DE68903114T2

DE68903114T2 - Vorrichtung zum anhalten eines motors.

Info

Publication number: DE68903114T2
Application number: DE8989101926T
Authority: DE
Inventors: Nobuyuki Horie; Teruki Sugiura; Aisaku Taguchi; Daiji Yamane
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1988-02-05
Filing date: 1989-02-03
Publication date: 1993-05-06
Anticipated expiration: 2009-02-04
Also published as: JPH01202187A; US5070285A; EP0327109B1; DE68903114D1; EP0327109A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anhalten eines Motors, der z. B. in magnetooptischen Plattengeräten zum Steuern der Drehbewegung eines Spindelmotors verwendet wird. Patents Abstracts of Japan, Vol. 10, Nr. 382 (P-529), [2439] vom 20.12.1986, die JP-A-61-172271 zusammenfaßt, beschreibt eine Vorrichtung zum Anhalten eines solchen Motors, die eine Drehrichtungsumkehr eines Spindelmotors feststellt, wenn ein Brems- oder Gegendrehmoment auf den Motor wirkt. Diese Vorrichtung ermittelt die Phasenbeziehung zwischen zwei verschiedenen Frequenzsignalen. Sobald sich die Phasenbeziehung ändert, wird ein Schalter betätigt, der den Strom durch Spulen unterbricht, die das Gegendrehmoment erzeugen.
Diese Vorrichtung ist relativ kompliziert, da sie zwei Frequenzgeneratoren zum Erzeugen zweier Frequenzsignale erfordert.
Eine andere herkömmliche Vorrichtung zum Anhalten eines Motors mißt die Pulsbreiten von Pulsen, die von einem Frequenzgenerator geliefert werden, der die Drehzahl des Spindelmotors mißt. Sobald die Pulsbreite eine vorgegebene Pulsbreite überschreitet, wird das Gegendrehmoment unterbrochen. Diese Vorrichtung weist einen einfachen Aufbau auf, jedoch ist es möglich, daß das Gegendrehmoment zu früh weggenommen wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Anhalten eines Motors anzugeben, die einen einfachen Aufbau aufweist, die den Motor aber dennoch zuverlässig stillsetzt.
Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung zum Anhalten eines Motors weist die folgenden Einrichtungen auf:
- einen Treiber zum Treiben des Motors in mindestens drei unterschiedlichen Betriebszuständen, die dazu dienen, das Antriebsmoment für eine erste Richtung, ein Antriebsmoment für die Gegenrichtung und kein Drehmoment oder ein Haltedrehmoment zu erzeugen;
- einen Pulsgenerator zum Erzeugen eines Pulssignals mit einer Frequenz, die der Drehzahl des Motors entspricht;
- eine Pulsbreiten-Detektoreinrichtung zum Ermitteln der Pulsbreite t3 des Pulssignals;
- eine Speichereinrichtung zum Speichern der Pulsbreite t0 des Pulssignals für einen Zyklus vor dem aktuellen Zyklus;
- eine Komparatoreinrichtung zum Vergleichen der Pulsbreite t1 des aktuellen Zyklus mit der gespeicherten Pulsbreite t0 für den vorigen Zyklus und zum Erzeugen eines Beendigurigssignales, wenn die Pulsbreite im aktuellen Zyklus kleiner ist als die gespeicherte Pulsbreite; und
- eine Steuereinrichtung zum Steuern des Treibers in solcher Weise, daß er auf Empfang eines Stoppbefehls hin den Motor so antreibt, daß das Antriebsmoment in Gegenrichtung erzeugt wird und den Motor auf Empfang des Beendigungssignals so antreibt, daß kein Drehmoment oder das Haltedrehmoment erzeugt wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung legt kein Drehmoment oder Haltedrehmoment an, sobald sie feststellt, daß die Pulsbreite des aktuellen Zyklus kürzer ist als die Pulsbreite des vorangehenden Zyklus. Dies ist nur dann möglich, wenn der Motor wieder beschleunigt, d. h. wenn er bereits seine Drehrichtung umgekehrt hat.
