JP2002010688A - モータ駆動制御装置 - Google Patents
モータ駆動制御装置Info
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- JP2002010688A JP2002010688A JP2000187683A JP2000187683A JP2002010688A JP 2002010688 A JP2002010688 A JP 2002010688A JP 2000187683 A JP2000187683 A JP 2000187683A JP 2000187683 A JP2000187683 A JP 2000187683A JP 2002010688 A JP2002010688 A JP 2002010688A
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- motor
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- excitation
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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
- H02P8/14—Arrangements for controlling speed or speed and torque
-
- 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
- H02P8/32—Reducing overshoot or oscillation, e.g. damping
Abstract
(57)【要約】
【目的】異音の発生を抑え、また適正なトルク（モータ
電流）で回転するモータを提供する。 【構成】モータの駆動において、低速時ＰＷＭ周期内に
オープン期間をつける。
電流）で回転するモータを提供する。 【構成】モータの駆動において、低速時ＰＷＭ周期内に
オープン期間をつける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はモータ駆動制御装置に関
するものである。
するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年スイッチング技術の発展にともな
い、5相ステッピングモータをチョッバー駆動で駆動す
るようになってきた。5相ステッピングモータのチョッ
バー方式は、相切換えのための電流を分配する期間とそ
の電流をホールドする期間とを一周期としたPWM周期で
チョッバー駆動を行ない、そのホールド期間を制御する
ことで電流の制御を行なうものがある。また、その相切
換えの期間Tmsを制御することで電流の制御を行うもの
がある。この方式で、モータを適正なトルクを発生する
電流で遅い速度で回転させると、Tms期間が小なるよう
制御される。
い、5相ステッピングモータをチョッバー駆動で駆動す
るようになってきた。5相ステッピングモータのチョッ
バー方式は、相切換えのための電流を分配する期間とそ
の電流をホールドする期間とを一周期としたPWM周期で
チョッバー駆動を行ない、そのホールド期間を制御する
ことで電流の制御を行なうものがある。また、その相切
換えの期間Tmsを制御することで電流の制御を行うもの
がある。この方式で、モータを適正なトルクを発生する
電流で遅い速度で回転させると、Tms期間が小なるよう
制御される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
場合、この方式でモータを適正なトルクを発生する電流
で遅い速度で回転さると、PWM周期がおおきくなり、そ
のPWM周波数が可聴領域になりモータから異音が発生す
るという問題があった。また、後者の場合、そのTms期
間を生成するクロックの制限があるためTmsに最小期間
の期間の制限があり遅く速度で回転させたとき適正な電
流制御が行えないという問題があった。
場合、この方式でモータを適正なトルクを発生する電流
で遅い速度で回転さると、PWM周期がおおきくなり、そ
のPWM周波数が可聴領域になりモータから異音が発生す
るという問題があった。また、後者の場合、そのTms期
間を生成するクロックの制限があるためTmsに最小期間
の期間の制限があり遅く速度で回転させたとき適正な電
流制御が行えないという問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明では相切換えのための電流を分配する期間
と、分配された各コイルの電流をホールドする期間とホ
ールド期間中にモータの効率を悪くする期間を設け、PW
M周波数が可聴領域にならず適正なトルクでモータを回
転させることが可能となる。さらに、マイクロステップ
期間を最小にしたときでも適正なトルク(モータ電流)で
モータを回転させることが可能となる。
に、本発明では相切換えのための電流を分配する期間
と、分配された各コイルの電流をホールドする期間とホ
ールド期間中にモータの効率を悪くする期間を設け、PW
M周波数が可聴領域にならず適正なトルクでモータを回
転させることが可能となる。さらに、マイクロステップ
期間を最小にしたときでも適正なトルク(モータ電流)で
モータを回転させることが可能となる。
【０００５】
【実施例】（実施例１）本発明の実施例１について説明
する。図1は本発明の実施例のブロック図である。図１
において、5は5相ステッピングモータ（以下モータ）、
1はモータ5を駆動制御する制御部であり例えばマイクロ
コンピュータの構成となっており、2はモータ5を駆動す
るための駆動パルスを発生するロジック部、3はロジッ
ク部2からの駆動パルスの電圧を変換するプリドライ
バ、4はプリドライバ3からの駆動パルスに基づいてモー
タ5の各給電点に電流を供給し、モータ5を回転させるド
ライブ部、6はモータ5に流れた電流を検知するための電
流検知抵抗（以下Rd）、7かRd6で得られた信号を平滑す
るためのローパスフィルタ（以下LPF）、8はLPF7からの
アナログ信号をデジタル信号に変換するためのA／D変換
器（以下A／D）である。
する。図1は本発明の実施例のブロック図である。図１
において、5は5相ステッピングモータ（以下モータ）、
1はモータ5を駆動制御する制御部であり例えばマイクロ
コンピュータの構成となっており、2はモータ5を駆動す
