JP2001136790A - ステッピングモータの駆動制御方法及び装置 - Google Patents
ステッピングモータの駆動制御方法及び装置Info
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P8/00—Arrangements for controlling dynamo-electric motors of the kind having motors rotating step by step
- H02P8/24—Arrangements for stopping
- H02P8/26—Memorising final pulse when stopping
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P8/00—Arrangements for controlling dynamo-electric motors of the kind having motors rotating step by step
- H02P8/04—Arrangements for starting
- H02P8/10—Shaping pulses for starting; Boosting current during starting
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ステッピングモータの低速回転、特に加速制
御時の初期保持励磁期間及び減速時の最終保持励磁期間
などに発生する過大駆動電流を低減させるステッピング
モータ駆動制御方法及び装置を提供する。 【構成】 ステッピングモータの加速制御及び減速制御
するときステッピングモータの励磁相制御信号（励磁制
御信号）の低速回転制御時、特に初期励磁相、或いは、
最終励磁相の制御信号を所定の周期でチョッピングする
手段を設けることにより、ステッピングモータの巻線電
流を減らす。
御時の初期保持励磁期間及び減速時の最終保持励磁期間
などに発生する過大駆動電流を低減させるステッピング
モータ駆動制御方法及び装置を提供する。 【構成】 ステッピングモータの加速制御及び減速制御
するときステッピングモータの励磁相制御信号（励磁制
御信号）の低速回転制御時、特に初期励磁相、或いは、
最終励磁相の制御信号を所定の周期でチョッピングする
手段を設けることにより、ステッピングモータの巻線電
流を減らす。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、ステッピング
モータ等のモータの励磁相を切り替えて回転するモータ
駆動制御方法及び装置に関し、特に、加速制御、減速制
御や保持制御などを行う複数のステッピングモータを同
時駆動するときに小さい駆動電力で安定にステッピング
モータを制御する駆動制御方法及び装置に関するもので
ある。
モータ等のモータの励磁相を切り替えて回転するモータ
駆動制御方法及び装置に関し、特に、加速制御、減速制
御や保持制御などを行う複数のステッピングモータを同
時駆動するときに小さい駆動電力で安定にステッピング
モータを制御する駆動制御方法及び装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来から知られるステッピングモータの
駆動方式として、代表的なものに定電圧駆動方式があ
る。定電圧駆動方式は、回路構成が簡単であり、安価で
あることから広く採用されている。
駆動方式として、代表的なものに定電圧駆動方式があ
る。定電圧駆動方式は、回路構成が簡単であり、安価で
あることから広く採用されている。
【０００３】図２０及び図２１は、ステッピングモータ
の駆動方式として、従来から一般的に採用されている１
ー２相励磁方式及び２相励磁方式の励磁制御信号のタイ
ミングを示したものである。また、図２２は、ステッピ
ングモータの速度制御の関係を示す図であり、図２０及
び図２１に示す励磁制御信号の周波数を変化させること
により、ステッピングモータの回転数を変化させて、所
定時間内に所定の回転速度にする加速動作と、一定の回
転速度にする等速動作と、所定時間内に回転を止めてし
まう減速動作をさせる領域を示している。この加速、等
速、減速の一連の動作で、ステッピングモータの動作シ
ーケンスを構成している。
の駆動方式として、従来から一般的に採用されている１
ー２相励磁方式及び２相励磁方式の励磁制御信号のタイ
ミングを示したものである。また、図２２は、ステッピ
ングモータの速度制御の関係を示す図であり、図２０及
び図２１に示す励磁制御信号の周波数を変化させること
により、ステッピングモータの回転数を変化させて、所
定時間内に所定の回転速度にする加速動作と、一定の回
転速度にする等速動作と、所定時間内に回転を止めてし
まう減速動作をさせる領域を示している。この加速、等
速、減速の一連の動作で、ステッピングモータの動作シ
ーケンスを構成している。
【０００４】ここで、図１６及び図１７は、加速時の１
−２相励磁のタイミング及び励磁時間の一例を示し、ま
た図１８及び図１９は、同様に減速時のタイミング及び
励磁時間の一例を示している。図１７、図１９で示すよ
うに、一般的に、ステッピングモータの非駆動時は（図
１７中、ｔ０、図１９中、ｔ１０）、ステッピングモー
タの励磁相を切断し、ステッピングモータに電流を流さ
ないようにして、電力消費を減らすように制御してい
る。
−２相励磁のタイミング及び励磁時間の一例を示し、ま
た図１８及び図１９は、同様に減速時のタイミング及び
励磁時間の一例を示している。図１７、図１９で示すよ
うに、一般的に、ステッピングモータの非駆動時は（図
１７中、ｔ０、図１９中、ｔ１０）、ステッピングモー
タの励磁相を切断し、ステッピングモータに電流を流さ
ないようにして、電力消費を減らすように制御してい
る。
【０００５】この様な状態では、励磁オフ時のステッピ
ングモータの静的な停止位置と励磁した時の動的な停止
位置とのズレ等が問題であり、停止位置精度が悪化する
ことから、再度ステッピングモータを駆動する場合、加
速開始前の初期相励磁及び減速終了直前の最終励磁の
時、ステッピングモータの回転開始位置及び回転停止位
置の位置決め精度を上げるために、図１６及び図１８の
それぞれｔ１及びｔ９で示すように、一度、１ー２相励
磁制御の回転初期相及び回転最終相の２相励磁の状態を
所定の時間励磁するようにしている。
ングモータの静的な停止位置と励磁した時の動的な停止
位置とのズレ等が問題であり、停止位置精度が悪化する
ことから、再度ステッピングモータを駆動する場合、加
速開始前の初期相励磁及び減速終了直前の最終励磁の
時、ステッピングモータの回転開始位置及び回転停止位
置の位置決め精度を上げるために、図１６及び図１８の
それぞれｔ１及びｔ９で示すように、一度、１ー２相励
磁制御の回転初期相及び回転最終相の２相励磁の状態を
所定の時間励磁するようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図１２、図１３及び図
１４、図１５は、前記従来方式により加速制御及び減速
制御をした時のステッピングモータの１つの巻線に流れ
る巻線電流と、その励磁制御信号の関係の一例を示した
ものである。ここで、前記定電圧駆動方式によるステッ
ピングモータを図１３に示すような励磁制御信号の駆動
