装置100b的集电极端子A1、B1、C1、D1的电压波形，励磁线圈103a、103b、103c、103d上通电时为“L”，切断时为“H”电平。
900a至900d为作为个别状态检测信号的浪涌电压。其中，900a为断续信号输出P1的下沿边缘③时励磁线圈103a的通电切断时的浪涌电压，900b为断续信号输出P1的上沿边缘①时励磁线圈103b的通电切断时的浪涌电压波形，900c为断续信号输出P2的下沿边缘④时励磁线圈103c的通电切断时的浪涌电压波形，900d为断续信号输出P2的上沿边缘②时励磁线圈103d的通电切断时的浪涌电压波形。
浪涌电压900a、900b引起的电流经过耦合用二极管116a，并通过电阻117a、发射极电阻119a、电源开关105被车载电池104吸收，但其一部分流入降压二极管120a以驱动晶体管118a，所以通过基极电阻121a驱动晶体管122a。其结果，浪涌电压发生时，晶体管122a的集电极端子变为意味着正常的“L”电平，作为第一合成状态检测信号P3a送入微处理器110b。
浪涌电压900c、900d引起的电流经过图7的“或”耦合用二极管116c，并通过电阻117c、发射极电阻119c、电源开关105被车载电池吸收，但其一部分流入降压二极管以驱动晶体管118c，所以经过晶体管118c和基极电阻121c驱动晶体管122c。
其结果，浪涌电压发生时，晶体管122c的集电极端子变为意味着正常的信号“L”电平，作为第二合成状态检测信号P3c送入微处理器110b。此外，如用③B表示的符号的意思是在③时间上读取的B相态浪涌电压的临时存储信号，存储时间是在断续信号输出P1的上沿①之后以插入动作存储的。
在表示图7结构的整个动作说明用时序图的图10中，450为微处理器110b的动作开始步骤，452为继该步骤之后判定462步骤中后述的标记是否置位以次来判定是否为首次动作的判定步骤。455步骤在该步骤为YES时将图7的当前值计数器132置于最大值。456步骤继该步骤之后，为恢复原点，以反转脉冲列发生断续信号输出P1、P2(原点恢复动作控制装置)。457步骤继该步骤之后进行动作，为图12中后述的子程序。461步骤继该子程序之后判定当前值计数器132的当前值是否变为0。在该461步骤中，在当前值计数器132的当前值变为0之前，恢复到上述456步骤，同时，当前值若变为0，则进入462步骤，原点恢复标记位置。
466步骤在上述452步骤判定为NO，原点恢复动作完成时进行动作，从未图示的驱动控制装置中读出步进电动机101小的目标旋转位置。467步骤在该步骤之后读出当前值计数器132的当前值。468步骤在该步骤之后，将由上述466步骤读出的目标位置与由上述467步骤读出的当前值进行比较。465步骤在上述468步骤判定为偏差正常时，或继上述462步骤之后进行移动的动作结束步骤。在该动作结束步骤中，通过再次动作开始步骤450的激活而重复控制动作。
470步骤在上述468步骤判定为偏位过大时，根据偏位的正负来判定补偿转向，471a步骤在判定为正转时，由断续信号输出P1、P2发生正转脉冲列。473步骤在该步骤之后进行动作，为图11中后述的子程序。475a步骤在该子程序之后将当前时间的目标位置与当前位置进行比较，判定是否继续发生正转脉冲列。该步骤判定为继续时，恢复到上述471a步骤，停止继续时，进入结束步骤465。
471b步骤在上述470步骤判定为反转时，由断续信号输出P1、P2发生反转脉冲列。473b步骤继该步骤后进行动作，为图12中后述的子程序。475b步骤在该子程序之后将当前时间的目标位置与当前位置进行比较，判定是否继续发生反转脉冲列。该步骤判定为继续时，恢复到上述471b步骤，停止继续时，进入结束步骤。将上述动作概括地说，从452步骤至462步骤的动作是关于电源接通时的原点恢复动作、原点恢复过程中异常检测。466步骤以后的步骤则是关于通常运转时的正反转驱动及异常检测。异常检测用的子程序473a、473b及457用图11和图12来说明。
