DE3428719A1

DE3428719A1 - Motorregeleinrichtung

Info

Publication number: DE3428719A1
Application number: DE19843428719
Authority: DE
Inventors: Hideki Kawasaki Kanagawa Adachi; Masayuki Yokohama Kanagawa Hirose; Masato Yokohama Kanagawa Ishida; Yutaka Tokio Komiya; Kazuki Yokohama Kanagawa Miyamoto; Masanori Miyata; Shinichi Tokio Nakamura; Masahiro Tomosada
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1983-08-04
Filing date: 1984-08-03
Publication date: 1985-02-28
Also published as: US4897778A; GB2147123B; GB8419711D0; GB2147123A

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet" von Regeleinrichtungen für Motore zur Verwendung in Kopiergeräten oder dergleichen und bezieht sich insbesondere auf Motorregel.einrichtungen, die für den Einsatz in Kopiergeräten zu einer stufenlasen Maßstabänderung durch kontinuierliches Regeln der Geschwindigkeit eines optischen Abtastsystems geeignet sind.

Bei einer derartigen Regeleinheit, insbesondere bei der Phasenkopplungs-Regelung, waren die Phasenkopplungs-Regeleigenschaften von den Eigenschaften eines Tiefpaßfilters abhängig.

Weiterhin war bei einer Steuereinrichtung, die zum Synchronisieren mit Geschwindigkeiten verschiedener Sollwerte ausgelegt war, eine Umschaltung eines solchen Tiefpaßfilters erforderlich-Ferner waren zur Impulsbreitenmodulations-Ansteuerung des

Motors Einrichtungen wie ein Addierer zum Addieren eines Phasenregelkreis-Signals und eines Drehzahlregelkreis-Signals sowie ein Integrator zum Integrieren des Addiererausgangssignals erforderlich.

Da ferner Einrichtungen dieser Art durch einen Schaltungsaufbau gebildet waren, wurden zu einer kontinuierlichen Geschwindigkeitsänderung eine Bezugsfrequenz und eine Rückkopplungsfrequenz aus einem Drehmelder für den Anttfiebsmotor mittels eines Teilers heruntergeteilt oder es wurde die Bezugsfrequenz umgeschaltet, was unvermeidbar eine nachteilige Vergrößerung der Abmessungen der Einrichtungen ergab.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Ausschaltung der vorstehend genannten Unzulänglichkeiten eine kleinausgelegte Motorregeleinrichtung zu schaffen, die eine Phasenkopplungs-Drehzahlregelung in einem weiten Bereich ermöglicht.

Ferner soll mit der Erfindung eine kleinbemessene Motorregeleinrichtung geschaffen werden, die sich unter Verwendung eines Mikrocomputers durch hohe Genauigkeit und einen weiten Bereich der Phäsenkopplungs-Drehzahlregelung auszeichnet.

Weiterhin soll die erfindungsgemäße Motorregeleinrichtung eine hohe Zuverlässigkeit haben.

OQ Daher soll mit der Erfindung eine Motorregeleinrichtung mit einfachem Aufbau geschaffen werden, der eine Phasenkopplungs-Drehzahlregelung über einen weiten Bereich unter hoher Genauigkeit ermöglicht.

gc Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

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■ Fig. 1 ist eine schematische Schnittansicht eines Kopiergeräts, bei dem die erfindungsgemäße Motorregeleinrichtung anwendbar ist.
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Fig. 2 ist ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Motorregeleinrichtüng gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.

Fig. 3A bis 3C sind Ablaufdiagramme zur Darstellung der Funktion der Schaltung nach Fig. 2.

Fig. k ist ein Diagramm, das Signalkurvenformen von jeweiligen Schaltungsteilen zeigt.

Fig. 5 ist ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Motorregeleinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.

Fig. 6A bis 6C sind Ablaufdiagramme zur Darstellung der Funktion der Schaltung nach Fig. 5.

Fig. 7 ist ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Motorregeleinrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.

Fig. 8A bis 8D sind Ablaufdiagramme zur Darstellung der Funktion der Schaltung nach Fig.· 7.

Fig. 9 ist ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Motorregel-. einrichtung gernäß einem vierten Ausführungsbeispiel.

OQ Fig. 1OA bis 1OC sind Ablaufdiagramme zur Darstellung der Funktion der Schaltung nach Fig. 9.

Fig. 11 ist ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Motorregeleinrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel.

Fig. 12A bis 12C sind Ablaufdiagramme zur Darstellung der

Funktion der Schaltung nach Fig. 11

Fig. 13 ist ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Motorregeleinrichtung gernäß einem sechsten Ausführungsbeispiel.

Fig. 1 ifA bis 1^D sind Ablaufdiagramme zur Darstellung der Funktion der Schaltung nach Fig. 13.

Fig. 15A bis 15C sind Ablaufdiagramme zur Darstellung der Funktion bei einem siebenten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Motorregeleinrichtung.

Fig. 16A bis 16C sind Ablaufdiagramme zur Darstellung der Funktion bei einem achten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Motorregeleinrichtung.

Fig. 17A bis 17D sind Ablaufdiagramme zur Darstellung der Funktion bei einem neunten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Matorregeleinrichtung.

Fig. 1B ist ein Schaltbild der Motorregeleinrichtung gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel.

Fig. 19A bis 19D sind Ablaufdiagramme zur Darstellung der Funktion der Schaltung nach Fig. 18.

Fig. 2D ist ein Signalkurvenformdiagramm zur Darstellung der Funktion der Schaltung nach Fig. 18.

QQ Die Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines Kopiergeräts, bei dem die erfindungsgemäße Matorregeleinrichtung anwendbar ist.

In der Fig. 1 ist mit 1 eine fotoempfindliche Trommel

ge bezeichnet, die mittels eines nicht gezeigten Motors in Pfeilrichtung gedreht tuird. Die Umfangsflache der foto-

empfindlichen Trammel 1 ist mit einem fatoempfindlichen Material 3 bedeckt, das eine leitende Grundschicht, eine fatoleitfähige Schicht und eine durchsichtige überflächenisolierschicht aufweist. Die Drehzahl der fotnempfindlichen Trommel 1 ist sowohl beim Kapieren im Echtformat bzuj. im Maßstab 1:1 als auch beim Kopieren mit verändertem Maßstab konstant. Die fotoempfindliche Trommel 1 wird zuerst mittels eines Gleichstrom-Karonaentladers k. gleichförmig geladen und dann gleichzeitig mit einer Schlitzbelichtung mit dem Bild einer·Uarlage D über ein nachfolgend beschriebenes optisches System mittels eines Wechselstrom- oder Gleichstrom-Karonaentladers 5 in der zu dem ersten Laden entgegengesetzten Polarität geladen. In dem Entlader 5 ist eine Schlitzöffnung für den Durchlaß von Strahlenbündeln ausgebildet. Danach wird die fotoempfindliche Trommel 1 über ihrer ganzen Oberfläche mittels einer Lampe 6 gleichmäßig beleuchtet, so daß ein dem Uarlagenbild entsprechendes Ladungsbild mit hohem Kontrast erzeugt wird. Das Ladungsbild uird dann mittels einer Entwicklungsvorrichtung 7 in ein Tonerbild umgesetzt, wodurch es sichtbar wird. Danach wird das Tonerbild mittels eines Übertragungsladers 2 auf Papier P übertragen, das zu der Umfangsflache der fotaempfindichen Trommel 1 befördert wird. Die Polarität des Übertragungsl'aders .2 ist die gleiche wie diejenige des Entladers k. Nach der Übertragung des Tonerbilds uiird das Papier P mittels einer Ablöseklinke 9 van der Umfangsflache der fotoempfindlichen Trommel 1 gelöst und einer Fixiereinheit 10 zugeführt. In dieser wird das Tonerbild an dem Papier P fixiert. Andererseits wird nach der Bildübertra-

OQ gung der an der Umfangsflache der fataempfindlichen Trommel 1 zurückgebliebene Toner mittels einer Reinigungsvorrichtung 11 entfernt, so daß die Trommel für den nächsten. Kapiervorgang bereit uiird. Ein Blatt Papier P in dem entsprechend dem Maßstabfaktor für das Kopieren und der zu

gc kopierenden Fläche gewählten Format wird mittels einer Transportvorrichtung 12 über eine Führung 13 aus einer

nicht gezeigten Papiervorratskassette für dieses Format zu der Übertragungsstation befördert.

Die Vorlage 0 wird auf eine durchsichtige Vorlagenplatte 1^a aufgelegt und in Pfeilrichtung mittels eines optischen Systems (von unten her)'abgetastet, das einen ersten Spiegel 20, einen sich mit der halben Geschwindigkeit des ersten Spiegels 20 bewegenden zweiten Spiegel 20a und eine Beleuchtungslampe 15 aufweist. In diesem Fall ist es vorteilhaft, die Beleuchtungslampe 15 so zu gestalten, daß sie an dem gleichen Halter wie der erste Spiegel 20 gelagert ist. Die Bewegungsgeschwindigkeit des ersten Spiegels 20 ist ein Uert, der durch Multiplizieren der Umfangsgeschwindigkeit der fotoempfindlichen Trommel 1 mit dem Kehrwert des Kopiermaßstabfaktors, nämlich des Abbildungs-Maßstabfaktors eines Abbildungsobjektivs 16 erzielt wird. Zum Ändern des Maßstabfaktars muß die optische Lüeglänge zwischen dem Objektiv und der Vorlage und diejenige zwischen dem Objektiv und dem fotoempfindlichen Material geändert werden. Im Falle des Echtformatkopierens bzw. des Kopierens im Maßstab 1:1 stehen das Objektiv 16, der zweite Spiegel 20a, ein dritter Spiegel 17 und ein vierter Spiegel 18 in den durch ausgezogene Linien dargestellten Stellungen. Bei m < 1 , nämlich dem Verkleinerungskopieren wird die Relativlage zwischen dem ersten Spiegel 20 und dem zweiten Spiegel 20a, die Komponenten des optischen Abtastsystems sind, durch Verschieben des zweiten Spiegels 20a in eine Stellung 20a' verändert, während das Abbildungsobjektiv in eine Stellung 16" verschoben wird. Andererseits wird bei m >1, gQ nämlich dem Vergrößerungskopieren das Abbildungsobjekti.v 16 in eine Stellung 16' versetzt, während der dritte Spiegel 17 und der vierte Spiegel 18 jeweils in Stellungen 17¹ und 1ß' verschoben werden. Auf diese Heise kann durch Ändern der jeweiligen optischen tüeglänge unter Vergrößerung oder cc Verkleinerung kopiert werden.

Das Objektiv 16, der dritte Spiegel 17 und der vierte Spiegel 1Θ werden in ihren Lagen festgehalten, während'der erste Spiegel 20 und der zweite Spiegel 2Da eine Abtastverschiebung erfahren. Mit B ist ein Schrittmotor zum Verschieben des Objektivs 16 und der Spiegel 20a, 17 und 18 entsprechend einem festgelegten Maßstabfaktor bezeichnet.