周波数を徐々に上げていく加速制御（以下、高速回転）
をしようとすると、図１２及び図１３から明らかなよう
にステッピングモータの巻線の電流の立ち上がりが遅く
なり電流値が飽和することなく、実質的な巻線電流は小
さくなり、結果としてステッピングモータ駆動トルクが
高速回転領域で減少する。
１４、図１５は、前記従来方式により加速制御及び減速
制御をした時のステッピングモータの１つの巻線に流れ
る巻線電流と、その励磁制御信号の関係の一例を示した
ものである。ここで、前記定電圧駆動方式によるステッ
ピングモータを図１３に示すような励磁制御信号の駆動
周波数を徐々に上げていく加速制御（以下、高速回転）
をしようとすると、図１２及び図１３から明らかなよう
にステッピングモータの巻線の電流の立ち上がりが遅く
なり電流値が飽和することなく、実質的な巻線電流は小
さくなり、結果としてステッピングモータ駆動トルクが
高速回転領域で減少する。
【０００７】また同様に、図１５に示すような励磁制御
信号の駆動周波数を徐々に下げていく減速制御（以下、
低速回転）をしようとすると、図１４及び図１５から明
らかなようにステッピングモータの巻線インダクタンス
の影響は、高速回転時ほど大きくなく、駆動周波数の低
い領域にて電流値が飽和し、大きな巻線電流が流れ駆動
トルクも大きなものとなる。従って、ステッピングモー
タの駆動を低速回転から高速回転までさせようとすると
ステッピングモータの駆動トルクが高速回転時に減少す
ることから、高速回転時のトルクを維持するためには、
例えばステッピングモータの駆動電圧を高くしたり、巻
線の抵抗値を下げたり、インダクタンスを小さくするた
めに巻線数を減らしたりしている。
信号の駆動周波数を徐々に下げていく減速制御（以下、
低速回転）をしようとすると、図１４及び図１５から明
らかなようにステッピングモータの巻線インダクタンス
の影響は、高速回転時ほど大きくなく、駆動周波数の低
い領域にて電流値が飽和し、大きな巻線電流が流れ駆動
トルクも大きなものとなる。従って、ステッピングモー
タの駆動を低速回転から高速回転までさせようとすると
ステッピングモータの駆動トルクが高速回転時に減少す
ることから、高速回転時のトルクを維持するためには、
例えばステッピングモータの駆動電圧を高くしたり、巻
線の抵抗値を下げたり、インダクタンスを小さくするた
めに巻線数を減らしたりしている。
【０００８】またこの時、低速回転時の過大トルクによ
り発生する騒音を減少させるためにステッピングモータ
の電源供給ラインにトランジスタスイッチを設けて、こ
のトランジスタをチョッピングすることによりステッピ
ングモータ全体の電流を下げる方式も利用されている。
電源ラインに設けるトランジスタスイッチは、その性質
からトランジスタでの電圧降下の低いものが必要であ
り、この様なトランジスタは、高価であり、コスト的に
問題があった。
り発生する騒音を減少させるためにステッピングモータ
の電源供給ラインにトランジスタスイッチを設けて、こ
のトランジスタをチョッピングすることによりステッピ
ングモータ全体の電流を下げる方式も利用されている。
電源ラインに設けるトランジスタスイッチは、その性質
からトランジスタでの電圧降下の低いものが必要であ
り、この様なトランジスタは、高価であり、コスト的に
問題があった。
【０００９】また、これらの方法を実施しても低速回転
から高速回転までの理想的な均一駆動トルク、及びその
駆動電流は得られず、結果的に高速回転時のトルク減少
は避けられないため、このトルクをもとに低速から高速
までのステッピングモータ制御を行っているのが現実で
ある。従って、一般的に高速回転時の実駆動電流でのト
ルクをもとにステッピングモータの仕様を決定するため
に、低速回転時、特に加速開始時の初期励磁相や減速終
了時の最終励磁相等には思いも寄らぬ過大トルクと過大
巻線電流が発生する。
から高速回転までの理想的な均一駆動トルク、及びその
駆動電流は得られず、結果的に高速回転時のトルク減少
は避けられないため、このトルクをもとに低速から高速
までのステッピングモータ制御を行っているのが現実で
ある。従って、一般的に高速回転時の実駆動電流でのト
ルクをもとにステッピングモータの仕様を決定するため
に、低速回転時、特に加速開始時の初期励磁相や減速終
了時の最終励磁相等には思いも寄らぬ過大トルクと過大
巻線電流が発生する。
【００１０】さらにこの様な状態で、二つ以上のステッ
ピングモータを同時に駆動しようとすると、非常に大き
なステッピングモータの巻線電流が流れ、電流容量の大
きな電源が必要になるという問題があった。また電源の
容量が小さい場合は、ステッピングモータを駆動した時
に過電流保護回路が作動し電源が切れてしまったり、場
合によっては、電源が正常に動作しなくなるという問題
もあった。
ピングモータを同時に駆動しようとすると、非常に大き
なステッピングモータの巻線電流が流れ、電流容量の大
きな電源が必要になるという問題があった。また電源の
容量が小さい場合は、ステッピングモータを駆動した時
に過電流保護回路が作動し電源が切れてしまったり、場
合によっては、電源が正常に動作しなくなるという問題
もあった。
【００１１】したがって、本発明は、上記従来例に鑑み
てなされたもので、制御用の新たな部品を追加すること
なく、極めて簡単な構成によってステッピングモータの
低速回転、特に加速制御時の初期保持励磁期間及び減速
時の最終保持励磁期間などに発生する過大駆動電流を低
減させることによりステッピングモータ駆動用の電源と
して電力容量の小さい電源が使用可能となり、また過電
流にて電源が切れてしまう問題や電源が正常に動作しな
くなるのを防ぐことができるステッピングモータ駆動制
御方法及び装置を提供することを目的とするものであ
る。
てなされたもので、制御用の新たな部品を追加すること
なく、極めて簡単な構成によってステッピングモータの
低速回転、特に加速制御時の初期保持励磁期間及び減速
時の最終保持励磁期間などに発生する過大駆動電流を低
減させることによりステッピングモータ駆動用の電源と
して電力容量の小さい電源が使用可能となり、また過電
流にて電源が切れてしまう問題や電源が正常に動作しな
くなるのを防ぐことができるステッピングモータ駆動制
御方法及び装置を提供することを目的とするものであ
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のステッピングモータ駆動制御方法及び装置
では、ステッピングモータの加速制御及び減速制御する
ときステッピングモータの励磁相制御信号（励磁制御信
号）の低速回転制御時、特に初期励磁相、或いは、最終
励磁相の制御信号を所定の周期でチョッピングする手段
を設けることにより、ステッピングモータの巻線電流を
減らし、小さい電流容量でも十分に駆動できるように
し、また過電流にて電源が切れてしまう問題や電源が正
常に動作しなくなるのを防ぐようにしたものである。
に、本発明のステッピングモータ駆動制御方法及び装置
では、ステッピングモータの加速制御及び減速制御する
ときステッピングモータの励磁相制御信号（励磁制御信
号）の低速回転制御時、特に初期励磁相、或いは、最終
励磁相の制御信号を所定の周期でチョッピングする手段
を設けることにより、ステッピングモータの巻線電流を
減らし、小さい電流容量でも十分に駆動できるように
し、また過電流にて電源が切れてしまう問題や電源が正