Vorzugsweise wird kein Drehmoment oder Haltedrehmoment angelegt, wenn die Pulsbreite des aktuellen Zyklus eine vorgegebene Zeitspanne überschreitet. Diese Zeitspanne wird so ausgewählt, daß sie einer sehr niedrigen Drehzahl in derjenigen Richtung entspricht, in der sich der Motor drehte, bevor das Haltesignal angelegt wurde. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann der Motor nicht nur angehalten werden, direkt nachdem er seine Drehrichtung umgekehrt hat, sondern kein Drehmoment oder Haltedrehmoment kann bereits dann verwendet werden, wenn der Motor dicht bei der Position der Drehrichtungsumkehr ist.
Die Erfindung geht aus der folgenden Beschreibung in Zusammenhang mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen hervor, in denen:
Fig. 2 ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Anhalten eines Motors ist;
Fig. 2 ein Flußdiagramm für einen in einer in Fig. 2 dargestellten CPU ausgeführten Ablauf ist; und
Fig. 3A und 3B Diagramme sind, die Motorsteuerungszustände und Signalverläufe von Pulssignalen darstellen, wie sie bei der Erfindung auftreten.
In Fig. 1 ist eine Vorrichtung zum Anhalten eines Motors gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. In der Zeichnung kennzeichnet eine Bezugsziffer 1 einen Motor, der die Spindel einer magnetooptischen Platte 2 antreibt, und 2 ist ein Pulsgenerator, der die Umdrehung des Motors 1 ermittelt und ein rechteckiges Pulssignal mit einer Frequenz ausgibt, die der Drehzahl des Motors entspricht. Z. B. werden 36 Pulse erzeugt, wenn der Motor 1 eine vollständige Umdrehung ausführt. Das Bezugszeichen 3 kennzeichnet eine CPU, die das Pulssignal vom Pulsgenerator 2 empfängt, um dieses beim Steuerablauf zum Anhalten des Motors zu verwenden, wie er in Fig. 2 dargestellt ist; 4 ist ein Treiber, der entweder ein Vorwärtstreibersignal FD, ein Stoppsignal ST oder ein Rückwärtstreibersignal RD erhält und den Motor 1 auf Grundlage dieser Signale FD, ST und RD betreibt. Wenn das Signal FD angelegt wird, treibt der Treiber 4 den Motor 1 so an, daß er ein Antriebsmoment in Vorwärtsrichtung erfährt. Wenn da Signal ST erzeugt wird, treibt der Treiber 4 den Motor 1 so an, daß er kein Drehmoment oder ein Haltedrehmoment erfährt. Wenn das Signal RD angelegt wird, treibt der Treiber 4 den Motor 1 so an, daß er ein Antriebsmoment in Rückwärtsrichtung erfährt.
Nachfolgend wird der Betrieb der Steuereinrichtung zum Anhalten des Motors beschrieben.
Unter Bezugnahme auf Fig. 2 wird ein Programm MPS zum Anhalten des Motors beschrieben, das begonnen wird, wenn die CPU 3 ein Stoppsteuersignal zum Anhalten des Motors 1 von einer (nicht dargestellten) Vorstufenschaltung erhält.
Es sei angenommen, daß sich der Motor vorwärts dreht und daß dann, wenn der Stoppbefehl empfangen wird, die CPU 3 das Programm MSP zum Anhalten des Motors abzuarbeiten beginnt, so daß sie in einem Schritt S1 das Signal RD erzeugt, um das Antriebsmoment in Rückwärtsrichtung auf den Motor 1 wirken zu lassen, um den Motor 1 erzwungenerweise zu verzögern.
Anschließend wird in einem Schritt S2 ein in der CPU 3 vorhandener Speicher, der einen Wert t0 speichert, rückgesetzt, d. h. auf 0 (Null) gesetzt. Der Wert t0 im Speicher drückt die vorige Pulsbreite aus, was später beschrieben wird.
Anschließend wird in einem Schritt S3 ein Zähler der CPU 3 so betrieben, daß er die Zeitdauer einer Pulsbreite t1 (Fig. 3) des Pulssignals mißt. Dies erfolgt auf solche Weise, daß die CPU 3 ermittelt, ob das Pulssignal PG vorhanden ist oder nicht. Falls ja, wird der Zeitgeber in der CPU 3 inkrementiert.
Anschließend wird in einem Schritt S4 die im Schritt S3 durch Zählen erfaßte Pulsbreite t1 des Pulssignals PG mit einer vorgegebenen Konstanten t verglichen. Die Konstante t ist ein empirisch erhaltener Wert, der diejenige Pulsbreite des Pulssignales PG repräsentiert, wie sie in einem Moment direkt vor dem Anhalten des Motors 1 erzeugt wird. Wenn sich in Schritt S3 herausstellt, daß die durch Zählen erfaßte Pulsbreite t1 des Pulssignals PG größer ist als die Konstante t, wird dies dahingehend verstanden, daß der Motor 1 am Anhalten ist, wodurch das Programm zu einem Schritt S5 übergeht, um das Signal ST zu erzeugen, um dadurch den Motor 1 ganz anzuhalten. Anschließend endet das Motorstoppprogramm MSP.