在表示图7构成的正转时异常检测动作说明用流程图的图11中，550为继图10的471a步骤之后激活的子程序的动作开始步骤。551a步骤在该550步骤之后判定断续信号输出P1是否下降。551b步骤在551a步骤判断为NO时，判定断续信号输出P1是否上升。551c步骤在551b步骤判定为NO时，判定断续信号输出P2是否下降。551d步骤在551c步骤判定为NO时，判定断续信号输出P2是否上升。上述551d步骤判定为NO时，恢复到上述551a步骤。上述551a至551d步骤中边进行循环重复动作，边检测断续信号P1或P2的上升或下降。
552a为第一临时存储器，断续信号P1下降后切断励磁线圈103a的电流，通过输入端子P3a插入存储A相态浪涌电压生成的内容。552b为第一临时存储器，断续信号P1下降后切断励磁线圈103b的电流，通过输入端子P3插入存储B相态浪涌电压生成的内容。552c为第二临时存储器，断续信号P2下降后切断励磁线圈103c的电流，通过输入端子P3c插入存储C相态浪涌电压生成的内容。552d为第二临时存储器，断续信号P2下降后切割励磁线圈103d的电流，通过输入端子P3c插入存储D相态浪涌电压生成的内容。上述第一临时存储器552a和552b为上述RAM存储器中的某一个相同的存储器，上述第二临时存储器552c和552b为上述RAM存储器130中的另一个相同的存储器。
553a步骤在上述551a步骤判定为YES时，使存储在上述第一临时存储器552b内的合成状态检测信号进行复位。553b步骤在551b步骤判定为YES时，判定上述第一临时存储器552a中合成状态检测信号P3a是否置位。553c步骤在上述551c步骤判定为YES时，判定上述第二临时存储器中合成状态检测信号P3c是否置位。553d步骤在上述551d步骤判定为YES时，判定上述第二临时存储器552c中合成状态检测信号P3c是否置位。
554a步骤在上述553a步骤判定为YES时，使存储在上述第一临时存储器552b内的合成状态检测信号进行复位。554b步骤在上述553b步骤判定为YES时，是存储在上述第一临时存储器552a内的合成状态检测信号进行复位。554c步骤在上述553c步骤判定为YES时，使上述存储第二临时存储器552d内的合成状态检测信号进行复位。554d步骤在上述553d步骤判定为YES时，使存储在上述553d步骤判定为YES时，使上述存储在第二临时存储器552内的合成状态检测信号进行复位。
555a至555d为异常检测次数计数步骤(个别判定存储器＝各相态异常计数存储器)。其中，555a步骤在上述553a步骤判定为NO时，用未图示的B相态异常计数计数器对异常检测次数进行加法计算。555b在上述553b步骤判定为NO时，用A相态异常计数计数器对异常检测次数进行加法计算。555c步骤在上述553c步骤判定为NO时，用未图示的D相态异常计数计数器对异常检测次数进行加法计数。355d步骤在上述553a步骤判定为NO时，用来图示的C相态异常计数计数器对异常检测次数进行加法计数。通过上述555a至555d步骤使未发生合成状态检测信号P3c和P3a的内容进行分离和存储。
556步骤继上述554a至554d步骤或555a至555d步骤之后判定由上述555a至555d步骤计数的异常检测次数的某一个是否超过给定值时，或由上述555a至555d步骤计数的异常检测次数的总和是否超过给定值。557步骤在该步骤判定为YES时，发生对于上述异常报警显示器107的驱动输出DRZ。558为复位电平，在上述556步骤判定为NO时，或上述557步骤之后，进入图10的475步骤。
将上述动作概括地说，从551a步骤至555a步骤的动作为检测C相态励磁线圈103c系统异常，对异常检测次数进行加法计数。在各系统中，励磁线圈、开关元件及配线断线和短路异常是以合并、不可分离的状态进行检测的。各相态的异常计数计数器除了在上述555a至555d步骤中进行加法计数外，在图12的655a至655d步骤中也进行加法计数，由上述556步骤进行比较的加法当前值为两者的合计值。