常に動作しなくなるのを防ぐようにしたものである。
【００１３】以上の構成により、ステッピングモータの
巻線電流を低速回転時、特に加速制御時の初期励磁相或
いは、減速制御時の最終励磁相の巻線電流を下げること
が出来るため、電源容量の大きい電源を必要とせず、ま
たステッピングモータ駆動時に過電流により電源が切れ
ることのないステッピングモータ駆動回路を簡単に提供
することができる。
巻線電流を低速回転時、特に加速制御時の初期励磁相或
いは、減速制御時の最終励磁相の巻線電流を下げること
が出来るため、電源容量の大きい電源を必要とせず、ま
たステッピングモータ駆動時に過電流により電源が切れ
ることのないステッピングモータ駆動回路を簡単に提供
することができる。
【００１４】
【実施例】（実施例１）以下、本発明を添付図面に基づ
いて説明する。ステッピングモータの駆動制御方式とし
て、１相励磁、２相励磁、及び１ー２相励磁等の種々の
方式があるが、ここでは、１ー２相励磁方式を例に説明
する。
いて説明する。ステッピングモータの駆動制御方式とし
て、１相励磁、２相励磁、及び１ー２相励磁等の種々の
方式があるが、ここでは、１ー２相励磁方式を例に説明
する。
【００１５】図１は、本実施例のステッピングモータ駆
動時の加速制御及び減速制御方式を示すフローチャート
である。また、図２は、本実施例のステッピングモータ
駆動回路の概略構成を示すブロック図である。
動時の加速制御及び減速制御方式を示すフローチャート
である。また、図２は、本実施例のステッピングモータ
駆動回路の概略構成を示すブロック図である。
【００１６】図２において、１０１はステッピングモー
タの回転駆動制御を行うマイクロプロセッサ等のＭＰＵ
であり、ワークエリアとして、ＲＡＭ１０４と、ＭＰＵ
１０１の制御プログラム及び加速制御、減速制御、等速
制御などの励磁制御信号データを記憶しているＲＯＭ１
０３とにバス接続されている。
タの回転駆動制御を行うマイクロプロセッサ等のＭＰＵ
であり、ワークエリアとして、ＲＡＭ１０４と、ＭＰＵ
１０１の制御プログラム及び加速制御、減速制御、等速
制御などの励磁制御信号データを記憶しているＲＯＭ１
０３とにバス接続されている。
【００１７】１０２は、出力ポートでＭＰＵバス１０６
に接続され、ＭＰＵ１０１より出力される励磁相制御信
号（Ａ１〜Ｄ１、Ａ２〜Ｄ２）を出力している。１０５
は、プログラム可能なタイマーでＭＰＵ１０１の指示に
より計時を開始し、その指示された時間が経過すると、
例えばタイマー割り込み１０７によりＭＰＵ１０１に通
知することができる。タイマー割り込み１０７により、
ＭＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０３に格納されている励磁制
御信号データをＭＰＵバス１０６から読み出し、出力ポ
ート１０２に励磁制御信号（Ａ１〜Ｄ１、Ａ２〜Ｄ２）
を出力すると共に、次の計時のためのデータをタイマー
１０５にＭＰＵバス１０６経由して設定する。
に接続され、ＭＰＵ１０１より出力される励磁相制御信
号（Ａ１〜Ｄ１、Ａ２〜Ｄ２）を出力している。１０５
は、プログラム可能なタイマーでＭＰＵ１０１の指示に
より計時を開始し、その指示された時間が経過すると、
例えばタイマー割り込み１０７によりＭＰＵ１０１に通
知することができる。タイマー割り込み１０７により、
ＭＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０３に格納されている励磁制
御信号データをＭＰＵバス１０６から読み出し、出力ポ
ート１０２に励磁制御信号（Ａ１〜Ｄ１、Ａ２〜Ｄ２）
を出力すると共に、次の計時のためのデータをタイマー
１０５にＭＰＵバス１０６経由して設定する。
【００１８】１１０及び１１３は、４相のユニポーラ結
線されたステッピングモータである。ここでは、１１０
は、給紙モータ、１１３は紙送りモータとして説明す
る。１１２及び１１５は、トランジスタアレイで、出力
ポート１０２より出力された励磁相制御信号（Ａ１〜ｄ
１、Ａ２〜Ｄ２）により対応するトランジスタがオン・
オフ制御され、ステッピングモータ１１０及び１１３の
各相の励磁を行っている。
線されたステッピングモータである。ここでは、１１０
は、給紙モータ、１１３は紙送りモータとして説明す
る。１１２及び１１５は、トランジスタアレイで、出力
ポート１０２より出力された励磁相制御信号（Ａ１〜ｄ
１、Ａ２〜Ｄ２）により対応するトランジスタがオン・
オフ制御され、ステッピングモータ１１０及び１１３の
各相の励磁を行っている。
【００１９】１１１及び１１４はフライホイールダイオ
ードで、トランジスタアレイ１１２及び１１５がオフし
た時、ステッピングモータ１１０及び１１３の巻線に発
生する逆起電力による電流を流すための電流経路を形成
するためのものである。１０８は、ステッピングモータ
１１０及び１１３にステッピングモータ駆動電圧ＶＭ１
０９を供給している電源である。
ードで、トランジスタアレイ１１２及び１１５がオフし
た時、ステッピングモータ１１０及び１１３の巻線に発
生する逆起電力による電流を流すための電流経路を形成
するためのものである。１０８は、ステッピングモータ
１１０及び１１３にステッピングモータ駆動電圧ＶＭ１
０９を供給している電源である。
【００２０】図３及び図４は、ユニポーラステッピング
モータ１１０及び１１３を１ー２相励磁により加速回転
駆動する時の本実施例１のタイミング及び励磁時間の一
例を示す図であり、図５及び図６は、同様に減速回転駆
動する時の本実施例１のタイミング及び励磁時間の一例
を示す図である。
モータ１１０及び１１３を１ー２相励磁により加速回転
駆動する時の本実施例１のタイミング及び励磁時間の一
例を示す図であり、図５及び図６は、同様に減速回転駆
動する時の本実施例１のタイミング及び励磁時間の一例
を示す図である。
【００２１】図４及び図６に示されている励磁期間ｔ０
〜ｔ１０の時間データ、及び励磁期間ｔ１、ｔ９のチョ
ッピング周期データなどは、ＲＯＭ１０３に予め格納さ
れており、励磁制御信号（Ａ１〜Ｄ１）が切り替えられ
るタイミングｔ０〜ｔ１０は、タイマー１０５による計
時に基づいて行われ、ＭＰＵ１０１が、ＲＯＭ１０３に
内蔵されている制御用のソフトウエアを実行することに
よりソフトウエア制御される。
〜ｔ１０の時間データ、及び励磁期間ｔ１、ｔ９のチョ
ッピング周期データなどは、ＲＯＭ１０３に予め格納さ
れており、励磁制御信号（Ａ１〜Ｄ１）が切り替えられ
るタイミングｔ０〜ｔ１０は、タイマー１０５による計
時に基づいて行われ、ＭＰＵ１０１が、ＲＯＭ１０３に
内蔵されている制御用のソフトウエアを実行することに
よりソフトウエア制御される。
【００２２】この様にして、ソフトウエアの制御によ
り、前記励磁制御信号（Ａ１〜Ｄ１）を切り替える時間
間隔を徐々に短くなるように変更し、ステッピングモー
タ１１０の加速制御をするようになっている。ここで、
ステッピングモータ１１０は、給紙モータであり、通常
給紙する時以外は駆動する必要がなく、従って、電源の
消費を押さえるためにも給紙モータ１１０へのステッピ
ングモータ駆動電圧１０９は切断されている。そのため
に、全励磁制御信号（Ａ１〜Ｄ１）を断とする励磁時間
オフ（ｔ０）時に、全相の励磁オフ時の静的な停止位置
と２相励磁の回転開始停止位置とのズレが発生するた