Ferner ist an diesem Kopiergerät eine (nicht gezeigte) Bedienungseinheit für das Festlegen eines veränderbaren Maßstabfaktors, einerAnzahl von Kopieblättern usu. vorgesehen, so daß die Bedienungsperson einen erwünschten Maßs.tabfaktor wählen kann.

Sobald der (nicht gezeigte) Gleichstrom-Motor dreht, bewegt sich das optische System in der Pfeilrichtung mit einer Geschwindigkeit, die dem festgelegten veränderten Maßstabfaktor entspricht.

Die Fig. 2 ist ein Schaltbild der erfindungsgemäßen.Motorregeleinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Die Fig. 2 zeigt eine Zehnertastatur 21 zum Wählen einer Motordrehzahl (eines veränderbaren Maßstabfaktors) und einen Oszillator . 22 zur Ansteuerung eines Zählers 23A-1 eines Mikrocomputers 23-1 für die Drehzahlregelung. Der Zähler 23A-1 zählt Taktimpulse aus dem Oszillator 22 und erzeugt entsprechend der mit der Zehnertastatur 21 gewählten Motordrehzahl ein Bezugsfrequenzsignal FS für den Phasenvergleich. Der Mikrocomputer 23-1 nimmt ferner an einem Unterbrechungsanschluß ein später erläutertes Signal

OQ FG auf. Mit Zk ist eine Ausgangsleitung bezeichnet, an der gemäß der nachfolgenden Beschreibung ein in dem Mikrocomputer 23-1 erzeugtes Phasenvergleichssignal PC abgegeben wird. Mit 25 ist eine programmierbare manostabile Kippstufe bezeichnet, die durch von dem Mikrocomputer 23-1 abgegebene Daten 26 eingestellt wird, das Ausgangssignal des Oszillators 22 zählt, unter Aufnahme des Rückkopplungssignals FG

aus einem später beschriebenen Drehmelder 32 als Triggersignal arbeitet, ein Drehzahlsteuersignal FU erzeugt und dieses an eine Ausgangsleitung 27 abgibt. Ferner zeigt die Fig. 2 einen Addierer 2B zur Addition des Phasenvergleichssignals PC mit dem Drehzahlsteuersignal ^F^» einen Vergleicher 29 zum Ausführen einer Impulsbreitenmodulation (PUM), eine Treiberstufe 3G zur Ansteuerung eines Motors 31, der typischerweise ein Gleichstrom-Motor für den Antrieb des optischen Systems ist, und den Drehmelder 32 für das Messen der Drehzahl des Motors 31. Der Drehmelder erzeugt das Rückkopplungssignal FG und gibt es in den Mikrocomputer 23-1 souiie die monostabile Kippstufe 25 ein. Mit 33 bis 36 sind elektronische Regelwiderstände bezeichnet, während mit 37 ein Kondensator bezeichnet ist.

Eine kontinuierliche Maßstabsänderung kann dadurch bewerkstelligt werden, daß bei konstanter Trommeldrehzahl die Abtastgeschwindigkeit des optischen Systems kontinuierlich verändert wird. Uenn die Frequenz des Rückkopplungssignals FG aus dem Drehmelder 32 an dem Motor 31 für den Antrieb des optischen Systems bei dem Kopieren im Maßstab 1:1 gleich 1 kHz (mit der Periode T = 1 ms) ist und der Maßstabfaktor in 1 %-Schritten verändert wird, ändert sich die Periode T jeweils um 0,01 ms. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann das Bezugsfrequenzsignal FS durch das Zählen eines Signals maximaler Frequenz (100 kHz) mit dem Zähler 23A-1 erzeugt werden. Dieses Signal maximaler Frequenz wird von dem Oszillator 22 erzeugt.

OQ Es wird nun der Betriebsablauf bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 beschrieben.

Der Addierer 2B führt eine Addition des von dem Mikrocomputer 23-1 abgegebenen Phasenvergleichssignals PC mit dem gg Drehzahlsteuersignal FU aus. Das Ausgangssignal des Addierers wird mittels eines Filters aus dem Regelwiderstand 35

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und dem Kondensator 37 integriert und mit einem durch den Regelwiderstand 36 bestimmten Schwellenwert in dem Vergleicher 29 der Impulsbreitenmodulation unterzogen. Das Impulsbreitenmodulations- bzw. · PUM-Signal aus dem Vergleicher 29 wird der Treiberstufe 3D zugeführt, die den Motor 31 speist, wodurch der Motor 31 entsprechend dem Motordrehzahlbefehl aus der Zehnertastatur 21 so geregelt wird, daß das Bezugsfrequenzsignal FS und das Rückkopplungssignal FG auf einer vorbestimmten Phasendifferenz gehalten werden.

Der Vorgang der Steuerung des Phasenvergleichs und der Drehzahlregelung wird anhand der Ablaufdiagramme in den Fig. 3A bis 3C und des Kurvenformdiagramms in Fig. k beschrieben. In den Fig. 3A und 3C sind mit (1), (2), ... jeweils Programmschritte bezeichnet. Die Schritte gemäß den Ablaufdiagrammen in den Fig. 3A bis 3C sind als Programme' in einem Festspeicher (RDM) im Mikrocomputer 23-1 gespeichert. ■

Aus der Zehnertastatur 21 wird die Drehzahl des Motors 31 (der Maßstabfaktor) eingegeben (1). Llenn der Einstell.wert geändert wird (2), wird der geänderte Einstellwert (Datenwert) in dem Zähler 23A-1 eingestellt (3), welcher abwärts zu zählen beginnt. Wenn nach dem Abschluß des Abwärtszählens in dem Zähler 23A-1 ein Unterbrechungssignal erzeugt wird, wird der Einstellwert wieder automatisch eingestellt und das Abwärtszählen wiederholt. Als Ergebnis wird in der monostabilen Kippstufe 25 der Datenwert 26 eingestellt (*♦).

QQ Das Geschwindigkeitssteuersignal FV wird dadurch erzielt, daß bei dem Schritt (.k) nach Fig. 3A an der monostabilen Kippstufe 25 ein Zeitgeberwert eingestellt wird, der gleich der Hälfte des dem Maßstabfaktor entsprechenden . Frequenzsignals FS, nämlich gleich FS/2 ist. Das heißt,' in der

gg monastabilen Kippstufe 25 wird das Ausgangssignal der Kippstufe rückgesetzt, wonach ein Zähler in der mDnostabilen

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Kippstufe 25 gleichzeitig mit dem Anstieg des Rückkopplungssignals FG aus dem Drehmelder 32 zu zählen beginnt und nach dem Hochzahlen das Ausgangssignal der Kippstufe 25 ujieder gesetzt wird. Infolgedessen wird das Drehzahlsteuersignal FW gemäß Fig. U erzeugt.

Das Phasenvergleichssignal PC ujird wiederholt bei dem Abfall des Bezugsfrequenzsignals FS gesetzt und bei dem Abfall des Rückkopplungssignals FG rückgesetzt, wenn die Phasendifferenz zwischen 0 und 2U liegt. Wenn die Phase des Rückkopplungssignals FG um 2Tt oder mehr nacheilt, bleibt das Phasenvergleichssignal PC in dem Setzzustand, wonach der Betriebsvorgang für die Phasendifferenz D bis 2 γι. nach dem zweimaligen Erfassen des Abfalls des Rückkopplungssignals FG während einer Periode des Bezugsfrequenzsignals FS wiederholt wird. Denn im Gegensatz dazu die Phase des Rückkopplungssignals FG voreilt, nämlich die Phasendifferenz kleiner als D wird, so bleibt das Phasenvergleichssignal in dem Rücksetzzustand, wonach der Betriebsvorgang die Phasendifferenz 0 bis Ztl nach der zweimaligen Erfassung des Abfalls des Bezugsfrequenzsignals FS während einer Periode des Rückkopplungssignals FS wiederholt wird.

Diese Betriebsvorgänge werden weiter anhand der Fig. 3B und 3C beschrieben.

Da gemäß Fig. k bei der Phasendifferenz 0 bis 2 7C immer Bedingungen bestehen, bei denen eine FS-Sperrkennung bzw.

gQ FS-Sperre rückgesetzt bzw. ausgeschaltet ist und.ein FG-Zählereingang "1" ist, wird durch ein FS-Unterbrechungssignal über Schritte (121), (12), (13) und (19) der PC-Ausgang des Mikrocomputers·23-1 gesetzt bzw. das Signal PC eingeschaltet (20), ein FG-Zähler zum Zählen der FG-Unter-

gc brechungshäufigkeit gelöscht (16), dann ein FS-Zähler für das Zählen der FS-Unterbrechungshäufigkeit aufgestuft (17),

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danach gleichzeitig mit der IMachspeicherung bzuj. Fortschreibung von Registern eine Unterbrechungsfreigabe ausgeführt (18) und schließlich das Programm zurückgeführt. Da ferner die Bedingungen bestehen, daß eine FG-Sperrkennung bziu. FB-Sperre rückgesetzt bzw. abgeschaltet ist und ' ein FS-Zählereingang bzw. FS-Eingang "1"' ist, wird durch ein FG-Unterbrechungssignal über Schritte (31), (32), (33), (34) und (40) das Signal PC abgeschaltet (41), der FS-Zähler für das Zählen der FS-UnterbrechungshäuPigkeit gelöscht (37), der FG-Zähler für das Zählen der FG-Unterbrechungshäufigkeit aufgestuft (3B), gleichzeitig mit dem Fortschreiben der Register eine Unterbrechungsfreigabe ausgeführt (39) und schließlich das Programm zurückgeführt. Durch eine Folge dieser Schritte wird der PC-Ausgang wiederholt gesetzt und rückgesetzt bzw. das Signal PC wiederholt ein- und ausgeschaltet.

Das heißt, es werden abwechselnd das FS-Unterbrechungssignal und das FG-Unterbrechungssignal erzeugt.

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Da bei einer Phasendifferenz von 2 TC oder darüber (Fig. 4) die Anfangsbedingungen bestehen, daß die FS-Sperre ausgeschaltet ist und der FG-Eingang "1" ist, wird auf die vorstehend beschriebene Weise über die Schritte (11), (12),

(13) und (19) das Signal PC eingeschaltet, (20), der FG-Zähler für das Zählen der FG-Unterbrechungshäufigkeit gelöscht (16), der FS-Zähler für das Zählen der FS-Unterbrechungshäufigkeit aufgestuft (17), gleichzeitig mit dem Fortschreiben der Register die Unterbrechungsfreigabe aus-

3Q geführt (1B) und das Programm zurückgeführt. Da danach wieder das FS-Unterbrechungssignal eintrifft, wird das Signal PC eingeschaltet (14), falls der FG-Eingang "0" ist (13), die FG-Sperrkennung gesetzt bzw. die FG-Sperre eingeschaltet (15), der FG-Zähler gelöscht (16), der FS-Zähler

3g aufgestuft (17) gleichzeitig mit dem Fortschreiben der Register die Unterbrechungsfreigabe ausgeführt (1B) und das

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Programm zurückgeführt. Da danach bei dem Eintreffen des FG-Unterbrechungssignals die Bedingungen·bestehen, das die FG-Sperre eingeschaltet ist und der FS-Eingang "0" ist, wird über die Schritte (33), (42), (37), (38) und (39) der Treiberstufe 30 ein PüJM-Signal zugeführt, das einen Phasenvorschub des Motors 31 bewirkt.' Uenn die Phase des Rückkopplungssignals FG vorgeschoben uiird, ein FG-Unterbrechungssignal eingegeben uird und die FS-Unterbrechungshäufigkeit bzw. der FS-Eingang "D" ist, wird über die Beuiertung bei den Schritten (33) und (42) das Signal PC ausgeschaltet (43), wonach die FS-Sperre und die FG-Sperre ausgeschaltet werden (44) und das Programm über die Schritte (38) und (39) zurückkehrt. Danach wird der Betriebsablauf für die Phasendifferenz 0 bis 2 7t miederholt.