在表示图7构成的反转时异常检测动作说明用流程图的图12中，650为继图10的471b或456步骤之后激活的子程序的动作开始步骤。658步骤在656步骤判定为NO时或657步骤之后进行动作，为进入图10的475b或461步骤的复位电平。上述650至658步骤的动作与图11的情形一样，只是将500号的数值置换成600号的数值。此外，在图11和图12中，为方便起见，552a、552b、652a、652b使用了不同的编号，但实际上为相同的第一临时存储器，该临时存储器设置在RAM存储器130内，可更新和存储各组的合成状态检测信号P3a的插入输入信号。
同样，为方便起见，552c、552d、652c、652d使用不同的编号，但实际上为相同的第二临时存储器，该临时装置设置在RAM存储器130内，可更新和存储各组的合成状态检测信号P3c的插入输入信号。
下面，在上述说明的基础上对图7概括地说明作用和动作。利用开关元件114a至114d生成的脉冲列顺序驱动的步进电动机101b的旋转量，用对生成的脉冲列进行可逆计数的当前值计数器132来进行测定，根据与目标位置的相对偏差进行可逆驱动。步进电动机101b的原点恢复看作为由于给出足以使移动体102b碰到挡块102c位置而停止的足够的复位驱动脉冲列而进行原点复位的。
开关元件114a至114d馈电给励磁线圈103a至103d后切断时，在端子A1至D1上产生浪涌电压。但是，开关元件因短路故障不能切断电流，或开关元件因开路异常不能通电时，不发生上述切断浪涌电压。励磁线圈有断线、短路，或配线线路断线、接地(端子A1至D1及A2至D2之间的配线与车载电池104的负极误接触)或接空(端子A1至D1之间的配线与车载电池104的正极误接触)，同样不发生浪涌电压。
为了减少对于微处理器110b的控制输入端数，A相态和B相态的浪涌电压由“或”耦合用二极管116a并联耦合，但在发生异常时，需要识别是哪一个相态的异常。同样，C相态和D相态的浪涌电压由“或”耦合用二极管116c并联耦合，但发生异常时，需要识别是哪一个相态的异常。即使同步电动机101b高速旋转，经过二极管116a和116c的逻辑和输出变为伴随着中断的断续信号电平，可将各相态进行分离。如上所述，将非相邻的浪涌电压经二极管116a或116c并联耦合后，可检测高速旋转时的异常，在减少微处理器110b的输入端子数的基础上，使异常生成的相态进行分离。
发明的其他实施形态根据图1所示的本发明实施形态的装置，临时存储器由设置在微处理器110a外部的能发电路125构成。但也可将合成状态检测信号P3直接与微处理器110a的插入输入端连接，这样可省略触发电路1125，使用RAM存储器130。根据图7所示的本发明实施形态的装置，临时存储器使用设置在微处理器110b内的RAM存储器。并且，分成励磁线圈103a和103b为一组，励磁线圈103c和103d为一组，采用成对的临时存储器。
根据图1、图7的实施形态，为测定步进电动机的驱动量，设置当前值计数器。该当前值计数器为对于步进电动机的驱动脉冲可进行可逆计数的开路控制方式。但是，在步进电动机的转子上设置2相式旋转传感器，如果可用当前值计数器对该旋转传感器的发生脉冲进行可逆计数，那本关于位置控制可进行闭路控制。并且，如设置绝对位置检测传感器，以取代上述旋转传感器，还可省略原点恢复开关。
从上述说明可清楚地看出，根据本申请的第1发明，具有这样的效果在随由微处理器生成的断续信号输出顺序进行开关动作的多个开关元件驱动下、按给定顺序激励多相励磁线圈后按给定角度进行正反转动的步进电动机中，具有各相态的个别状态检测装置、全相态的合成状态检测装置、临时存储器、个别判定存储器、复位装置以及异常报警显示装置。对上述步进电动机的驱动开始或旋转方向反转后的首次通电切断，按相态存储设有发生上述浪涌电压的合成检测信号的内容，并进行异常判定。因此，使用信号的端子数减少，硬件结构简便、价廉，同时在步进电动机高速旋转时，检测浪涌电压即使为无中断的连续波形，也可确切地检出各相态的异常。
根据本申请的第2发明，具有这样的效果在本申请的第1中，具有原点恢复动作控制装置，上述个别判定存储器对于上述步进电动机的驱动开始或转向反转后的首次通电切断，可按通电切断后的各相态存储没有发生上述浪涌电压的合成检测信号的内容，同时在上述步进电动机的原点恢复动作中，按通电切断后的各相态存储没有发生上述浪涌电压的合成检测信号的内容。因此，在运转开始时和运动中可检测各相态的异常，所以，若有异常，可进速进行检测。