め、図３及び図４の励磁期間（ｔ１）で示す加速初期に
一度初期励磁相を所定時間励磁すると、このとき給紙モ
ータ１１０には大きな巻線電流が流れる。
り、前記励磁制御信号（Ａ１〜Ｄ１）を切り替える時間
間隔を徐々に短くなるように変更し、ステッピングモー
タ１１０の加速制御をするようになっている。ここで、
ステッピングモータ１１０は、給紙モータであり、通常
給紙する時以外は駆動する必要がなく、従って、電源の
消費を押さえるためにも給紙モータ１１０へのステッピ
ングモータ駆動電圧１０９は切断されている。そのため
に、全励磁制御信号（Ａ１〜Ｄ１）を断とする励磁時間
オフ（ｔ０）時に、全相の励磁オフ時の静的な停止位置
と２相励磁の回転開始停止位置とのズレが発生するた
め、図３及び図４の励磁期間（ｔ１）で示す加速初期に
一度初期励磁相を所定時間励磁すると、このとき給紙モ
ータ１１０には大きな巻線電流が流れる。
【００２３】この過大巻線電流を防ぐために、本実施例
では、ソフトウエアの制御のもとに、タイマー１０５に
所定のチョッピング周期を設定し、そのタイマー割り込
み１０７がＭＰＵ１０１に出力されるタイミングで、励
磁制御信号（Ａ１〜Ｄ１）の相関係を変化させることな
く、ｔ１の期間高い周波数、例えば１ｍＳ周期（０．６
ｍＳの励磁オン、０．４ｍＳの励磁オフ）にて対応する
励磁制御信号のみをチョッピングして、巻線電流の実効
電流を減らすようにしている。ここでは、１ｍＳの一定
周期としているが、前記ＲＯＭ１０３に格納してあるチ
ョッピング周期を複数持つことにより、異なる周期に設
定出来るため、ステッピングモータ１１０の巻線仕様に
適した巻線電流を流すようにすることができる。
では、ソフトウエアの制御のもとに、タイマー１０５に
所定のチョッピング周期を設定し、そのタイマー割り込
み１０７がＭＰＵ１０１に出力されるタイミングで、励
磁制御信号（Ａ１〜Ｄ１）の相関係を変化させることな
く、ｔ１の期間高い周波数、例えば１ｍＳ周期（０．６
ｍＳの励磁オン、０．４ｍＳの励磁オフ）にて対応する
励磁制御信号のみをチョッピングして、巻線電流の実効
電流を減らすようにしている。ここでは、１ｍＳの一定
周期としているが、前記ＲＯＭ１０３に格納してあるチ
ョッピング周期を複数持つことにより、異なる周期に設
定出来るため、ステッピングモータ１１０の巻線仕様に
適した巻線電流を流すようにすることができる。
【００２４】また、同様に、図６にて示されている励磁
期間ｔ０〜ｔ１０の時間データは、前記の加速制御と同
様のソフトウエア制御により、前記励磁制御信号（Ａ１
〜Ｄ１）を切り替える時間間隔を徐々に長くなるように
変更することにより、ステッピングモータ１１０の減速
制御をするようになっている。
期間ｔ０〜ｔ１０の時間データは、前記の加速制御と同
様のソフトウエア制御により、前記励磁制御信号（Ａ１
〜Ｄ１）を切り替える時間間隔を徐々に長くなるように
変更することにより、ステッピングモータ１１０の減速
制御をするようになっている。
【００２５】また、図７及び図８は、４相の励磁相の一
つを例に励磁相とその時のステッピングモータ巻線に流
れる巻線電流の変化を加速制御について示した図であ
り、図９及び図１０は、同様に減速制御について示した
図である。また、ステッピングモータ１１３について
も、不図示の励磁制御信号（Ａ２〜Ｄ２）を同様に切り
替えることで、ステッピングモータ１１０と同様の制御
が出来るので、説明は省くことにする。
つを例に励磁相とその時のステッピングモータ巻線に流
れる巻線電流の変化を加速制御について示した図であ
り、図９及び図１０は、同様に減速制御について示した
図である。また、ステッピングモータ１１３について
も、不図示の励磁制御信号（Ａ２〜Ｄ２）を同様に切り
替えることで、ステッピングモータ１１０と同様の制御
が出来るので、説明は省くことにする。
【００２６】次に、前記加速制御及び減速制御につい
て、図１のフローチャートを用いて、詳細に説明する。
て、図１のフローチャートを用いて、詳細に説明する。
【００２７】図１において、加速制御の場合、ＲＯＭ１
０３に格納されているソフトウエアは、以下のような制
御を実行する。ここで、不図示であるが、ＲＯＭ１０３
には、予め加速制御と減速制御の相制御信号と相励磁時
間テーブルが用意されている。
０３に格納されているソフトウエアは、以下のような制
御を実行する。ここで、不図示であるが、ＲＯＭ１０３
には、予め加速制御と減速制御の相制御信号と相励磁時
間テーブルが用意されている。
【００２８】まず、ステップＳ１にて、これからの制御
が加速制御であることを識別するために、ＭＰＵ１０１
は、ＲＡＭ１０４の所定の記憶場所（不図示）に加速制
御フラグ、例えば、データとして０１を設定し、ステッ
プＳ２で、加速制御の開始時間をタイマー１０５に設定
する。この処理が終わると、ＭＰＵ１０１はステップＳ
３で示すタイマー割り込み待ちの状態になる。
が加速制御であることを識別するために、ＭＰＵ１０１
は、ＲＡＭ１０４の所定の記憶場所（不図示）に加速制
御フラグ、例えば、データとして０１を設定し、ステッ
プＳ２で、加速制御の開始時間をタイマー１０５に設定
する。この処理が終わると、ＭＰＵ１０１はステップＳ
３で示すタイマー割り込み待ちの状態になる。
【００２９】この状態で、タイマー１０５の計時が進
み、ステップＳ２にて設定した時間になると、タイマー
１０５は、タイマー割り込み１０７をＭＰＵ１０１に出
力する。ＭＰＵ１０１はタイマー割り込み１０７を受け
付けると、ステップＳ４にて、ＲＯＭ１０３に予め格納
されている不図示の制御信号テーブルの加速相制御信号
（Ａ１〜Ｄ１）の４ｂｉｔをＭＰＵバス１０６を通して
読取り、出力ポート１０２のＡ１〜Ｄ１に出力する。
み、ステップＳ２にて設定した時間になると、タイマー
１０５は、タイマー割り込み１０７をＭＰＵ１０１に出
力する。ＭＰＵ１０１はタイマー割り込み１０７を受け
付けると、ステップＳ４にて、ＲＯＭ１０３に予め格納
されている不図示の制御信号テーブルの加速相制御信号
（Ａ１〜Ｄ１）の４ｂｉｔをＭＰＵバス１０６を通して
読取り、出力ポート１０２のＡ１〜Ｄ１に出力する。
【００３０】次に、ステップＳ５にて制御が加速制御中
か減速制御中がを判断するため、ステップＳ１にて設定
したＲＡＭ１０４の加速制御フラグをＭＰＵバス１０６
を通して読み、読み取ったデータが０１であれば加速制
御と判断し、ステップＳ６の処理へ移る。
か減速制御中がを判断するため、ステップＳ１にて設定
したＲＡＭ１０４の加速制御フラグをＭＰＵバス１０６
を通して読み、読み取ったデータが０１であれば加速制
御と判断し、ステップＳ６の処理へ移る。
【００３１】ステップＳ６では、ステップＳ４にてＲＯ
Ｍ１０３に予め格納されている不図示の制御信号テーブ
ルの中の各相制御時間毎に設定してある初期加速フラ
グ、例えば加速初期励磁保持であれば０１、通常の励磁
であれば００とする制御フラグを読み取り、加速制御の
初期励磁保持期間であるか否かを判別する。ここで加速
初期励磁保持の期間であると判別されると、ステップＳ
７へ進み、ＲＯＭ１０３に予め格納してある所定の加速
チョッピング周期、例えば、ここでは、１ｍＳ周期
（０．６ｍＳの励磁オンと０．４ｍＳの励磁オンの繰り
返し）の励磁時間をタイマー１０５に設定する。加速制
御の初期励磁保持期間でない場合は、ステップＳ１５へ
と進みＲＯＭ１０３に格納されている次の制御信号時間