Denn andererseits die Phase des Rückkopplungssignals FG vareilt, wird der gleiche Betriebsvorgang wie bei dem Macheilen der Phase mit· der Ausnahme ausgeführt, daß die Zusammenhänge zwischen FS und FG vertauscht sind, wobei über die Schritte (35), (3S), ... (12), (21), (16) und (19) die Treiberstufe 30 so angesteuert wird, daß die Phase des Motors 31 verzögert und so geregelt wird, daß die Phasendifferenz 0 bis 27t erreicht wird.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird zwar das Bezugstaktsignal für den Zähler 23A mittels des externen Oszillator 22 erzeugt, jedoch kann das Bezugsfrequenzsignal FS unter Verwendung eines internen Taktsignals in dem Mikrocomputer 23-1 erzeugt werden. Ferner wird zwar der Motor 31 mittels

OQ des hinsichtlich der Impulsbreite modulierten Signals angesteuert, jedoch kann die Motordrehzahlregelung dadurch vorgenommen werden, daß die an dem Motor 31 angelegte Gleichspannung verändert wird. Diese Alternativlösungen gelten auch für die nachfolgend beschriebenen weiteren

nc Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Motorregeleinrichtung.

Die Fig. 5 ist ein Schaltbild der Motorregeleinrichtung gemäB einem zweiten Ausführungsbeispiel.

In der Fig. 5 sind Elemente, die gleichartig wie die Elemente nach Fig. 2 wirken, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei ihre Beschreibung weggelassen ist.

Die Fig. 5 zeigt einen Mikrocomputer 23-2 für die Drehzahlregelung, der einen ersten Zähler 23A-2 und einen zweiten . Zähler 23B-2 hat. Der erste Zähler 23A-2 zählt die Taktsignale aus einem Oszillator 22 und erzeugt entsprechend der. mittels einer Zehnertastatur 2.1 gewählten Motordrehzahl ein Bezugsfrequenzsignal FS für den Phasenvergleich. Der zweite Zähler 23B-2 erzeugt entsprechend der gewählten Motordrehzahl ein Drehzahlsteuersignal FW fester Impulsbreite, das mit einem Rückkopplungssignal FG aus einem später beschriebenen Drehmelder 32 synchronisiert ist. Das Rückkopplungssignal FG wird an einen Unterbrechungsanschluß des Mikrocomputers 23-2 angelegt. Mit 24-2 ist eine Ausgangsleitung bezeichnet, während mit 25-2 ein Phasenvergleicher bezeichnet ist, der aus dem ,über eine Ausgangsleitung 26-2 aus dem Mikrocomputer 23-2 abgegebenen Bezugsfrequenzsignal FS und dem. Rückkopplungssignal FG ein Phasenvergleichssignal PC erzeugt und dieses an eine Ausgangsleitung 27-2 abgibt. Der Drehmelder 32 für das Messen der Drehzahl des Motors 31 erzeugt das Rückkopplungssignal FG und gibt dieses in den Mikrocomputer 23-2 und den Phasenvergleicher 25-2 ein. Mit 33-2, 3^-2, 35 und 36 sind

QQ jeweils elektronische Regelwiderstände bezeichnet.

Entsprechend der Beschreibung in Verbindung mit Fig. 2 zählt auch in der Schaltung nach Fig. 5 für die Wiederholung einer gegebenen Schwingung mit einer vorbestimmten Periode jedesmal der erste Zähler 23A-2 hoch, wobei der Oszillator 22 mit 100 kHz schwingt und das Bezugsfrequenz-

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signal FS dadurch erzeugt iuird, daß in dem ersten Zühlcr 23A-2 ein Zähluert eingestellt uird, der dem Maßstabfaktor entspricht.

Es uiird nun die Betriebsujeise bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 erläutert.

Ein Addierer 28 führt eine Addition des von dem Mikrocomputer 23-2 abgegebenen Drehzahlsteuersignal FV/ mit" dem Phasenvergleichssignal PC aus dem Phasenvergleicher 25-2 aus, uionach das Ausgangssignal des Addierers nach der Integration durch ein Filter aus dem Regeluiderstand 35 und einem Kondensator 37 einer Impulsbreitenmodulation mit einem mittels des Regeluiderstands 36 bestimmten Schuellenwert eines Vergleichers 29 unterzogen wird. Das Impulsbreitenmodulationssignal bziü. PLJM-Signal aus dem Vergleicher 29 wird in eine Treiberstufe 3G eingegeben, die einen Motor 31 speist und diesen so regelt, daß das dem Motordrehzahlbefehl aus der Zehnertastatur 21 entsprechende Bezugsfrequenzsignal FS und das Rückkopplungssignal FG eine festgelegte Phasendifferenz erhalten.

Der Steuerungsvorgang für den Phasenvergleich und die Drehzahl uiird nun anhand der Ablaufdiagramme in den Fig. 6A bis 6C und des Kurvenformdiagramms in Fig. k beschrieben. In den Fig. 6A bis 6C sind mit (1), (2), ... jeweils Schrittnummern angegeben. Die Abläufe sind in der Form von Programmen in einem Festspeicher im Mikrocomputer' 23-2 gespeichert .

Mittels der Zehnertastatur 21 uird eine Drehzahl des Motors 31 (ein Maßstabfaktor) eingegeben (1). Wenn eine Änderung hinsichtlich des Einstelluierts vorgenommen wird (2), uird in dem ersten Zähler (23A-2) der Einstelluert (Dateniuert) ο,- eingestellt (3) und das Rückuärtszählen des Zählers 23A-2 eingeleitet. (Mach dem Abschluß des Rückuiärtszählens in dem

ersten Zähler 23A-2 wird nun ein Unterbrechungssignal erzeugt, der Einstellwert automatisch erneut eingestellt und wieder das Rückwärtszählen des Zählers herbeigeführt. Eine Reihe dieser Betriebsvorgänge wird wiederholt. Infolgedessen wird das Bezugsfrequenzsignal FS erzeugt. Dieses wird dem Phasenvergleicher 25-2 zugeführt. Es wird nun das Drehzahlsteuersignal FU erläutert.

Eine FG-Unterbrechung beginnt mit dem Abfall des Rückkopp-10lungssignals FG aus dem Drehmelder 32; nachdem Register abgespeichert worden sind (11), wird das Drehzahlsteuersignal FU rückgesetzt bztu. ausgeschaltet (-12), in dem zweiten Zähler 23B-2 ein Zeitgeberwert für die Hälfte des dem Maßstabfaktor entsprechenden Bezugsfrequenzsignals FS bzw. für FS/2 eingestellt, der zweite Zähler 23B-2 gestartet (13) und nach der Registerfortschreibung C\k) das Pragramm zurückgeführt. !Mach dem Ende des Rückwärtszählens in dem zweiten Zähler 23B-2 · wird ein FU-Unterbrechungssignal erzeugt. Nach dem Abspeichern der Register (21) wird durch das Setzen bzw. Einschalten des Drehzahlsteuersignals FU (22) das in Fig. k gezeigte Drehzahlsteuersignal FU erzeugt, wonach die Register fortgeschrieben bzw. neu gespeichert werden (23).

Wenn gemäß Fig. U die Phasendifferenz 0 bis 2tl beträgt, wird wiederholt das Phasenvergleichssignal PC bei jedem Abfall des Bezugsfrequenzsignals FS gesetzt und bei jedem Abfall des RückkDpplungssignals FG rückgesetzt. Wenn die Phase des Rückkopplungssignals FG um mehr als 2tc nacheilt,

gO verbleibt das Phasenvergleichssignal PC in dem Setzzustand, wonach nach der Erfassung eines zweifachen Abfallens des Rückkopplungssignals FG während einer Periode des Bezugsfrequenzsignals FS der vorstehend beschriebene Betriebsvorgang für die Phasendifferenz 0 bis 2 7t. wiederholt wird.

Idenn im Gegensatz dazu die Phase des Rückkopplungssignals FG voreilt, nämlich die Phasendifferenz unter 0 gelangt,

tdird der vorstehend beschriebene Betriebsvorgang für die Phasendifferenz D bis 2rc nach der Erfassung zweier Abfälle des Bezugsfrequenzsignals FS während einer Periode des Rückkopplungssignals FG wiederholt.
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Der Phasenvergleicher 25-2 gibt bei der Phasendifferenz 0 bis 2tl "GQ", bei einer Verzögerung des Rückkapplungssignals FG zu einer Phase.ndifferenz von mehr als 2 7Z, "01" oder bei der Phasendifferenz zwischen dem Rückkapplungssignal FG und dem Bezugsfrequenzsignal FS, die nicht größer als 0 ist, "10" als 2-Bit-Einrastsignal ab. Dieses Signal wird von einem nachfolgend genannten Mikrocomputer. 23-5 eingelesen, wobei die Regelung in einer FG-Unterbrechungsroutine ausgeführt wird.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird zwar das Bezugstaktsignal für den ersten Zähler 23A-2 durch den externen Oszillator 22 erzeugt, jedoch kann das Bezugsfrequenzsignal FS unter Verwendung eines internen Taktsignals in dem Mikrocomputer 23-2 erzeugt werden.

In der Fig. 7 sind Elemente, die gleichartig den Elementen nach Fig. 2 wirken, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei deren Beschreibung weggelassen ist.

In der Fig. 7 ist mit 23-3 ein Mikrocomputer zur DrehzahlgO regelung bezeichnet, der einen ersten Zähler 23A-3 und einen zweiten Zähler 23B-3 hat. Der erste Zähler 23A-3 zählt Taktsignale aus einem Oszillator 22 und erzeugt entsprechend einer an einer Zehnertastatur 21' gewählten Motordrehzahl ein Bezugsfrequenzsignal FS für den Phasenvergleich. Der zweite Zähler 23B-3 erzeugt entsprechend der gewählten Motordrehzahl ein Drehzahlsteuersignal FV fester

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Impulsbreite, das mit einem Rückkopplungssignal FG aus einem nachfolgend beschriebenen Drehmelder 32 synchronisiert ist. Dieses Rückkopplungssignal FG uird einem Unterbrechungsanschluß des Mikrocomputers 23-3 zugeführt. Mit 27-3 ist eine Ausgangsleitung bezeichnet. Der Drehmelder.32 zum Messen der Drehzahl eines Motors 31 erzeugt das Rückkopplungssignal FG und führt dieses dem Mikrocomputer 23-3 zu. Mit 33, 34-3, 35 und 35 sind elektronische Regeliuiderstände bezeichnet.