根据本申请的第3发明，具有这样的效果在本申请的第2中，具有电源继电器、当前值计数器及复位检测开关。因此，通过电源开关切断、运转停止后进行原点复位，在电源接通时确认复位检测开关的动作，这样可立即进行正常运转。
根据本申请的第4发明发明，具有这样的效果在本申请的第2或第3发明中，设置当前值计数器、最大量设定装置、复位检测开关及复位异常判定装置。因此，在检测步进电动机或结构系统的异常后使上述报警异常显示器进行动作。
根据本申请的第5发明，具有这样的效果在本申请的第1或第2发明中，作为临时存储器，使用设置在上述微处理器外部的触发电路。因此，可减轻兼用微处理器的高速处理控制负担，适于高速运转控制，同时，由于检测信号进行逻辑耦合，所以，作为硬件的触发电路可用1个，结构较经济。
根据本申请的第6发明发明，具有这样的效果在本申请的第1或第2发明中，临时存储器使用上述微处理器内部的RAM存储器。因此，不许要连接在微处理器外部的作为硬件的触发电路；装置的结构可做成小型且成本低。
根据本申请的第7发明，具有这样的效果在随中微处理器生成的断续信号输出顺序进行开关动作的多个开关元件驱动下、按给定顺序激励多相励磁线圈后按给定顺序激励多相励磁线圈后按给定角度进行正反转动的步进电动机中，设置了各相态的个别状态检测装置、第一和第二合状态检测装置、复位装置以及异常报警装置。因此，步进电动机即使高速运转，作为各组的检测信号的浪涌电压变为有中断的断续波形，可检测各相态的异常，同时，使用信号的端子数减少，结构简便，成本低。
根据本申请的第8发明，具有如下实用效果在本申请的第1至第7发明的某一项中，上述个别判定存储器设置了异常发生次数的计数判定装置。该计数判定装置在各相态异常发生次数或各相态异常发生次数的总和超过了给定值时，使上述异常报警装置进行动作。因此，即使有噪音误动作，也可进行早期异常判定，不会引起混乱。
根据本申请的第9发明，具有这样的额效果在本申请的第1至第8发明的某一项中，上述微处理器上设置外部设备连接用的接口，上述个别判定存储器的内容由上述外部设备读取、显示，同时根据外部设备发出的指令进行复位。因此，可识别异常系统，所以对于特定的异常相态，可检查开关元件或励磁线圈或配线的其中某一个是否为异常，并迅速地排除异常要素、进行更换。
权利要求
1.一种电动机驱动系统的异常检测装置，其特征在于，包括微处理器，能对所述微处理器生成的断续信号作出响应、按给定顺序激励多相励磁线圈以正反转驱动步进电动机的多个开关元件，按各相态检测由所述开关元件使所述各相励磁线圈上通电切断时产生的浪涌电压、发生所述各相励磁线圈上通电及切断用的检测信号的个别状态检测装置，将由所述个别状态检测装置检测的信号进行逻辑和处理、发生在全相励磁线圈上通电、切断确认用的合成信号的合成状态检测装置，存储由所述合成状态检测装置检测的合成信号的生成的临时存储器，将所述断续信号停止给定时间以上后的首次上升或下降后经变化延迟时间存储的所述临时存储的内容，在所述断续信号首次上升或下降时读出，并按相态存储有无异常的个别判定存储器，在所述个别判定存储器存储本次各相态有无异常之后、消去所述临时存储器的内容并可重新存储本次合成信号的复位装置，以及根据在所述个别判定存储器内至少一个以上的装置存储着异常的状况使异常极警显示器进行动作的异常极警显示装置；所述个别判定存储器对于所述步进电动机停止时间超过给定时间后的首次通电切断，按通电切断的各相态存储不发生所述浪涌电压的合成检测信号，在所述步进电动机正反转启动时进行异常判定。
2.如权利要求1所述的电动机驱动系统的异常检测装置，其特征在于，包括在电源接通时的首次动作或/及电源切断前的最终动作时进行动作、在所述浪涌电压波形为断续波形的限度以下的低速动作下向原点位置单向进行复位用的原点恢复动作控制装置，所述个别判定存储器对于所述步进电动机的驱动开始或旋转方向反转后的首次通电切断，按相态存储所述浪涌电压的合成检测信号不生成的内容，同时在所述步进电动机的原点恢复动作中按通电切断的相态存储所述浪涌电压的合成检测信号不生成的内容。