をタイマー１０５に設定して、後述するステップＳ１３
へ移る。
Ｍ１０３に予め格納されている不図示の制御信号テーブ
ルの中の各相制御時間毎に設定してある初期加速フラ
グ、例えば加速初期励磁保持であれば０１、通常の励磁
であれば００とする制御フラグを読み取り、加速制御の
初期励磁保持期間であるか否かを判別する。ここで加速
初期励磁保持の期間であると判別されると、ステップＳ
７へ進み、ＲＯＭ１０３に予め格納してある所定の加速
チョッピング周期、例えば、ここでは、１ｍＳ周期
（０．６ｍＳの励磁オンと０．４ｍＳの励磁オンの繰り
返し）の励磁時間をタイマー１０５に設定する。加速制
御の初期励磁保持期間でない場合は、ステップＳ１５へ
と進みＲＯＭ１０３に格納されている次の制御信号時間
をタイマー１０５に設定して、後述するステップＳ１３
へ移る。
【００３２】ステップＳ８では、ＲＡＭ１０４に予め設
定されているチョッピングカウンターの値をＭＰＵバス
１０６を通して読み取り、カウンター値が、例えば００
であればチョッピングの最初の周期であると判断し、ス
テップＳ９にて、前記カウンターに所定のチョッピング
回数、ここでは、４回であるので０３を設定して割り込
み処理を終了する。前記カウンター値が、例えば００で
ない場合は、チョッピングの期間中であり、ステップＳ
１０に進み前記チョッピングカウンター値から１を減算
し、ステップＳ１１へ移る。
定されているチョッピングカウンターの値をＭＰＵバス
１０６を通して読み取り、カウンター値が、例えば００
であればチョッピングの最初の周期であると判断し、ス
テップＳ９にて、前記カウンターに所定のチョッピング
回数、ここでは、４回であるので０３を設定して割り込
み処理を終了する。前記カウンター値が、例えば００で
ない場合は、チョッピングの期間中であり、ステップＳ
１０に進み前記チョッピングカウンター値から１を減算
し、ステップＳ１１へ移る。
【００３３】ステップＳ１１では、前記減算後のチョッ
ピングカウンターの値が、０か判別しチョッピング期間
の終了かを判断することになる。０であれば、チョッピ
ングの終了であり、次の励磁制御信号を出力する時間デ
ータをＲＯＭ１０３より読み出し、タイマー１０５に設
定しステップＳ１３へ移る。
ピングカウンターの値が、０か判別しチョッピング期間
の終了かを判断することになる。０であれば、チョッピ
ングの終了であり、次の励磁制御信号を出力する時間デ
ータをＲＯＭ１０３より読み出し、タイマー１０５に設
定しステップＳ１３へ移る。
【００３４】ステップＳ１３では、加速制御の終了かを
判別し、終了の場合は、ステップＳ１４にて加速制御フ
ラグをリセットして加速制御を終了する。加速制御の期
間であれば、割り込み処理を終了して、次の割り込み待
ちになる。
判別し、終了の場合は、ステップＳ１４にて加速制御フ
ラグをリセットして加速制御を終了する。加速制御の期
間であれば、割り込み処理を終了して、次の割り込み待
ちになる。
【００３５】減速制御の場合も同様に、まず、ステップ
Ｓ１６にて、これからの制御が減速制御であることを識
別するために、ＭＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０４の所定の
記憶場所（不図示）に減速制御フラグ、例えば、データ
として０２を設定し、ステップＳ１７で、減速制御の開
始時間をタイマー１０５に設定すると同時に減速制御の
ステップ数（不図示）をＲＡＭ１０４に設定する。この
処理が終わるとＭＰＵ１０１は、ステップＳ３で示すタ
イマー割り込み待ちの状態になる。
Ｓ１６にて、これからの制御が減速制御であることを識
別するために、ＭＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０４の所定の
記憶場所（不図示）に減速制御フラグ、例えば、データ
として０２を設定し、ステップＳ１７で、減速制御の開
始時間をタイマー１０５に設定すると同時に減速制御の
ステップ数（不図示）をＲＡＭ１０４に設定する。この
処理が終わるとＭＰＵ１０１は、ステップＳ３で示すタ
イマー割り込み待ちの状態になる。
【００３６】この状態で、タイマー１０５の計時が進
み、ステップＳ１７にて設定した時間になると、タイマ
ー１０５は、タイマー割り込み１０７をＭＰＵ１０１に
出力する。ＭＰＵ１０１は、タイマー割り込み１０７を
受け付けると、ステップＳ４にて、ＲＯＭ１０３に予め
格納されている不図示の制御信号テーブルの減速相制御
信号（Ａ１〜Ｄ１）の４ｂｉｔをＭＰＵバス１０６を通
して読み取り、出力ポート１０２のＡ１〜Ｄ１に出力す
る。
み、ステップＳ１７にて設定した時間になると、タイマ
ー１０５は、タイマー割り込み１０７をＭＰＵ１０１に
出力する。ＭＰＵ１０１は、タイマー割り込み１０７を
受け付けると、ステップＳ４にて、ＲＯＭ１０３に予め
格納されている不図示の制御信号テーブルの減速相制御
信号（Ａ１〜Ｄ１）の４ｂｉｔをＭＰＵバス１０６を通
して読み取り、出力ポート１０２のＡ１〜Ｄ１に出力す
る。
【００３７】次に、ステップＳ５にて制御が加速制御中
か減速制御中かを判断するため、ステップＳ１６にて設
定したＲＡＭ１０４の減速制御フラグをＭＰＵバス１０
６を通して読み、読み取ったデータが０２であれば減速
制御と判断し、ステップＳ１８の処理へ移る。
か減速制御中かを判断するため、ステップＳ１６にて設
定したＲＡＭ１０４の減速制御フラグをＭＰＵバス１０
６を通して読み、読み取ったデータが０２であれば減速
制御と判断し、ステップＳ１８の処理へ移る。
【００３８】ステップＳ１８では、ステップＳ４にてＲ
ＯＭ１０３に予め格納されている不図示の制御信号テー
ブルの中の各相制御時間毎に設定してある最終減速フラ
グ、例えば、減速最終励磁保持であれば０１、通常の励
磁であれば００とする制御フラグを読み取り、減速制御
の減速最終励磁保持期間であるか否かを判別する。
ＯＭ１０３に予め格納されている不図示の制御信号テー
ブルの中の各相制御時間毎に設定してある最終減速フラ
グ、例えば、減速最終励磁保持であれば０１、通常の励
磁であれば００とする制御フラグを読み取り、減速制御
の減速最終励磁保持期間であるか否かを判別する。
【００３９】ここで減速最終励磁保持の期間であると判
別されると、ステップＳ１９へ進みＲＯＭに予め格納し
てある所定の減速チョッピング周期、例えば、ここで
は、１ｍＳ周期（０．６ｍＳの励磁オンと０．４ｍＳの
励磁オフの繰り返し）の励磁時間をタイマー１０５に設
定する。減速制御の減速最終励磁保持期間でない場合
は、ステップＳ２１へと進みＲＯＭ１０３に格納されて
いる次の制御信号時間をタイマー１０５に設定して、前
期のステップＳ１３へ移る。
別されると、ステップＳ１９へ進みＲＯＭに予め格納し
てある所定の減速チョッピング周期、例えば、ここで
は、１ｍＳ周期（０．６ｍＳの励磁オンと０．４ｍＳの
励磁オフの繰り返し）の励磁時間をタイマー１０５に設
定する。減速制御の減速最終励磁保持期間でない場合
は、ステップＳ２１へと進みＲＯＭ１０３に格納されて
いる次の制御信号時間をタイマー１０５に設定して、前
期のステップＳ１３へ移る。
【００４０】ステップＳ２０では、ＲＡＭ１０４に予め
設定されているチョッピングカウンターの値をＭＰＵバ
ス１０６を通して読み取り、カウンター値が、例えば０
０であればチョッピングの最初の周期であると判断し、
ステップＳ９にて、カウンターに所定のチョッピング回