Gleichermaßen uie die Schaltung nach Fig. 2 erzeugt die Schaltung nach Fig. 7 das Bezugsfrequenzsignal FS dadurch, daß in dem ersten Zähler 23A-3 ein dem Maßstabfaktor entsprechender Zählujert eingestellt uird.

Es uird nun die Betriebsweise bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 beschrieben.

Ein Addierer 2Θ führt die Addition des von dem Mikrocornput^er 23-3 abgegebenen' Drehzahlsteuersignals FU mit dem Phasenvergleichssignal PC aus, wonach das Ausgangssignal·
des Addierers in einem Filter aus dem Regeluiderstand 35 und einem Kondensator 37 integriert wird und einer Impulsbreitenmodulation mit einem durch den Regeluiderstand 36 bestimmten Schmellenuiert eines V/ergleichers. 29 unterzogen ujird. Mit dem ImpulsbreitenmodulatiDns- bzu. PLJM-Signal aus dem Vergleicher 29 wird über eine Treiberstufe 30 der Motor 31 gespeist, der dabei so geregelt uiird, daß das dem Motordrehzahlbefehl aus der Zehnertastatur 21 entsprechende

QQ Bezugsfrequenzsignal FS und das Rückkapplungssignal FG eine vorbestimmte Phasendifferenz erhalten. Der Steuerungsvorgang für den Phasenvergleich und die Drehzahlregelung wird anhand der Ablaufdiagramme in den Fig. 8A bis'8D und des Kurvenformdiagramms in Fig. k beschrieben. Die Pragramm-

gg schritte gemäß den Ablaufdiagrammen in den Fig. SA bis 8D sind in der Form von Programmen in einem Festspeicher im

Mikrocomputer 23-3 gespeichert. Mit (1), (2), ... sind Schrittnummern angegeben.

Über die Zehnertastatur 21 ujird eine Drehzahl des Motors 31 (ein MaBstabfaktor) eingegeben. Denn irgendeine Änderung des Einstellwerts (Datenwert) vorliegt (2), wird ein neuer Einstellwert (Datenwert) in dem ersten Zähler 23A-3 eingestellt (3) und das Abwärtszählen begonnen. Wach dem Abschluß des Abwärtszählens in dem ersten Zähler 23A-3 ' wird ein Unterbrechungssignal erzeugt, automatisch wieder der Einstelluert eingestellt und wieder abwärts gezählt. . Eine Folge dieser BetriebsvD'rgänge wird wiederholt. Als Ergebnis wird das Bezugsfrequenzsignal FS erzeugt.

Es wird nun das Drehzahlsteuersignal FW beschrieben. Eine FG-Unterbrechung beginnt mit dem Abfallen des Rückkopplungssignals FG aus dem Drehmelder 32 des Motors 31; danach werden Register abgespeichert (31), wonach das Drehzahlsteuersignal FU rückgesetzt bzw. ausgeschaltet wird (32), in dem zweiten Zähler 23B-3 ein Zeitgeberwert für die Hälfte des dem MaBstabfaktor entsprechenden Bezugsfrequenzsignals FS bzw. zur FS/2 eingestellt wird und der Zähler 23B-3 gestartet wird (33). Nach dem Abschluß des Abwärtszählens des zweiten Zählers 23B-3 wird ein FV-Unterbrechungssignal erzeugt, das eine FV/-Unterbrechung hervorruft, bei der die Register abgespeichert werden (51) und durch Setzen bzuj. Einschalten des Drehzahlsteuersignals FU das in Fig. 4 gezeigte Drehzahlsteuersignal FW erzeugt wird (52). Danach werden wieder die Register gespeichert bzw. fortge-

QQ schrieben ( 53) .

Wenn gemäß Fig. k die Phasendifferenz D bis ZTL beträgt, wird wiederholt bei dem Abfall des Bezugsfrequenzsignals FS und des Rückkopplungssignals FG das Phasenvergleichssignal PC gesetzt bzw. rückgesetzt. Ulenn die Phase des Rückkopplungssignals FG um mehr als 27£ nacheilt, wird nach dem

Erfassen eines zweifachen Abfallens des Rückkopplungssignals FG in einer Periode des Bezugsfrequenzsignals FS der Betriebsvorgang für die Phasendifferenz 0 bis 27L wiederholt. Wenn andererseits die Phase des Rückkopplungssignals FG VDreilt, nämlich die Phasendifferenz kleiner als G wird, verbleibt das Phasenvergleichssignal PC in dem Rücksetzzustand, wonach dann der vorstehend beschriebene Betriebsvorgang für die Phasendifferenz 0 bis 2tc wiederholt wird, nachdem zweimalig das ' Abfallen des Bezugsfrequenzsignals FS in einer Periode des Rückkopplungssignals FG erfaßt wurde.

Der Betriebsablauf wird weiter anhand der Fig. BB bis BD beschrieben.

Da gemäß Fig. 4 bei der Phasendifferenz D bis 2K immer der Zustand besteht, daß die FS-Sperrkennung bzu. -Sperre rückgesetzt bzw. ausgeschaltet ist und der FG-Eingangszähler bzw. FG-Eingang "1" ist, wird über die Schritte (11), (12), (13) und (19) durch ein FS-Unterbrechungssignal der PC-Ausgang des Microcomputers 23-3 gesetzt bzw. das Signal PC eingeschaltet (2D) ; danach wird ein FG-Zähler für das Zählen der FG-Unterbrechungshäufigkeit gelöscht (16), wonach ein FS-Zähler für das Zählen der FS-Unterbrechungshäufigkeit zu einer Hochzählung gestartet wird (17), gleichzeitig mit der Registerfortschreibung bzw. LJmspeicherung eine Unterbrechungsfreigabe ausgeführt wird (1B) und dann das Programm zurückkehrt.

gQ Da ferner die Bedingungen bestehen, daß die FG-Sperre eingeschaltet ist und der FS-Eingang "1" ist, wird über die Schritte (34), (35) und (41) das Signal PC des Mikrocomputers 23-3 abgeschaltet (42), der FS-Zähler gelöscht (3B), der FG-Zähler aufgestuft (39), gleichzeitig mit der

3g Registerumspeicherung bzw. Fortschreibung die Unterbrechungsfreigabe ausgeführt (40) und das Programm zurückge-

führt. Durch eine Folge der vorstehend genannten Schritte lüird das Setzen und Rücksetzen des PC-Ausgangs bzw. das Ein- und Ausschalten des Signals PC wiederholt.

Das heißt, es werden abwechselnd das FG-Unterbrechungssignal und das FS-Unterbrechungssignal erzeugt.

Da bei einer Phasendifferenz von mehr als 2/£ gemäß Fig. 4 die Bedingungen bestehen, daß die FS-Sperre ausgeschaltet ist und anfänglich der FG-Eingang "1" ist, wird über die Schritte (11), (12), (13) und (19) das Signal PC eingeschaltet (20), der FG-Zähler gelöscht (16), der FS-Zähler aufgestuft (17), gleichzeitig mit der Registerfortschreibung die Unterbrechungsfreigabe ausgeführt (B) und das Programm zurückgeführt. Danach wird wieder das FS-Unterbrechungssignal eingegeben. Falls der FG-Eingang "0" ist (13) wird das Signal PC eingeschaltet (14), die FG-Sperre eingeschaltet (15), der FG-Zähler gelöscht (16), der FS-Zähler aufgestuft (17), gleichzeitig mit der Registerfortschreibung die Unterbrechungsfreigabe ausgeführt und das Programm zurückgeführt. Da nun bei der Eingabe eines FG-Unterbrechungssignals die FG-Sperre eingeschaltet ist und der FS-Eingang ¹¹O" ist, wird der Treiberstufe 3D ein Impulsphasenmodulations- bzw. PüJM-Signal für das Uorschieben.der Phase des Motors 31 zugeführt. Sobald die Phase des Rückkopplungssignals FG vorgeschoben ist und ein FG-Unterbrechungssignal eintrifft wird bei der FS-Unterbrechungshäufigkeit "0" durch die Bewertung bei den Schritten (34) und (43) das Signal PC ausgeschaltet (44) wonach die FS-Sperre und die gO FG-Sperre ausgeschaltet werden (45) und das Programm über die Schritte (39) und (40) zurückkehrt. Danach wird der Betriebsvorgang für die Phasendifferenz 0 bis 2 7z wiederholt.

gg liJenn andererseits die Phase des RückkDpplungssignals FG voreilt, wird der gleiche V/argang wie bei dem Nacheilen der

Phase mit der Ausnahme ausgeführt, daß die Zusammenhänge zwischen FS und FG vertauscht sind, so daß über die Schritte (36), (37), .... (12), (21), (16) und (17) die Treiberstufe 30 zu einer Verzögerung der Phase des Motors 31 angesteuert wird und die Regelung in der Weise ausgeführt Uüird, daß die Phasendifferenz zwischen dem Bezugsfrequenzsignal FS und dem Rückkopplungssignal FG zu D bis 27t·

* uird.

Die Fig. 9 ist ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Motorregeleinrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel.

In der Fig. 9 sind Elemente, die gleichartig wie die Elemente nach Fig. 2 wirken, mit dem gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei deren Beschreibung weggelassen ist.

In der Fig. 9 sind mit 38 ein PC-Verstärkungssteuersignal, mit 39 ein FU-Uerstärkungssteuersignal, mit 4D ein Filtersteuersignal und mit 41 ein Schwellenwert-Steuersignal bezeichnet, wobei durch diese Steuersignale in geeigneter Weise die Werte elektronischer Regelwiderstände 33 bis 36 verändert werden.

Diese Signale werden von einem Mikrocomputer 23-4 abgege-^ηεπ·

Nachstehend wird die Funktionsweise der in Fig. 9 gezeigten Schaltung beschrieben.

go Das Hauptprogramm ist dem Betriebsablauf bei der Schaltung nach Fig. 2 mit der Ausnahme gleichartig, daß mittels des Mikrocomputers 23-4 entsprechend dem gewählten. Maßstabfaktor vorbestimmte Werte der elektronischen Regelwiderstände 33 bis 36 eingestellt werden, wodurch das Additiansverstär-

gg kungsverhältnis zwischen dem Phasenvergleichssignal PC und dem Drehzahlsteuersignal FU, die Filterkennlinie und der

Vergleicher-Schwellenwert gesteuert werden

Der Steuervorgang für den Phasenvergleich und die Drehzahlregelung idird anhand er Ablaufdiagramme in Fig. 1DA bis 1DC und des Kurvenformdiagramms in Fig. 4 beschrieben. Die Schritte der Ablaufdiagramme sind in der Form von Programmen in einem Festspeicher im Mikrocomputer 23-4 gespei-

• chert. In den Fig. 1DA bis 1OC sind mit (1), (2),

Schrittnummern angegeben.