Wenn sich andererseits in einem Schritt S4 herausstellt, daß die Pulsbreite t1 des Pulssignals kleiner als die Konstante t ist, geht das Programm zu einem Schritt S6 über, um die aktuelle Pulsbreite t1 mit der vorigen Pulsbreite t0 zu vergleichen. Im ersten Zyklus des Motorstoppprogramms MSP geht das Programm zu einem Schritt S7 über, da der Wert t0 im Speicher anfangs auf den Wert 0 gesetzt wurde. Im Schritt S7 wird der im Speicher abgelegte Wert t0 durch die aktuelle Pulsbreite t1 aufgefrischt. Anschließend beginnt ein nächster Zyklus des Motorstoppprogramms MSP ab dem Schritt S3
Unter Bezugnahme auf Fig. 3a wird ein erster Modellfall für das Anhalten des Motors 1 beschrieben. Es sei angenommen, daß ein Stoppbefehl zu einem Zeitpunkt P erzeugt wird, wodurch das Motorstoppprogramm MSP begonnen wird, wie dies in der untersten Zeile von Fig. 3a dargestellt ist. Auf diese Weise beginnt die CPU 3 zum Zeitpunkt P die bis dahin das Signal FD für Antrieb in Vorwärtsrichtung erzeugte, das Si gnal RD in Rückwärtsrichtung zu erzeugen (Schritt S1). Nach einer Anzahl von Zyklen nimmt der Zählwert in einem Zähler zum Zählen der Pulsbreite t1 des Pulssignals PG1 zu, jedoch ist in dem in Fig. 3a dargestellten Beispiel die Pulsbreite t1 kleiner als die vorgegebene Konstante t. Daher werden die Schritte S3, S4, S6 und S7 wiederholt. In einem Zyklus, der direkt nach der Rückflanke des Pulssignals PG 1 liegt, wird der Zählwert für die Pulsbreite t1 als Wert t0 in den Speicher gegeben.
Wenn anschließend das zweite Pulssignal PG 2 erscheint, beginnt der Zeitgeber damit, eine Pulsbreite t1' zu messen. Wenn der Zählwert zum Zählen der Pulsbreite t'1 die vorgegebene Konstante t überschreitet, wie zum Zeitpunkt Q in Fig. 3a, geht das Programm von einem Schritt S4 zu einem Schritt S5 über, um das Motorstoppprogramm MSP zu beenden, wodurch der Motor 1 schließlich angehalten wird.
Fig. 3b zeigt einen zweiten Modellfall zum Anhalten des Motors 1. Es sei angenommen, daß zu einem Zeitpunkt R ein Stoppbefehl ausgegeben wird, wodurch das Motorstoppprogramm MSP begonnen wird und die CPU 3 damit beginnt, das Signal RD für Antrieb in Rückwärtsrichtung zu erzeugen (Schritt S1). Nach einer Anzahl von Zyklen nimmt der Zählwert des Zählers zum Zählen der Pulsbreite t1 des Pulssignals PG3 zu, jedoch ist in dem in Fig. 3b dargestellten Beispiel die Pulsbreite t1 kleiner als die vorgegebene Konstante t. Daher werden die Schritte S3, S4, S6 und S7 wiederholt. Zu einem Zyklus, der direkt nach der Rückflanke des Pulssignals PG3 auftritt, wird der gezählte Wert für die Pulsbreite t1 als Wert t0 in den Speicher gegeben.
Wenn anschließend das zweite Pulssignal PG4 erscheint, beginnt der Zeitgeber damit, die Pulsbreite t1' zu messen. Am Ende des zweiten Pulssignals PG4 (d. h. zum Zeitpunkt S) geht, wenn festgestellt wird, daß der Zählwert für die Pulsbreite t1' kleiner ist als die vorgegebene Konstante t und kleiner ist als die Pulsbreite t0 (= t1 des vorigen Pulses PG3), das Programm vom Schritt S6 zum Schritt S5 über, um das Motorstoppprogramm MSP zu beenden, wodurch der Motor 1 schließlich angehalten wird. In diesem Fall wird festgestellt, daß der Motor gerade damit begonnen hat, sich in Rückwärtsrichtung zu drehen.
Ein ähnlicher Ablauf wird ausgeführt, wenn der Motor bei einer Umdrehung in Rückwärtsrichtung angehalten wird.
Da das Signal RD zum Antreiben des Motors in Rückwärtsrichtung direkt vor oder nach dem völligen Anhalten des Motors 1 ausgegeben wird, kann der Motor 1 gemäß der Erfindung sicher angehalten werden, ohne daß er Umdrehungen in Rückwärtsrichtung ausführt.