数、ここでは、４回であるので０３を設定して割り込み
処理を終了する。カウンター値が、例えば００でない場
合は、チョッピングの期間中であり、ステップ１０に進
みチョッピングカウンターの値から１を減算し、ステッ
プＳ１１へ移る。
設定されているチョッピングカウンターの値をＭＰＵバ
ス１０６を通して読み取り、カウンター値が、例えば０
０であればチョッピングの最初の周期であると判断し、
ステップＳ９にて、カウンターに所定のチョッピング回
数、ここでは、４回であるので０３を設定して割り込み
処理を終了する。カウンター値が、例えば００でない場
合は、チョッピングの期間中であり、ステップ１０に進
みチョッピングカウンターの値から１を減算し、ステッ
プＳ１１へ移る。
【００４１】ステップＳ１１では、減算後のチョッピン
グカウンターの値が、０か判別しチョッピング期間の終
了かを判断することになる。０であれば、チョッピング
の終了であり、次の励磁制御信号を出力する時間データ
をＲＯＭ１０３より読み出し、タイマー１０５に設定し
ステップＳ１３へ移る。
グカウンターの値が、０か判別しチョッピング期間の終
了かを判断することになる。０であれば、チョッピング
の終了であり、次の励磁制御信号を出力する時間データ
をＲＯＭ１０３より読み出し、タイマー１０５に設定し
ステップＳ１３へ移る。
【００４２】ステップＳ１３では、減速制御の終了かを
判別し、終了の場合は、ステップＳ１４にて減速制御フ
ラグをリセットして減速制御を終了する。減速制御の期
間であれば、割り込み処理を終了して、次の割り込み待
ちになる。
判別し、終了の場合は、ステップＳ１４にて減速制御フ
ラグをリセットして減速制御を終了する。減速制御の期
間であれば、割り込み処理を終了して、次の割り込み待
ちになる。
【００４３】以上の説明は、加速制御の初期励磁保持相
及び減速制御の最終励磁保持相のチョッピング励磁時間
を同一の周期にてチョッピングするようにしているが、
可変周期としてもよく、またＲＯＭ１０３に周期テーブ
ルとして格納しておき、このテーブルを参照するように
してチョッピングの励磁時間を決定してもよい。
及び減速制御の最終励磁保持相のチョッピング励磁時間
を同一の周期にてチョッピングするようにしているが、
可変周期としてもよく、またＲＯＭ１０３に周期テーブ
ルとして格納しておき、このテーブルを参照するように
してチョッピングの励磁時間を決定してもよい。
【００４４】また以上の説明では、タイマー割り込みが
発生するごとに出力ポート１０２に励磁制御信号を設定
するようにしているが、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔ
ｈＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）機能を付加したり、或いは、
ＰＷＭ機能を内蔵するＭＰＵを使用し、同様の制御をＰ
ＷＭにて行うようにして、ＭＰＵ１０１の負荷を軽減さ
せるようにしてもよい。
発生するごとに出力ポート１０２に励磁制御信号を設定
するようにしているが、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔ
ｈＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）機能を付加したり、或いは、
ＰＷＭ機能を内蔵するＭＰＵを使用し、同様の制御をＰ
ＷＭにて行うようにして、ＭＰＵ１０１の負荷を軽減さ
せるようにしてもよい。
【００４５】次に、前記制御に基づくステッピングモー
タ１１０に流れる巻線電流を図２、図８、および図１０
の加速制御及び減速制御ついて求めてみる。図２で示す
ステッピングモータ１１０の１相当たりの巻線抵抗をＲ
（オーム）、巻線のインダクタンスをＬ（Ｈ）、ステッ
ピングモータへの印加電圧１０９をＥ（Ｖ）、励磁制御
信号の時間をｔ（秒）、とすると、巻線に流れる電流
は、以下の式で導くことができる。励磁制御信号０Ｖか
ら５Ｖ（以下オンとする）に変化すると、トランジスタ
アレイ１１２の対応するトランジスタが接続状態とな
り、巻線に電流が流れ始め、この時の電流Ｉｒ（ｔ）
は、Ｉｒ（ｔ）＝Ｅ／Ｒ（１−ｅ-R/L*t）となる。
タ１１０に流れる巻線電流を図２、図８、および図１０
の加速制御及び減速制御ついて求めてみる。図２で示す
ステッピングモータ１１０の１相当たりの巻線抵抗をＲ
（オーム）、巻線のインダクタンスをＬ（Ｈ）、ステッ
ピングモータへの印加電圧１０９をＥ（Ｖ）、励磁制御
信号の時間をｔ（秒）、とすると、巻線に流れる電流
は、以下の式で導くことができる。励磁制御信号０Ｖか
ら５Ｖ（以下オンとする）に変化すると、トランジスタ
アレイ１１２の対応するトランジスタが接続状態とな
り、巻線に電流が流れ始め、この時の電流Ｉｒ（ｔ）
は、Ｉｒ（ｔ）＝Ｅ／Ｒ（１−ｅ-R/L*t）となる。
【００４６】逆に、励磁制御信号が時間Ｐで、５Ｖから
０Ｖ（以下、オフとする）に変化すると、トランジスタ
アレイ１１２の対応するトランジスタが切断状態とな
り、巻線に電流が流れなくなり、この時の電流Ｉｄ
（ｔ）は、Ｉｄ（ｔ）＝Ｉｒ（ｔ）＊ｅ-R/L(t-P) とな
る。Ｉｒ（ｔ）およびＩｄ（ｔ）は共に時間ｔの関数と
なり、励磁時間が長くなれば巻線には、立ち上がりでは
より大きな電流が流れ、また立ち下がりではより小さい
電流が流れることを示している。
０Ｖ（以下、オフとする）に変化すると、トランジスタ
アレイ１１２の対応するトランジスタが切断状態とな
り、巻線に電流が流れなくなり、この時の電流Ｉｄ
（ｔ）は、Ｉｄ（ｔ）＝Ｉｒ（ｔ）＊ｅ-R/L(t-P) とな
る。Ｉｒ（ｔ）およびＩｄ（ｔ）は共に時間ｔの関数と
なり、励磁時間が長くなれば巻線には、立ち上がりでは
より大きな電流が流れ、また立ち下がりではより小さい
電流が流れることを示している。
【００４７】以上のことから、実施例にあるステッピン
グモータ１１０の１相当たりの巻線抵抗が５０（オー
ム）、巻線のインタクタンスが２５ｍＨ、ステッピング
モータへの印加電圧１０９が２４（Ｖ）の場合、励磁制
御信号の時間ｔ（秒）を図８及び図１０に示すように、
加速制御時の初期相励磁保持時間及び減速制御時の最終
相励磁保持時間を４．０ｍＳとし、この４．０ｍＳの励
磁相保持期間に４倍の周波数で励磁相をチョッピングし
た時、実施例での巻線電流は、図７及び図９に示すよう
に波状の電流となる。
グモータ１１０の１相当たりの巻線抵抗が５０（オー
ム）、巻線のインタクタンスが２５ｍＨ、ステッピング
モータへの印加電圧１０９が２４（Ｖ）の場合、励磁制
御信号の時間ｔ（秒）を図８及び図１０に示すように、
加速制御時の初期相励磁保持時間及び減速制御時の最終
相励磁保持時間を４．０ｍＳとし、この４．０ｍＳの励
磁相保持期間に４倍の周波数で励磁相をチョッピングし
た時、実施例での巻線電流は、図７及び図９に示すよう
に波状の電流となる。
【００４８】同様の条件で、図１２と図１４に示す従来
例のように、初期相励磁保持及び最終相励磁保持を４．
０ｍＳの期間励磁保持とした時の電流波形と比較する
と、本実施例の場合、加速制御の初期相保持期間および
減速制御の最終励磁相保持期間の電流のピークが従来例
より約２０％小さくなっている。また波状の電流波形と
なることからステッピングモータ１１０に印加される電
気エネルギーも小さいことがわかる。