Da die Schritte (1) bis (4) nach Fig. 1DA den Schritten (1) bis (4) nach Fig. 3A gleichartig sind, wird die Beschreibung weggelassen. Bei einem Schritt (5) nach Fig. 1OA werden entsprechend dem Maßstabfaktor die Verstärkung des Phasenvergleichssignals PC, die Verstärkung des Drehzahlsteuersignals FU, die Filterkennlinien und der Schwellenwert des V/ergleichers 29 eingestellt. Schritte (11) bis (23) nach Fig. 1DB und Schritte (31) bis (44) nach Fig. 1OC sind den Schritten (11) bis (23) nach Fig. 3B und den Schritten (31) bis (4 4) gleichartig, so da3 deren Beschreibung hier gleichfalls weggelassen ist.

Hinsichtlich der Filtereinstellung kann der gleiche Zweck durch das Schalten des Kondensators 37 erreicht werden. Das gleiche gilt auch für die nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele.

Die Fig. 11 ist ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Motorregeleinrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel.

In der Fig. 11 sind Elemente, die ähnlich wie die Elemente

nach Fig. 5 wirken, mit dem gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei deren Beschreibung weggelassen ist. Nachstehend werden hauptsächlich diejenigen Teile beschrieben, die sich gr von denjenigen nach Fig. 5 unterscheiden.

Die Fig. 11 zeigt ein FV-Verstärkungssteuersignal 39-2, ein PC-Uerstärkungssteuersignal 38-2, ein' Filtersteuersignal 40-2 und Schwellenwertsteuersignal 41-2, wobei mit diesen Steuersignalen Einstellungen zum V/erändem der Werte' elektranischer Regelwiderstände bzw. van Reglern 33-2, 35 und 36 vorgenommen wird. Diese Signale werden von dem Mikrocomputer 23-5 abgegeben.

Es wird nun die Funktionsweise der in Fig. 11 gezeigten Schaltung beschrieben.

Das Hauptprogramm ist demjenigen der in Fig. 5 gezeigten Schaltung mit der Ausnahme gleichartig, daß bei der in Fig. 11 gezeigten Schaltung die elektronischen Regelwiderstände bzui. Regler 34-2, 33-2, 35 und 36 durch den Mikrocomputer 23-5 auf dem gewählten MaBstabfaktor entsprechend vorbestimmte liierte eingestellt werden, so daß das Verstärkungsverhältnis bei der Addition des Phasenvergleichssignals PC und des Drehzahlsteuersignals FW, die Filterkennlinien und der Schwellenwert gesteuert werden.

Der Steuervorgang für den Phasenvergleich und die Drehzahlregelung wird anhand der Ablaufdiagramme in den Fig. 12A bis 12C und des Kurvenformdiagramms in Fig. 4 beschrieben. Die Schritte der Ablaufdiagramme gemäß den Fig. 12A bis 12C sind in der Form von Programmen in einem Festspeicher des Mikrocomputers 23-5 gespeichert.

Da Schritte (1) bis (3) nach Fig. 12A den Schritten (1) bis oQ (3) nach Fig. 6A gleichartig sind, wird deren Beschreibung weggelassen. Bei einem Schritt (4) werden die jeweiligen elektronischen Regelwiderstände bzw. Regler 34-2, 33-2, 35 und 36 auf einen dem Maßstabfaktor entsprechenden Wert eingestellt.

(21) bis (23) nach Fig. 12C den Schritten (11) bis (14) nach Fig. 6B und den Schritten (21) bis (23) nach Fig. 6C gleichartig sind, wird deren Beschreibung weggelassen.

Die Einstellung der Filterkennlinien kann statt mittels des elektronischen Regelwiderstandes 35 durch das Schalten des Kondensators 37 vorgenommen werden.

Die Fig. 13 ist ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Motorregeleinrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel.

In der Fig. 13 sind Elemente, die gleichartig wie die ' Elemente nach Fig. 7 wirken, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, so daß daher ihre Beschreibung weggelassen ist. Es werden hier nur diejenigen Teile beschrieben, die von den Teilen nach Fig. 7 verschieden sind.

Die Fig. 13 zeigt ein PC' Verstärkungssteuersignal 3Θ-3, ein l/F-V/erstärkungssteuersignal 39-3, ein Filtersteuersignal 20-^0-3 und ein Schwellenwertsteuersignal 41—3, durch die auf geeignete Weise die Werte elektronischer Regelwiderstände bzw. Regler 33, 34-3, 35 und 36 eingestellt werden. Diese Signale werden von einem Mikrocomputer 23-6 abgegeben.

Es wird nun die Funktionsweise der in Fig. 13 gezeigten Schaltung beschrieben.

Die Hauptprogramm-Betriebsvorgänge sind denjenigen der in Fig. 7 gezeigten Schaltung mit der Ausnahme gleichartig,

OQ daß bei der in Fig. 13 gezeigten Schaltung die elektronischen Regelwiderstände 33, 34-3, 35 und 36 durch den Mikrocomputer 23-6 auf entsprechend dem festgelegten Maßstabfaktor vorbestimmte Werte eingestellt werden, wodurch das Additionsverstärkungsverhältnis des Phasenvergleichssignals

cc PC und des Drehzahlsteuersignals FV/, die Filterkennlinien und der Schwellenwert gesteuert werden. .

- 29 - - DE U159

Der Steuerungsvorgang für den Phasenvergleich und die Drehzahlregelung wird anhand der Ablaufdiagramme in den Fig. 1UA bis 1UD und des Kurvenformdiagramm's in Fig. U beschrieben. Die Schritte der Ablaufdiagramme in den Fig. 1UA bis 1UD sind in der Form van Pragrammen in einem Festspeicher des Mikrocomputers 23-6 gespeichert. In den Fig. 1UA. bis 1UD sind mit (1), (2), ... Schrittnummern angegeben.

Da in Fig. 1UA die Schritte (1) bis (3) den Schritten (1) bis (3) in Fig. BA gleichartig sind, uird deren Beschreibung' weggelassen. Bei dem Schritt (U) wird an jedem der elektronischen Regelwiderstände bzw. Regler 33, 3U-3, 35 und 36 ein dem Maßstabfaktor entsprechender klert einge-

Ϊ5 stellt.

Da ferner die Schritte (11) bis (1B), die Schritte (31) bis (U5) und die Schritte (51) bis (53) gemäß den Fig. 1UB bis 1UD den Schritten (11) bis (18), den Schritten (31) bis (^5) bzw. den Schritten (51) bis (53) in den Fig. 8B bis BD gleichartig sind, wird deren Beschreibung weggelassen.

Die Filterkennlinien können ferner statt mit dem elektronischen Regelwiderstand 35 durch das Schalten des Kondensators 37 eingestellt werden.

Ein siebentes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Motorregeleinrichtung wird nun anhand der Fig. 15 beschrieben.

Da die bei diesem Ausführungsbeispiel verwendete Schaltung der Schaltung nach Fig. 9 gleichartig ist, wird ihre Beschreibung weggelassen. Infolgedessen werden nur diejenigen Teile beschrieben, die sich von der Schaltung nach Fig. 9 ge bzw. dem in den Fig. 1DA bis 1OC veranschaulichten Betriebsablauf gezeigten unterscheiden.

Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel als Ergebnis des Phasenvergleichs für die Beurteilung im Mikrocomputer 23-4 die Phase nicht einrastet, wird auch eine Steuerung des Schwellenwerts des Vergleiches 29 ausgeführt. Infolgedessen kann eine stabile Phasenregelung ausgeführt werden.

Der Steuerungsvorgang für den Phasenvergleich und die Drehzahlregelung wird anhand der Ablaufdiagramme in den' Fig. 15A bis 15C und des Kurvenformdiagramms in Fig. 4 beschrieben. Schritte der Ablaufdiagramme in den Fig. 15A bis 15C sind in einem Festspeicher des Mikrocomputers 23-4 in der Farm von Programmen gespeichert. In den Fig. 15A bis 15C sind mit (1), (2), ... Schrittnummern angegeben.

Da die Schritte (1) bis (5) nach Fig. 15A den Schritten (1) bis (5) nach Fig. 1GA gleichartig sind, wird deren Beschreibung weggelassen. ·

Da ferner die Schritte (11) bis (15), (17) bis (24), (31) bis (36) und (38) bis (45) gemäß den Fig. 15B bzw. 15C den Schritten (11) bis (15), (16) bis (23), (31) bis (36) und (37) bis (44) gemäß den Fig. 1GB bzw. 1OC gleichartig sind, beschränkt sich die Beschreibung auf die Schritte (16) gemäß Fig. 15B und (37) gemäß Fig. 15C.

Da gemäß Fig. 4 bei einer Phasendifferenz won über anfänglich die Bedingungen bestehen, daß die FS-Sperre abgeschaltet ist und der FG-Eingang "1" ist, wird über die Schritte (11), (12), (13) und (20) das Signal PC eingeschaltet (21), der FG-Zähler gelöscht (17), der FS-Zähler aufgestuft (18), gleichzeitig mit der Registerfortschreibung die Unterbrechungsfreigabe ausgeführt .(19) und das Programm zurückgeführt. Da danach wieder ein FS-Unter-

gc brechungssignal eingegeben wird, wird bei dem FG-Eingang "O" (13) das Signal PC eingeschaltet (14), die FG-Sperre

- 31 - . DE 4159

Eingeschaltet (15) und durch das Schwellenwertsteuersignal 41 der LJert des elektronischen Regeluiiderstand 36 angehoben (16), so daß der Schwellenwert des Vergleichers 29 ansteigt. Da der Schritt (17) und die nachfolgenden Schritte den in Verbindung mit den Fig. 1DB und 1QC beschriebenen gleichartig sind, ist deren Beschreibung hier weggelassen.

üJenn ' andererseits die Phase des Rückkopplungssignals FG voreilt, werden die den Betriebsvorgängen bei nacheilender Phase gleichartigen Betriebsvorgänge mit der Ausnahme ausgeführt, daß der Zusammenhang zwischen FS und FG vertauscht ist, wobei über die Schritte (35) bis (37), ... (12), (22), (17) und (1B) die Treiberstufe 3D derart angesteuert wird, daß die Phase des Motors 31 verzögert und derart geregelt wird, daß die Phasendifferenz D bis 2K erreicht wird.

Ferner wird bei dem Schritt (37) durch das Schwellenwert-Steuersignal 41 der LJeTt des elektronischen Regelwiderstands 36 vermindert, so daß der Schwellenwert des Vergleichers 29 verkleinert wird.

Zusätzlich kann bei den Schritten (16) und (37) zum Anheben bzw. Vermindern des Schwellenwerts die Gestaltung so getroffen werden, daß anstatt des Einsteilens des elektronisehen Regelwiderstands 36 andere Steuersignale verändert werden. Das gleiche gilt auch für die nachstehend beschriebenen anderen Ausführungsbeispiele.