Claims

1. Steuervorrichtung zum Anhalten eines Motors, um ein schnelles Anhalten eines sich in einer ersten Richtung drehenden Spindelmotors dadurch zu steuern, daß ein Gegendrehmoment so lange an den Motor angelegt wird, bis eine Umkehrung in der Drehrichtung festgestellt wird, gekennzeichnet durch:

- einen Treiber (4) zum Treiben des Motors in mindestens drei unterschiedlichen Betriebszuständen, die dazu dienen, das Antriebsmoment für eine erste Richtung, ein Antriebsmoment für die Gegenrichtung und kein Drehmoment oder ein Haltedrehmoment zu erzeugen;

- einen Pulsgenerator (2) zum Erzeugen eines Pulssignals (PG) mit einer Frequenz, die der Drehzahl des Motors entspricht;

- eine Pulsbreiten-Detektoreinrichtung (3, Schritt S3) zum Ermitteln der Pulsbreite (t3) des Pulssignals;

- eine Speichereinrichtung (3, Schritt S7) zum Speichern der Pulsbreite (t0) des Pulssignals für einen Zyklus vor dem aktuellen Zyklus;

- eine Komparatoreinrichtung (3, Schritt S6) zum Vergleichen der Pulsbreite (t1) des aktuellen Zyklus mit der gespeicherten Pulsbreite (t0) für den vorigen Zyklus und zum Erzeugen eines Beendigungssignales, wenn die Pulsbreite im aktuellen Zyklus kleiner ist als die gespeicherte Pulsbreite; und

- eine Steuereinrichtung (3, Schritt S1, Schritt S5) zum Steuern des Treibers in solcher Weise, daß er auf Empfang eines Stoppbefehls hin den Motor so antreibt, daß das Antriebsmoment in Gegenrichtung erzeugt wird und den Motor auf Empfang des Beendigungssignals so antreibt, daß kein Drehmoment oder das Haltedrehmoment erzeugt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

- eine zweite Komparatoreinrichtung (3, Schritt S4) zum Vergleichen der Pulsbreite (t1) des aktuellen Zyklus mit einer vorgegebenen Pulsbreite (t) und zum Erzeugen des Beendigungssignals auch dann, wenn die Pulsbreite im aktuellen Zyklus die vorgegebene Pulsbreite überschreitet.