例のように、初期相励磁保持及び最終相励磁保持を４．
０ｍＳの期間励磁保持とした時の電流波形と比較する
と、本実施例の場合、加速制御の初期相保持期間および
減速制御の最終励磁相保持期間の電流のピークが従来例
より約２０％小さくなっている。また波状の電流波形と
なることからステッピングモータ１１０に印加される電
気エネルギーも小さいことがわかる。
【００４９】前記の電流は、ステッピングモータの１相
当たりの巻線電流についての場合であり、ステッピング
モータの駆動方法として、前記１ー２相励磁方式或いは
２相励磁方式等があり、２相同時に励磁する期間があ
り、この時の駆動電流は、当然ながら、２倍になるが、
１相当たりの巻線電流が、所定の時間の励磁保持期間で
あっても所定の周期でチョッピングすることで電流が抑
えられるることから、過大な電流が流れることはない。
当たりの巻線電流についての場合であり、ステッピング
モータの駆動方法として、前記１ー２相励磁方式或いは
２相励磁方式等があり、２相同時に励磁する期間があ
り、この時の駆動電流は、当然ながら、２倍になるが、
１相当たりの巻線電流が、所定の時間の励磁保持期間で
あっても所定の周期でチョッピングすることで電流が抑
えられるることから、過大な電流が流れることはない。
【００５０】また実際の応用例としてプリンターなどの
紙送り駆動や給紙駆動が考えられるが、一般的にステッ
ピングモータは一つ以上搭載されているため、ステッピ
ングモータを二つ以上同時に駆動する必要があり、本実
施例では、ステッピングモータ１１０、１１３は、それ
ぞれ給紙モータと紙送りモータであり、ＭＰＵ１０１の
指示で、給紙モータは、給紙動作をするとき駆動され、
紙送りモータは、紙の搬送をする時に駆動される。
紙送り駆動や給紙駆動が考えられるが、一般的にステッ
ピングモータは一つ以上搭載されているため、ステッピ
ングモータを二つ以上同時に駆動する必要があり、本実
施例では、ステッピングモータ１１０、１１３は、それ
ぞれ給紙モータと紙送りモータであり、ＭＰＵ１０１の
指示で、給紙モータは、給紙動作をするとき駆動され、
紙送りモータは、紙の搬送をする時に駆動される。
【００５１】給紙動作及び搬送動作が個々に排他的に制
御されている場合であっても、効果があるのは明らかで
あるが、給紙動作、搬送動作が同期して動作する場合な
どは、より大きな電流の削減が出来ることになり、ステ
ッピングモータ１個の駆動時よりもより効果的であるの
は言うまでもない。従って、２つ以上のステッピングモ
ータを同時に同期駆動しても、加速制御の初期励磁保持
や減速制御の最終励磁相保持などに流れる過大な巻線電
流を抑えることができるため、大きな電源容量を必要と
せず、また過電流で電源が切れることもない。
御されている場合であっても、効果があるのは明らかで
あるが、給紙動作、搬送動作が同期して動作する場合な
どは、より大きな電流の削減が出来ることになり、ステ
ッピングモータ１個の駆動時よりもより効果的であるの
は言うまでもない。従って、２つ以上のステッピングモ
ータを同時に同期駆動しても、加速制御の初期励磁保持
や減速制御の最終励磁相保持などに流れる過大な巻線電
流を抑えることができるため、大きな電源容量を必要と
せず、また過電流で電源が切れることもない。
【００５２】（実施例２）以上の説明は、周辺機能を持
たないＭＰＵで説明したが、出力ポート、タイマー、Ｒ
ＯＭ、ＲＡＭなどの機能を内蔵した、所謂１チップマイ
クロコントローラ（以下、ＭＣＵ）によって制御するこ
とが出来る。これにより、部品点数を減少させることが
できる。このようなＭＣＵを、ステッピングモータの回
転制御に使用した場合の構成ブロックを図１１に示す。
たないＭＰＵで説明したが、出力ポート、タイマー、Ｒ
ＯＭ、ＲＡＭなどの機能を内蔵した、所謂１チップマイ
クロコントローラ（以下、ＭＣＵ）によって制御するこ
とが出来る。これにより、部品点数を減少させることが
できる。このようなＭＣＵを、ステッピングモータの回
転制御に使用した場合の構成ブロックを図１１に示す。
【００５３】図１１において、ＭＣＵ１０は、少なくと
もＭＰＵ１０１、出力ポート１０２、タイマー１０５を
内蔵しており、本実施例では、更にＲＯＭ１０３及びＲ
ＡＭ１０４を内蔵している。この場合の制御出力及び制
御方式は、前述の実施例１で説明したものと同様である
ことから、詳細の説明は省略する。
もＭＰＵ１０１、出力ポート１０２、タイマー１０５を
内蔵しており、本実施例では、更にＲＯＭ１０３及びＲ
ＡＭ１０４を内蔵している。この場合の制御出力及び制
御方式は、前述の実施例１で説明したものと同様である
ことから、詳細の説明は省略する。
【００５４】ここまでの説明では、励磁相のチョッピン
グ制御を加速制御の初期相励磁保持及び減速制御の最終
相励磁保持について説明してきたが、加速制御の初期相
励磁保持及び減速制御の最終相励磁保持の１ステップ間
のチョッピング制御のみに限らず、所定駆動ステップ間
チョッピングする励磁制御信号テーブルをＲＯＭ１０３
に用意し、制御することも可能であり、モータ電流を流
しつづける保持制御、或いは、低速回転制御、高速回転
制御、加速制御及び減速制御についても適用可能である
ことは言うまでもない。また同様の効果は、バイポーラ
モータ駆動時にも適用できる。
グ制御を加速制御の初期相励磁保持及び減速制御の最終
相励磁保持について説明してきたが、加速制御の初期相
励磁保持及び減速制御の最終相励磁保持の１ステップ間
のチョッピング制御のみに限らず、所定駆動ステップ間
チョッピングする励磁制御信号テーブルをＲＯＭ１０３
に用意し、制御することも可能であり、モータ電流を流
しつづける保持制御、或いは、低速回転制御、高速回転
制御、加速制御及び減速制御についても適用可能である
ことは言うまでもない。また同様の効果は、バイポーラ
モータ駆動時にも適用できる。
【００５５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ステッピングモータでの電力消費を削減でき、また、ス
テッピングモータ駆動のために大きな電力容量を持った
電源回路を必要とせず、過大電流のため電源の保護回路
が作動し電源が切断されたりすることもなく、また電源
回路が不安定になることもない。特に、２つ以上のステ
ッピングモータを同時に同期駆動しても、加速制御の初
期励磁保持や減速制御の最終励磁相保持などに流れる過
大な巻線電流を抑えることができるため、大きな電源容
量を必要とせず、また過電流で電源が切れることもな
い。またファームウエアの制御のみで実施可能であるこ
とからとくに外部付加回路を必要としないので安価に実
現可能である。
ステッピングモータでの電力消費を削減でき、また、ス
テッピングモータ駆動のために大きな電力容量を持った
電源回路を必要とせず、過大電流のため電源の保護回路
が作動し電源が切断されたりすることもなく、また電源
回路が不安定になることもない。特に、２つ以上のステ
ッピングモータを同時に同期駆動しても、加速制御の初
期励磁保持や減速制御の最終励磁相保持などに流れる過
大な巻線電流を抑えることができるため、大きな電源容
量を必要とせず、また過電流で電源が切れることもな
い。またファームウエアの制御のみで実施可能であるこ
とからとくに外部付加回路を必要としないので安価に実
現可能である。
【図１】図１は、実施例１の加速制御及び減速制御のフ
ローチャートを示す。
ローチャートを示す。