Es wird nun ein achtes Ausführungsbeispiel der erfindungs-QQ gemäßen Motorregeleinrichtung beschrieben. ■ .

Da die Schaltung bei diesem Ausführungsbeispiel der Schaltung nach Fig. 11 gleichartig ist, wird die Schaltungsbeschreibung weggelassen. Hauptsächlich werden diejenigen Teile beschrieben, die bei der Schaltung nach Fig. 11 und bei dem anhand der Fig. 12A bis 12C beschriebenen Betriebs-

- 32 - ' . - -- DE--it 159 ablauf abweichend sind.

Bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt die Steuerung des Schujellenujerts durch einen Einrastdatenwert des Phasenvergleichers 25-2. Infolgedessen kann eine stabile Phasenregelung ausgeführt werden. Der Steuervorgang· für den Phasenvergleich und für die Drehzahlregelung wird anhand der. Ablaufdiagramme 16A bis 16C und des Kurvenfarmdiagramms in Fig. U beschrieben.

Die Schritte der Ablaufdiagramme in den Fig. 16A bis 16C sind in der Form von Pragrammen in dem Festspeicher des Mikrocomputers 23-5 gespeichert. In den Fig. 16A bis 16C sind mit (1), (2), ... die Schrittnummern angegeben.

Da die Schritte (1) bis (*t) nach Fig. 16A den Schritten (1) bis (4) nach Fig. 12A gleichartig sind, wird deren Beschreibung weggelassen.

Es tdird das Drehzahlsteuersignal FU beschrieben. Die FG-Unterbrechung wird bei dem Abfall des Rückkopplungssignals FG aus dem Drehmelder 32 eingeleitet, wonach das Register gespeichert wird (11), das Drehzahlsteuersignal FU ausgeschaltet wird (12), und der zweite ,Zähler 23B-2 eingeschaltet wird (13), wobei ein Zeitwert für das Halbieren des dem Maßstabfaktor entsprechenden Bezugsfrequenzsignals FS bzw. für FS/2 eingestellt wird; falls die Phasendifferenz AP 0 bis ZTt. beträgt (1^), werden die Register fortgeschrieben (1Θ), wonach das Programm zurückkehrt. Falls die Phasen-

QQ differenz nicht D bis Ztl , sondern mehr als 2 τζ. beträgt (15), wird der Schwellenwert angehoben (16), während ansonsten der Schwellenwert gesenkt wird (17); danach werden die Register fartgeschrieben (18), wonach das Programm zurückkehrt. Wach dem Abschluß des Abwärtszählens des zwei-

Q5 ten Zählers 23B-2 wird eine FU-Unterbrechung hervorgerufen, bei der die Register abgespeichert werden (21), das Dreh-

- 33 - " · D'£ Uf 59

zahlsteuersignal FU eingeschaltet wird (22), wodurch das Drehzahlsteuersignal FU nach Fig. U erzeugt wird, dann die Register fortgeschrieben werden (23) und schließlich das Programm zurückkehrt.

·

Es uird nun ein neuntes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Motorregeleinrichtung beschrieben. Da die Schaltung bei diesem AusFührungsbeispiel der Schaltung nach Fig. 13 gleichartig ist, uiird die Schaltungsbeschreibung uieggelassen. Es werden hier nur diejenigen Teile beschrieben, die gegenüber der Schaltung nach Fig. 13 bzw. dem anhand der Fig. 1UA bis 1UD beschriebenen Betriebsablauf verschieden sind.

Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel die Phase gemäß -der Bewertung durch den Phasenvergleich in dem Mikrocomputer 23-6 nicht einrastet, wird gleichfalls der Schwellenwert des Uergleichers -29 gesteuert. Dadurch kann eine stabile Phasenregelung herbeigeführt werden.

Der Steuerungsvorgang für den Phasenvergleich und die Drehzahlregelung wird anhand der Ablaufdiagramme in den Fig. 17A bis 17D und des Kurvenformdiagramms in Fig. U beschrieben. Die Schritte der Ablaufdiagramme in den Fig. 17A bis 17D sind in der Form von Programmen in dem Festspeicher des Mikrocomputers 23-6 gespeichert.

Da die Schritte (1) bis (U) nach Fig. 17A den Schritten (1) bis CO nach Fig. 1UA gleichartig sind, wird deren Be-

OQ Schreibung weggelassen. Ferner sind die Schritte (11) bis (15), (17) bis (2U)₁ (31) bis (37) und (39) bis (U6) gemäß den Fig. 17B und 17C jeweils den Schritten (11) bis (15), (16) bis (23), (31) bis (37) und (3B) bis (U5) gemäß den Fig. 1UB bzw. 1UC gleichartig. Die Beschreibung beschränkt

gg sind daher auf die Schritte (16) und (38) gemäß Fig. 17B bzw. 17C.

Da bei einer Phasendifferenz von über 27t. nach Fig. 4 die Anfangsbedingungen derart gegeben sind, daQ die FS-Sperre ausgeschaltet ist und der FG-Eingang "1" ist, wird auf die vorangehend beschriebene Ueise über die Schritte (11), (12), (13) und (2D) das Signal PC eingeschaltet (21), der FG-Zähler gelöscht (17); der FS-Zähler aufgestuft (18), gleichzeitig mit der Registerfartschreibung die ■Unterbrechungsfreigabe ausgeführt (19) und das Programm zurückgeführt. Da dann das FS-Unterbrechungsprogramm mieder eingegeben wird, uird bei FG-Eingang = "D" (13) das Signal PC eingeschaltet (14), die FG-Sperrkennung bzw. -Sperre eingeschaltet (15) und der Schwellenwert des Vergleichers 29 angehoben (16). Diese Schuellenujertanhebung wird durch das Steuern des tderts des elektronischen Regelwiderstands 36 mittels des Schwellenwertsteuersignals 41-3 bewerkstelligt. Da der nächste Schritt (17) und die folgenden Schritte den in Verbindung mit den Fig. 148 bis 14D beschriebenen Schritten gleichartig sind, wird deren Beschreibung weggelassen.

Wenn andererseits die Phase des Rückkopplungssignals FG wareilt, wird ein Betriebsvorgang ausgeführt, der dem Betriebsvorgang bei nacheilender Phase mit der Ausnahme gleichartig ist, daß der Zusammenhang zwischen FS und FG umgekehrt bzw. vertauscht ist. Die Treiberstufe 3D wird über die Schritte (36) bis (38), ... (12), (22), (17) und (18) so angesteuert, daß die Phase des Motors 31 verzögert und so geregelt wird, daß die Phasendifferenz 0 bis 27t.

OQ erreicht wird.

Ferner wird bei dem Schritt (38) durch das Schwellenwert-Steuersignal 41-3 der Wert des elektronischen Regelwiderstands 36 vermindert, so daß der Schwellenwert des Uergleigg chers 29 gesenkt wird.

Bei den Schritten (16) und (38) zum Erhöhen bzw. Senken des

Schwellenwerts kann statt einer Einstellung des Schmellenwertsteuersignals ^1-3 eine Einstellung anderer Steuersignale angewandt werden.

·

Es wird nun ein zehntes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Motorregeleinrichtung beschrieben.

Die Fig. 18 ist ein Blockschaltbild des zehnten Ausführungsbeispiels. Die Fig. 18 zeigt eine Zehnertastatur 51 zum Wählen der Motordrehzahl (des veränderbaren Maßstabfaktors) und einen Mikrocomputer 52 für die Drehzahlregelung. Der Mikrocomputer hat Unterbrechungsfunktion und weist einen ersten Zähler 52A sowie einen zweiten Zähler 52B auf.

Der erste Zähler 52A zählt interne Taktsignale und erzeugt entsprechend der über die Zehnertastatur 51 gewählten Motordrehzahl ein Bezugsfrequenzsignal FS (dessen Frequenz auch angezeigt wird, was auch für das folgende gilt) für den Phasenvergleich. Der zweite Zähler führt eine Zählung ^zum Erzeugen eines Impulsbreitenmodulations- bzw. PUM-Signals aus einem Phasenfehlersignal durch das interne Taktsignal aus. Ferner zeigt die Fig. 18 ein Vorlauf-Einschaltsignal 53, ein Rücklauf-Einschaltsignal 5h , ein Impulsbreitenmodulationssignal bzw. PüJM-Signal 55 für die Ansteuerung eines Motors SB, UND-Glieder 56 und 58, Inverter 57 und 59, V/erstärker 60, 62, 6^ und 66 zum Verstärken des PUIM-Signals 55, Treiberstufen 61, 63, 65 und 67 für das Speisen des Motors 68, den Motor 68 selbst, einen Drehmelder 69 zum Messen der Drehzahl des Motors 68 und ein Rück-

QQ kopplungssignal FG aus dem Drehmelder 69.

Es wird nun die Betriebsweise des Ausführungsbeispiels nach Fig. 18 erläutert. Durch das Vorlauf-Einschaltsignal 53 wird das UND-Glied 56 durchgeschaltet, so daß es das von gg dem Mikrocomputer 56 abgegebene PüJM-Signal 55 durchläßt. Das PUM-Signal 55 wird von dem Verstärker 6G verstärkt und

steuert die Treiberstufe 61. Ferner wird das Vorlauf-Einschaltsignal 53 van dem Inverter 57 invertiert, mit dem Verstärker 62 verstärkt und zur Ansteuerung der Treiberstufe 63 zugeführt. Infolgedessen mird das PWM-Signal 55 an den Motor 6B angelegt und steuert diesen so, daß die Phasendifferenz zwischen dem dem Motordrehzahlbefehl entsprechenden Bezugsfrequenzsignal FS und dem Rückkopplungssignal FG aus dem Drehmelder 69 konstant wird.

Während dieser Zeit (bei dem Vorlauf) wird .das Rücklauf-Einschaltsignal 5k abgeschaltet gehalten, so daß das UND-Glied 58 nicht durchgeschaltet wird und das Signal den Inverter 59 nicht durchläuft. Die Funktionsweise bei dem Rücklauf ist gleichartig zu derjenigen bei dem Vorlauf.

Die Steuerungsvorgänge für den Phasenvergleich souie das PüJM-Signal 55 werden anhand der Ablaufdiagramme in den Fig. 19A bis 19D sowie des Kurvenformdiagramms in Fig. 20 beschrieben. In den Fig. 19A bis 19D sind mit (1), (2), ... Schrittnummern angegeben. Die Schritte der Ablaufdiagramme in den Fig. 19A bis 19D sind in der Form von Programmen in einem Festspeicher des Mikrocomputers 52 gespeichert.