3.如权利要求2所述的电动机驱动系统的异常检测装置，其特征在于，包括电源继电器，在电源开关接通后立即进行动作、向异常检测装置馈电，同时在所述电源开关切断后至少在所述步进电动机恢复到原点之前期间继续供给电源，然后进行切断电源的延迟切断动作，当前位置计数器，对所述步进电动机的驱动脉冲量或移动脉冲量进行可逆计数，进行步进电动机当前旋转位置的测定动作，以及复位检测开关，所述步进电动机恢复到原点位置时使所述当前值计数器复位，所述电源开关切断、运转停止后进行原点复位，以便在接通电源时立即开始正常运转。
4.如权利要求2或3所述的电动机驱动系统的异常检测装置，其特征在于，包括当前值计数器，对所述步进电动机的驱动脉冲量或移动脉冲量进行可逆计数，以测定步进电动机的当前旋转位置，最大量设定装置，在原点恢复动作之前对所述当前值计数器进行设定，设定足以从步进电动机的正转位置向反转位置移动的目标驱动脉冲量，复位检测开关，在所述步进电动机恢复到原点位置时进行动作，使所述当前值计数器复位，以及复位异常判定装置，在以所述目标驱动脉冲量进行原点恢复动作后，判定所述复位检测开关是否动作，检测所述步进电动机或机构系统的异常，以使异常报警显示器进行动作。
5.如权利要求1或2所述的电动机驱动系统的异常检测装置，其特征在于，所述临时存储器使用设置在所述微处理器外部的触发电路，该触发电路由所述合成状态检测信号置位、由所述微处理器读出和复位。
6.如权利要求1或2所述的电动机驱动系统的异常检测装置，其特征在于，所述临时存储器使用所述微处理器内部的RAM存储器，该RAM存储器通过以小于所述合成信号脉冲宽度的时间间隔周期性进行输入监视的微处理器的中断输入端进行置位，在微处理器内部去读出和复位。
7.一种电动机驱动系统的异常检测装置，其特征在于，包括微处理器，能对所述微处理器生成的断续信号作出响应、按给定顺序激励多相励磁线圈以正反转驱动步进电动机的多个开关元件，个别状态检测装置，按各相态检测由所述开关元件使所述励磁线圈上通电切断时产生的浪涌电压，以发生对励磁线圈确认通电、切断用的检测信号，第一及第二合成状态检测装置，在由所述个别状态检测装置检测的信号内，对相邻不动作的一组信号进行逻辑和处理，以发生对各组的励磁线圈上通电、切断进行确认的合成信号，临时存储器，通过第一及第二插入输入端将由所述第一及第二合成信号检测装置检测的合成信号至少按各组进行分离，并存储在所述微处理器内的RAM存储器中，个别判定装置，在所述断续信号输出的本次下降或上升时，读出所述各组的断续信号输出的上一次上升或下降后经变动延迟时间各组存储的所述临时存储的内容，并按各相态存储有无异常，复位装置，在所述个别判定存储器存储本次各相异常有无后，消去所述临时存储器的内容，重新存储本次的合成信号，以及异常报警显示装置，按所述个别判定存储器内至少一个以上的异常存储，使异常报警器进行动作，以便在高速连续驱动所述步进电动机的状态下进行异常判定。
8.如权利要求1至7任一项所述的电动机驱动系统的异常检测装置，其特征在于，包括计数判定装置，对由所述个别判定存储器存储的异常发生次数进行计数，在各相异常发生次数或各相异常发生次数的总和超过给定值时，使所述异常报警显示装置进行动作。
9.如权利要求1至8任一项所述的电动机驱动系统的异常检测装置，其特征在于，在所述微处理器上设置了外部设备连接用的接口，所述个别判定存储器的内容由所述外部设备读出和显示，同时根据由所述外部设备发出的指令使所述内容复位。
全文摘要
利用CPU方便地检测由微处理器(CPU)控制的电动机励磁线圈的配线、开关元件等的短路和断线异常等。根据CPU110a生成的脉冲输出P1、P2顺序进行开关动作的开关元件114a至114d驱动励磁线圈103a至103d。上述开关元件切断时生成的浪涌电压电二极管进行逻辑和耦合并输入临时存储电路，CPU110a在其后P1或P2的脉冲边缘将其读出、存储及复位。在临时存储电路125中如果没有浪涌电压的发生，则使异常报警显示器进行动作。
文档编号H02P8/38GK1459922SQ0215748
公开日2003年12月3日 申请日期2002年12月20日 优先权日2002年5月21日
发明者中道正基, 橋本光司 申请人:三菱电机株式会社