【図２】図２は、実施例１のブロック図を示す。
【図３】図３は、実施例１の１ー２相励磁加速時の励磁
制御信号を示す。
制御信号を示す。
【図４】図４は、実施例１の加速時の励磁時間の一例を
示す。
示す。
【図５】図５は、実施例１の１ー２相励磁減速時の励磁
制御信号を示す。
制御信号を示す。
【図６】図６は、実施例１の減速時の励磁時間の一例を
示す。
示す。
【図７】図７は、実施例１の加速時の１相当たりの巻線
電流を示す。
電流を示す。
【図８】図８は、実施例１の加速時の励磁制御信号を示
す。
す。
【図９】図９は、実施例１の減速時の１相当たりの巻線
電流を示す。
電流を示す。
【図１０】図１０は、実施例１の減速時の励磁制御信号
を示す。
を示す。
【図１１】図１１は、実施例２のブロック図を示す。
【図１２】図１２は、従来例の加速時の１相当たりの巻
線電流を示す。
線電流を示す。
【図１３】図１３は、従来例の加速時の励磁制御信号を
示す。
示す。
【図１４】図１４は、従来例の減速時の１相当たりの巻
線電流を示す。
線電流を示す。
【図１５】図１５は、従来例の減速時の励磁制御信号を
示す。
示す。
【図１６】図１６は、従来例１−２相励磁加速時の励磁
制御信号を示す。
制御信号を示す。
【図１７】図１７は、従来例の加速時の励磁時間を示
す。
す。
【図１８】図１８は、従来例の１ー２相励磁減速時の励
磁制御信号を示す。
磁制御信号を示す。
【図１９】図１９は、従来例の減速時の励磁時間を示
す。
す。
【図２０】図２０は、１ー２相励磁の励磁制御信号を示
す。
す。
【図２１】図２１は、２相励磁の励磁制御信号を示す。
【図２２】図２２は、モータの速度制御を示す。
１０ ＭＣＵ １０１ ＭＰＵ １０２ 出力ポート（Ｉ／Ｏ） １０３ ＲＯＭ １０４ ＲＡＭ １０５ タイマー １０６ ＭＰＵバス １０７ タイマー割り込み １０８ 電源部 １０９ ステッピングモータ駆動電圧 １１０ ステッピングモータ １１１ フライバックダイオード １１２ トランジスタアレイ １１３ ステッピングモータ １１４ フライバックダイオード １１５ トランジスタアレイ
Claims (6)
- 【請求項１】 少なくとも１つのステッピングモータ駆
動部と、タイマーと、該タイマーによりステッピングモ
ータの各相の励磁制御信号を該ステッピングモータ駆動
部へ出力する励磁制御信号出力手段とを有するステッピ
ングモータの駆動制御方法において、該ステッピングモ
ータ駆動部に出力するステッピングモータの励磁制御信
号の少なくとも１つのステップ駆動期間を所定の周期で
チョッピングして出力するように制御することを特徴と
するステッピングモータの駆動制御方法。 - 【請求項２】 前記ステッピングモータの励磁制御信号
をチョッピングする制御がステッピングモータの加速制
御、減速制御、定速制御、停止保持を含む制御であるこ
とを特徴とする請求項１記載のステッピングモータ駆動
制御方法。 - 【請求項３】 少なくとも２つのステッピングモータ駆
動部と、タイマーと、該タイマーによりステッピングモ
ータの各相の励磁制御信号を該ステッピングモータ駆動
部へ出力する励磁制御信号出力手段とを有するステッピ
ングモータの駆動制御方法において、ステッピングモー
タを２つ以上同時に駆動する時、少なくとも１つのステ
ッピングモータ駆動部に出力するステッピングモータの
励磁制御信号の少なくとも１つのステップ駆動期間を所
定の周期でチョッピングして出力して制御することを特
徴とするステッピングモータ駆動制御方法。 - 【請求項４】 ステッピングモータの各相の励磁制御信
号を切り替えてステッピングモータの回転を制御するス
テッピングモータの駆動制御装置において、ステッピン
グモータに電力を供給する電源と、少なくとも１つのス
テッピングモータ及びステッピングモータ駆動部と、タ
イマーと、該タイマーによりステッピングモータの各相
の励磁制御信号を該ステッピングモータ駆動部へ出力す
る励磁相制御信号出力手段とを有し、該ステッピングモ
ータ駆動部に出力するステッピングモータの励磁制御信
号の少なくとも１つのステップ駆動期間を所定の周期で
チョッピングして出力して、電源の電力消費を減らすこ
とを特徴とするステッピングモータ駆動制御装置。 - 【請求項５】 ステッピングモータの各相の励磁制御信
号を切り替えてステッピングモータの回転を制御するス
テッピングモータの駆動制御装置において、ステッピン
グモータに電力を供給する電源と、少なくとも２つのス
テッピングモータ及びステッピングモータ駆動部と、タ
イマーと、該タイマーによりステッピングモータの各相
の励磁制御信号を該ステッピングモータ駆動部へ出力す
る励磁制御信号出力手段とを有し、該ステッピングモー
タを２つ以上同時に駆動する時、少なくとも１つのステ
ッピングモータ駆動部に出力するステッピングモータの
励磁制御信号の少なくとも１つのステップ駆動期間を所
定の周期でチョッピングして出力して、電源の電力消費
を減らすことを特徴とするステッピングモータ駆動制御
装置。 - 【請求項６】 少なくとも１つのステッピングモータ駆
動部と、タイマーと、該タイマーによりステッピングモ
ータの各相の励磁制御信号を該ステッピングモータ駆動
部へ出力する励磁制御信号出力手段とを有するステッピ
ングモータの駆動制御方法において、励磁制御信号出力
手段で出力する励磁制御信号によりモータの巻線に流れ
る電流が過大電流となる期間を含む励磁期間を予め選択
し、選択した励磁期間を所定の周期でチョッピングする
ことを特徴とするステッピングモータの駆動制御方法。
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|---|---|---|---|
| JP31620599A JP2001136790A (ja) | 1999-11-08 | 1999-11-08 | ステッピングモータの駆動制御方法及び装置 |
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| JP31620599A JP2001136790A (ja) | 1999-11-08 | 1999-11-08 | ステッピングモータの駆動制御方法及び装置 |
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ID=18074480
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| JP31620599A Pending JP2001136790A (ja) | 1999-11-08 | 1999-11-08 | ステッピングモータの駆動制御方法及び装置 |
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1999
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2000
- 2000-11-02 US US09/703,808 patent/US6462503B1/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| US6462503B1 (en) | 2002-10-08 |
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