Das Prinzip bei der Erzeugung des PlilM-Signals wird nun anhand der Fig. 20 beschrieben. Das Bezugsfrequenzsignal FS ist ein Signal mit einer festen Frequenz, die durch die Eingabe mittels der Zehnertastatur 51 bestimmt ist. Da das Rückkopplungssignal· FG ein Signal aus dem Drehmelder 69 des Motors 68 ist, wird es nur erzeugt, wenn der Motor 68 zu OQ drehen beginnt. Falls die Drehzahl des Motors 68 mit dem Bezugsfrequenzsignal FS übereinstimmt (wobei eine Übereinstimmung besteht, wenn die Phasendifferenz zwischen O und 2 Tz liegt, liegt eine Phasendifferenz AP zwischen dem Bezugsfrequenzsignal FS und dem Rückkopplungssignal FG gr zwischen O und 2 tl · Diese Phasendifferenz Λ P wird durch das Zählen des internen Taktsignals des Mikrocomputers 52

- 37 - . DE M59

mittels des ersten Zählers 52A erfaßt. Eine Einschaltzeit ■ Von des PüJM-Signals 55 kann durch

Uon = Δ Ρ χ Η + C-

berechnet werden, wobei K eine Konstante ist und C eine auf dem Maßstabfaktor beruhende Konstante ist.

Die Impulsbreite (Ausschaltzeit) des PUJM-Signals 55 ist

PUM = FS -

Dieser Rechenvorgang wird in dem Mikrocomputer 52 ausgeführt, der damit ein PWM-Signal zu einer solchen Regelung abgibt, daß der Motor 68 mit dem Bezugsfrequenzsignal FS synchronisiert ujird.

Der Mikrocomputer ist so· gestaltet, daß als Phasendifferenz Ap für den vorangehend dargestellten Rechenvorgang der durch eine vorangehende Messung erzielte und in einem Pufferspeicher gespeicherte Phasendifferenzwert herangezogen wird, um eine durch den Rechenvorgang hervorgerufene Verzögerung zu vermeiden.

Der Phasenvergleich wird nun anhand der Fig. 19A bis 19D beschrieben. Über die Zehnertastatur wird die Drehzahl für den Motor 68 (der MaBstabfaktor) eingegeben. Wenn irgendeine Änderung hinsichtlich Einstelldaten vorliegt (2), werden die eingegebenen Daten in dem ersten Zähler 52A

go eingestellt (3) und an diesen der Beginn des Abuärtszählens hervorgerufen. Nach dem Abschluß des Zählens des ersten Zählers 52A wird ein Unterbrechungssignal erzeugt, ujanach die Einstellungsdaten automatisch erneut eingestellt werden, das Zählen wiederholt uiird und das Bezugsfrequenzsig-

gc- nal FS erzeugt wird. Ferner wird'ein Vorgabewert eingestellt (**), der einem geeignet oberhalb der Drehzahl des

- 38 - - . - DE 4159 Motors 68 liegenden Uert "C" entspricht,

Uenn die Phasendifferenz 0 bis 2 rf beträgt, wird gemäß Fig. 2D wiederholt ein Phasenfehlersignal PC bei dem Abfall des Bezugsfrequenzsignals FS und des Rückkopplungssignals FG gesetzt, bzw. rückgesetzt. Wenn die Phase des Rückkopplungssignals FG nacheilt, behält das Phasenfehlersignal PC den Setzzustand bei, wonach nach der Erfassung eines zweimaligen Abfallens des Rückkopplungssignals FG in 'einer Periode des Bezugsfrequenzsignals FS (beispielsweise zu einem Zeitpunkt t) der Betriebsvorgang für die Phasendifferenz D bis 2 7t wiederholt wird. Wenn andererseits · die Phase des Rückkopplungssignals FG voreilt, wird das Phasenfehlersignal PC in dem Rücksetzzustand gehalten, wonach nach dem Erfassen eines zweimaligen Abfallens des Bezugsfrequenzsignals FS in einer Periode des Rückkopplungssignals FG der vorangehend beschriebene Betriebsvargang für die Phasendifferenz 0 bis 272. wiederholt wird.

Der Betriebsablauf wird weiter anhand der Fig. 19A und 19B beschrieben.

Da gemäß Fig. 20 dann, wenn die Phasendifferenz zwischen dem Bezugsfrequenzsignal FS und dem Phasenfehlersignal PC D bis 2TL beträgt, für das Phasenfehlersignal PC immer der Zustand besteht, daß eine FS-Sperrkennung rückgesetzt ist bzw. eine FS-Sperre ausgeschaltet ist, ein FG-Eingangszähler bzw. FG-Eingang "1" ist und eine FG-Sperrkennung rückgesetzt bzw. eine FG-Sperre ausgeschaltet ist, wird durch

gO ein FS-Unterbrechungssignal über Schritte (11), (12), (13), (18) und (19) ein FG-Zähler für das Zählen der FG-Unterbrechungshäufigkeit gelöscht (15), ein FG-Zähler für das Zählen der FS-Unterbrechungshäufigkeit aufgestuft (16), gleichzeitig mit einer Registerumspeicherung bzw. Registerfortschreibung eine Unterbrechungsfreigabe ausgeführt (17) und das Programm zurückgeführt.

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Gemäß den Fig. 19C und 19D iuird durch ein FG-Unterbrechungssignal unter Beteiligung des ersten Zählers 52A für das Erzeugen des Bezugsfrequenzsignals FS die Zeit (Phasendifferenz Λ P) von dem Abfall des vorangehenden Bezugsfrequenzsignals FS bis zu dem Abfall des Rückkopplungssignals FG gelesen. Danach wird der zweite Zähler 52B (PUM-Zähler) für das PüJM-Ausgangssignal gestartet und der PUJM-Ausgang rückgesetzt bzw. das PüJM-Signal abgeschaltet ·( 32) , um den Motor 68 abzuschalten. Dann wird durch Prüfen einer Anstiegkennung ermittelt, ob der Motor die erwünschte Drehzahl erreicht hat oder nicht (33) (uobei das Erreichen dann festgestellt wird, wenn in einer Periode des Bezugsfrequenzsignals FS das FG-Unterbrechungssignal zweimalig eingegeben uird). Falls der Motor schon die erwünschte Drehzahl erreicht hat, wird wegen der Bedingungen, csß ciie FG-Sperre ausgeschaltet ist, der FS-Eingang "1" ist und die FS-Sperre ausgeschaltet ist, über Schritte (3^), (35), (^2) und (^3) unter Verwendung der Phasendifferenz ΛΡ bei einer Phasendifferenz 0 bis 2 TZ. in einer Mbtoreinschalt-

zeit- bzw. t -Berechnung 2 (kk) die Einschaltzeit t für on on

den Motor 68 berechnet. Danach wird der FS-Eingabezähler bzw. FS-Zähler für das Zählen der FS-Unterbrechungshäufigkeit gelöscht (38), der FG-Eingabezähler bzw. FG-Zähler für das Zählen der FG-Unterbrechungshäufigkeit aufgestuft (39), die Motorausschaltzeit t __ = (FS - t ) berechnet und der

off απ

Zählwert für diese in dem zweiten Zähler 52B eingestellt (itO), die Registerfortschreibung ausgeführt (M) und das Programm zurückgeführt.

üJenn andererseits bis zu dem Zählwert des zweiten Zählers 52B hochgezählt ist, wird eine PüJM-Zeitgeberunterbrechung bzw. PbJM-Unterbrechung hervorgerufen, bei der die Register abgespeichert bzw. gesichert werden (51) und der Zähler 52B gg angehalten sowie der PüJM-Ausgang gesetzt bzw. das PL)M-Signal eingeschaltet wird (52), so daß der Motor einge-

schaltet wird, wobei dieser Zustand bis zur Eingabe des FG-Unterbrechungssignals andauert.

Im Bereich der Phasendifferenz von D bis 2TL wird der vorstehend beschriebene Betriebsvorgang wiederholt, wodurch eine derartige Regelung ausgeführt wird, daß die Phasendifferenz konstant wird. Danach erfolgt die Registerfortschreibung bzw. Rückspeicherung (53), wonach das Programm zurückkehrt.

Da bei einer Phasendifferenz im Bereich von 2TL und darüber die anfänglichen Bedingungen darin bestehen, daß die FS-Sperre ausgeschaltet ist, der FG-Eingang "1" ist und die FG-Sperre ausgeschaltet ist, wird über die Schritte (12),

!5 (13), (1Θ) und (19) der FG-Zähler gelöscht (15), der FS-Zähler aufgestuft (1S), die Registerrückspeicherung und die Unterbrechungsfreigabe ausgeführt (17) und das Programm zurückgeführt. Da die Phase um mehr als 2 721 nachgeeilt ist, beginnt vor der FG-Unterbrechung noch einmal die in den Fig. 19A und 19B dargestellte FS-Unterbrechung. Da Bedingungen bestehen, bei denen die FG-Sperre ausgeschaltet ist und der FG-Eingang "0" ist, wird über die Schritte (12) und (13) die FG-Sperrk'ennung gesetzt bzw. die FG-Sperre eingeschaltet (1<+), der FG-Zähler gelöscht (15), der FS-Zähler aufgestuft (16) und die Registerfortschreibung vorgenommen (17), wonach das Programm zurückkehrt..

Danach beginnt die FG-Unterbrechung, wobei gemäß den Fig. 19C und 19D der Zählwert aus der zweitletzten Unterbrechung

QQ vor dieser FG-Unterbrechung gelesen wird (31) und der als PWM-Zeitgeber dienende zweite Zähler 52B gestartet sowie der PüJM-Ausgang rückgesetzt bzw. das PLJM-Signal ausgeschaltet wird (32), damit der Motor 68 abgeschaltet wird. Während dieser Zeit ist die Phasendifferenz die Differenz von

gg dem Abfall des ersten Bezugsfrequenzsignals FS bis zu einem Abfall des gerade vorliegenden Rückkopplungssignals FG.

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Danach wird ermittelt, ob der Motor die erwünschte Drehzahl erreicht hat (33) ; da die FG-Sperre eingeschaltet ist und der FS-Eingang von "0" verschieden ist, schaltet das Programm zu einer Motoreinschaltzeit-Berechnung 3 weiter (45), die derart ausgeführt wird, daß der Motor 6B schneller wird, nämlich die Einschaltzeit t verlängert wird: danach

on

uird der FS-Zähler gelöscht (38), der FG-Zähler aufgestuft » (39), die Motorausschaltzeit t __ berechnet und der Zählwert in dem zweiten Zähler 52B eingestellt (40); die Registerfartschreibung vorgenommen (41) und die Unterbrechungsfreigabe ausgeführt, wonach das Programm zurückkehrt.

Denn die Drehzahl des Motors 68 zunimmt (die Phase des Rückkopplungssignals FG voreilt), die FG-Unterbrechung anfängt und die FG-Unterbrechungshäufigkeit "G" ist, werden wegen.der Bedingungen, daß die FG-Sperre eingeschaltet ist und der FS-Eingang "D" ist, über die Schritte (34) und (46) die FS-SperTe. und die FG"-Sperre ausgeschaltet (47), wonach mit der Motoreinschaltzeit-Berechnung 2 die Motpreinschalt-

of) zeit t berechnet wird, um die Phasendifferenz in den ^ΛΚ> on

Bereich O bis 1lL· zurückzuführen; danach kehrt das Programm über die Schritte (40) und (41) zurück.

liJenn andererseits die Phase des Rückkopplungssignals FG vareilt (die Phasendifferenz unter Q liegt), wird gemäß Fig. 19C und 19D der Zählwert aus der gerade bestehenden FG-Unterbrechung vorangehenden FS-Unterbrechung gelesen (31) und der den PüJM-Zeitgeber bildende zweite Zähler 52B gestartet sowie das Signal PLJM ausgeschaltet (32), um den on Motor 68 abzuschalten. Danach wird ermittelt, ob · die erwünschte Drehzahl erreicht ist oder nicht (33); da nun die Bedingungen darin bestehen, daß die FG-5perre ausgeschaltet ist, der FS-Eingang "1" ist und die FS-Sperre
ausgeschaltet ist, schaltet das Programm über die Schritte (34), (35), (42) und (43) zu der Motoreinschaltzeit-Berechnung 2 weiter (44), bei der die Motoreinschaltzeit t

berechnet iuird; danach wird der FS-Zähler gelöscht (3Θ), wonach das Programm über die Schritte (39), (40) und (41) zurückkehrt.

Da die Phase voreilend war (Phasendifferenz kleiner als D), beginnt vor der FS-Unterbrechung noch einmal die in den Fig. 19C und 19D gezeigte FG-Unterbrechung, bei der der Zählwert aus der dieser Unterbrechung vorangehenden FS-Unterbrechung gelesen wird (31). Da die FE-Sperre ausgeschaltet ist und der FS-Eingang "D" ist, werden über die Schritte (3*0 und (35) die FS-Sperre und die FG-S.perre eingeschaltet bzw. die entsprechenden Sperrkennungen gesetzt (36). Danach wird eine Mütoreinschaltzeit-Berechnung 1 ausgeführt (37), die so erfolgt, daß die Motordrehzahl herabgesetzt wird, nämlich die Einschaltzeit (gegebenenfalls bis auf "Q") verkürzt uird; dann uird der FS-Zähler gelöscht (38), der FG-Zähler aufgestuft (39), die Matorausschaltzeit t „„ berechnet und der sich ergebende Zähluiert in dem zweiten Zähler 52B eingestellt (4G), die Registeron fortschreibung bzu. Registerrückspeicherung vorgenommen (41) und das Programm zurückgeführt.

liJenn der Motor 68 langsamer ujird (die Phase des Rückkopplungssignals FG nacheilend uird), die FS-Unterbrechung beginnt und die FG-Unterbrechungshäufigkeit "O" ist, werden uegen der Bedingungen, daß die FS-Sperre eingeschaltet ist und der FG-Eingang "0" ist, über die Schritte (12) und (21) die FG-Sperre sowie die FS-Sperre ausgeschaltet (22), wonach die Registerfortschreibung erfolgt (17) und das Pro-

oQ gramm zurückkehrt.

Eine Motoreinschaltzeit-Berechnung 4 (49) gemäß Fig. 19C ist eine Routine zum Berechnen des Ausgangssignals von dem Zeitpunkt des MotDrstillstands bis zu dem Zeitpunkt des gc Erreichens der erwünschten Drehzahl. lilenn bei diesesm Ausführungsbeispiel beim Anlaufen des Motors während der FS-

Unterbrechung die FG-Unterbrechung zweimalig eingeleitet uiird, idird die Anstiegkennung oder Anlauf kennung gesetzt (20).

Es tdird eine Motorregeleinrichtung für einen Motor angegeben, die eine Einrichtung für die Eingabe einer Drehzahl für den Motor, einen Detektor zur Erfassung der Motordrehzahl und einen Mikrocomputer für die Aufnahme des Ausgangssignals des Detektors und für die Regelung des Motors "gemäß vorbestimmten Programmen aufueist, wobei der Mikrocomputer einen Zähler, in dem ein Zähluert entsprechend dem Eingangssignal aus der Eingabeeinrichtung eingestellt uird, um ein Bezugsfrequenzsignal zu erzeugen, und eine Einrichtung enthält, die gemäß dem Bezugsfrequenzsignal und dem Aus-

1"5 gangssignal des Detektors ein Phasenfehlersignal .erzeugt und entsprechend dem Phasenfehlersignal ein Signal für die Ansteuerung des Motors abgibt.

- Leerseite -

Claims

T¹ D.. t£ f* Patentanwälte und

IEDTKE - DUHLING - IVINNE - V3RUPE Vertreter beim EPA

Π λ ^ : : - "..'." -Dfpj.-ing. H. Tiedtke I

ΓΈΙΛ,ΜΑΝΝ " CIRAMS " OTRUIF "J :.Dipi.-Shem. G,Bühling

Dipl.-lng. R. Kinne Dipl.-Ing. P. Grupe Dipl.-lng. B. Pellmann Dipl.-lng. K. Grams 3428719 Dipl.-Chem. Dr. B. Struif

Bavariaring 4, Postfach 20 8000 München 2

Tel.:0 89-539653 Telex: 5-24 845 tipat Telecopier: O 89 - 537377 cable: Germaniapatent Münch

. ' ■ 3. August 19θί+

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Patentansprüche

f 1.)Motorregeleinrichtung für einen Motor, gekennzeichnet durch eine Eingabevorrichtung (21) zur Vorgabe einer Drehzahl für den Motor, eine Meßvorrichtung (32) zum Messen der Motordrehzahl und einen Mikrocomputer (23) zur Aufnahme des Ausgangssignals (FG) der Meßvorrichtung und zum Steuern des Motors entsprechend vorbestimmten Programmen, luobei der Mikrocomputer einen Zähler (23A), dessen Zählmert entsprechend dem Eingangssignal aus der Eingabevorrichtung einstellbar ist, um ein Bezugsfrequenzsignal (FS) zu bilden, und eine Einrichtung zum Bilden eines Phasenfehlersignals entsprechend dem Bezugsfrequenzsignal und dem Ausgangssignal der MeBvorrichtung aufweist und ein Signal zum Ansteuern des Motors gemäß dem Phasenfehlersignal abgibt.
2. Motorregeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikrocomputer (23) eine arithmetische Recheneinrichtung aufweist, die an einem Impulsbreitenmodulationssignal für das Ansteuern des Motors (31) einen arithmetischen Rechenvorgang gemäß dem Phasenfehlersignal und dem Bezugsfrequenzsignal (FS) ausführt.

Dresdner Bank (München) Kto. 3939 B44 Deutsche Bank (Manchen) KIo. 2861060 Postscheckamt (München) Kto. 670 - 43 - 804

„_Λη - 2 ---■--■ "-.'.'-.' ■ - DE' if 159
3. Motorregeleinrichtung nach Anspruch Z, dadurch gekennzeichnet, daß die arithmetische Recheneinrichtung die Betriebsart entsprechend der Motardrehzahl schaltet.
k. Motorregeleinrichtung für einen Motor, gekennzeichnet durch eine Eingabevorrichtung (21) zur Uorgabe einer Drehzahl für den Motor (31), eine Meßvorrichtung (32) zum Messen der Motordrehzahl, einen Mikrocomputer (23) zur Aufnahme des Ausgangssignals (FG) der Meßvorrichtung und zum Steuern des Motors gemäß vorbestimmten Programmen, wobei der Mikiocomputer einen Zähler (23A), dessen Zähluert entsprechend dem Eingangssignal aus der Eingabevorrichtung einstellbar ist, um ein Bezugsfrequenzsignal (FS) zu erzeugen, und eine Einrichtung zur Ausgabe eines Phasenvergleichssignals (PC) entsprechend dem Bezugsfrequenzsignal und dem Ausgangssignal der Meßvorrichtung aufweist, eine Einrichtung zum Erzeugen eines vorbestimmten Drehzahlsteuersignals (FU) entsprechend dem Eingangssignal aus der Eingabevorrichtung und eine Ansteuerungseinrichtung zum Ansteuern des Motors gemäß dem Phasenvergleichssignal und dem Drehzahlsteuersignal.
5. Motorregeleinrichtung für einen Motor, gekennzeichnet durch eine Eingabevorrichtung (21) zur Uorgabe einer Drehzahl für den Motor, eine MeBvorrichtung (32) zum Messen der Motordrehzahl, einen Mikrocomputer (23) zur Aufnahme des Ausgangssignals (FG) der Meßvorrichtung und zum Steuern des Motors entsprechend vorbestimmten Programmen, wobei der Mikrocomputer einen ersten Zähler (23A), dessen Zähluert

OQ entsprechend dem Eingangssignal aus der Eingabevorrichtung einstellbar ist, um ein Bezugsfrequenzsignal (FS) zu erzeugen, und einen zweiten Zähler (23B) zum Erzeugen eines vorbestimmten Drehzahlsteuersignals (FU) entsprechend dem Eingangssignal aus der Eingabevorrichtung aufweist, eine

op- Einrichtung (25-2) zur Abgabe eines Phasenvergleichssignals (PC) entsprechend dem Bezugsfrequenzsignal und dem Aus-

gangssignal der Meßvorrichtung und eine Ansteuerungseinrichtung zum Ansteuern des Motors gemäß dem Phasenvergleichssignal und dem Drehzahlsteuersignal.
6. Motorregeleinrichtung für einen Motor, gekennzeichnet durch eine Eingabevorrichtung (21) zur Vorgabe einer Drehzahl für den Motor (31), eine Meßvorrichtung (32) zum Messen der Motordrehzahl, einen Mikrocomputer (23) zur Aufnahme des Ausgangssignals (FG) der Meßvorrichtung und zum Steuern des Motors entsprechend vorbestimmten Programmen, ujobei der Mikrocomputer einen ersten Zähler (23A), dessen Zählujert entsprechend dem Eingangssignal aus der Eingabevorrichtung einstellbar ist, um ein Bezugsfrequenzsignal (FS) zu bilden, eine Einrichtung zur Ausgabe eines Phasenvergleichssignals (PC) entsprechend dem Bezugsfrequenzsignal und dem Ausgangssignal der Meßvorrichtung und einen zweiten Zähler (23B) zum Erzeugen eines vorbestimmten Drehzahlsteuersignals (FU) entsprechend dem Eingangssignal aus der Eingabevorrichtung aufweist, und eine Ansteuerungseinrichtung zum Ansteuern des Motors gemäß dem Phasenvergleichssignal und dem Drehzahlsteuersignal.
7. Motorregeleinrichtung nach einem der Ansprüche U nc bis 6, dadurch gekennzeichnet,, daß die Ansteuerungseinrichtung eine Einstelleinrichtung zum Einstellen eines Ansteuerungssignals für die Ansteuerung des Motors (31)· aufweist und der Mikrocomputer (23) die Einstelleinrichtung entsprechend dem Eingangssignal aus der Eingabevorrichtung (21)

oQ steuert.

B. Motorregeleinrichtung nach einem der Ansprüche k bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerungseinrichtung eine Einstelleinrichtung zum Einstellen eines Angc Steuerungssignals für die Ansteuerung des Motors (31) aufweist und der Mikrocomputer (23) die Einstelleinrichtung

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1 steuert, wenn der Motor nicht eine vorbestimmte Drehzahl erreicht hat.