るための駆動パルスを発生するロジック部、3はロジッ
ク部2からの駆動パルスの電圧を変換するプリドライ
バ、4はプリドライバ3からの駆動パルスに基づいてモー
タ5の各給電点に電流を供給し、モータ5を回転させるド
ライブ部、6はモータ5に流れた電流を検知するための電
流検知抵抗（以下Rd）、7かRd6で得られた信号を平滑す
るためのローパスフィルタ（以下LPF）、8はLPF7からの
アナログ信号をデジタル信号に変換するためのA／D変換
器（以下A／D）である。
【０００６】9はモータ5のステップ速度を決定する外部
からの歩進パルス（以下MCLK）を入力するためのMCLK入
力端子、10はモータ5を回転／停止を指示する信号（以
下S／S）を入力するためのS／S入力端子、11はモータ5
の回転方向を指示する信号（以下CW／CCW）を入力する
ためのCW／CCW入力端子、12はマイクロステップの分割
数を指示する信号（以下DIV）を入力するためのDIV入力
端子、13はモータ5に流れる電流を指示する信号（以下C
UR）を入力するためのCUR入力端子、14、15は電源電圧V
mを分割する抵抗器、16はRlとR2により分割された信号
のノイズを除去するためのコンデンサ、17はRlとR2で分
割された信号をA／D変換し制御部1に出力するAD変換器
である。
からの歩進パルス（以下MCLK）を入力するためのMCLK入
力端子、10はモータ5を回転／停止を指示する信号（以
下S／S）を入力するためのS／S入力端子、11はモータ5
の回転方向を指示する信号（以下CW／CCW）を入力する
ためのCW／CCW入力端子、12はマイクロステップの分割
数を指示する信号（以下DIV）を入力するためのDIV入力
端子、13はモータ5に流れる電流を指示する信号（以下C
UR）を入力するためのCUR入力端子、14、15は電源電圧V
mを分割する抵抗器、16はRlとR2により分割された信号
のノイズを除去するためのコンデンサ、17はRlとR2で分
割された信号をA／D変換し制御部1に出力するAD変換器
である。
【０００７】図2はロジック部2のブロック図であり、20
1はCLK信号によりカウントアップされるカウンタ、20
2、204はデータを記憶し記憶したデータを出力するプリ
セットレジスタ、203、205は2つの入力されたデータを
比較する比較器、206はANDゲート、207〜211は駆動パル
スを生成するパルス生成器である。
1はCLK信号によりカウントアップされるカウンタ、20
2、204はデータを記憶し記憶したデータを出力するプリ
セットレジスタ、203、205は2つの入力されたデータを
比較する比較器、206はANDゲート、207〜211は駆動パル
スを生成するパルス生成器である。
【０００８】図3はパルス生成器のブロック図であり、3
01はデータを記憶し記憶したデータを出力するプリセッ
トレジスタ、302は入力された2つのデータを比較する比
較器、303はデッドタイム付加回路、304はインバータゲ
ート、305はANDゲート、306はORゲートである。
01はデータを記憶し記憶したデータを出力するプリセッ
トレジスタ、302は入力された2つのデータを比較する比
較器、303はデッドタイム付加回路、304はインバータゲ
ート、305はANDゲート、306はORゲートである。
【０００９】図4はデッドタイム付加回路303のブロック
図であり、401は信号を一定時間遅らせるための遅延回
路、402はORゲート、403はANDゲートである。
図であり、401は信号を一定時間遅らせるための遅延回
路、402はORゲート、403はANDゲートである。
【００１０】図5はプリドライバ部3の回路図であり、50
1〜520は抵抗器、521〜530はNPNトランジスタであり、A
＋〜E＋はトランジスタ521〜525がオンの時Ｖm＊R2／
（Rl＋R2）、オフの時Ｖmの値にレベル変換され、A−〜
E−はトランジスタ526〜530がオンの時0、オフの時Ｖm
＊R4／（R3＋R4）の値にドライバ部4のFETのゲート電圧
を確保するようにレベル変換される。
1〜520は抵抗器、521〜530はNPNトランジスタであり、A
＋〜E＋はトランジスタ521〜525がオンの時Ｖm＊R2／
（Rl＋R2）、オフの時Ｖmの値にレベル変換され、A−〜
E−はトランジスタ526〜530がオンの時0、オフの時Ｖm
＊R4／（R3＋R4）の値にドライバ部4のFETのゲート電圧
を確保するようにレベル変換される。
【００１１】図6はドライブ部4の内部回路およびモータ
5の内部構成およびその配線の図であり、601〜605はPch
FET素子、606〜610はNchFET素子、611〜615は各相のコ
イルでそれぞれLa〜Leに対応している。
5の内部構成およびその配線の図であり、601〜605はPch
FET素子、606〜610はNchFET素子、611〜615は各相のコ
イルでそれぞれLa〜Leに対応している。
【００１２】図7は図2におけるカウンタ202からのカウ
ント情報をもとに発生させられる駆動パルスおよびそれ
に基づくモータ5の1つの給電点の状態を表すタイムチャ
ートである。
ント情報をもとに発生させられる駆動パルスおよびそれ
に基づくモータ5の1つの給電点の状態を表すタイムチャ
ートである。
【００１３】図8は駆動パルスによりマイクロステップ
が行われる様子をモータ5の各給電点の状態で表したタ
イムチャートである。
が行われる様子をモータ5の各給電点の状態で表したタ
イムチャートである。
【００１４】図9は図8の給電点の状態状態によりモータ
5の各コイルに流れる電流を示した図である。
5の各コイルに流れる電流を示した図である。
【００１５】次に動作について説明する。図1でS／S入
力端子9より入力されたスタート指示され、MCLK入力端
子9にMCLKが入力されると、CW／CCW、DIV、CURの条件に
従い、MCLKに同期してモータ駆動パルスを発生し、モー
タ5を回転させる。制御部1では駆動パルスを発生させる
ためにカウンタ等のクロックとなるCLK、駆動パルスを
発生／停止を指示するSTOP、パルス発生に必要なデータ
を送るためのDATAをロジック部2に送る。
力端子9より入力されたスタート指示され、MCLK入力端
子9にMCLKが入力されると、CW／CCW、DIV、CURの条件に
従い、MCLKに同期してモータ駆動パルスを発生し、モー
タ5を回転させる。制御部1では駆動パルスを発生させる
ためにカウンタ等のクロックとなるCLK、駆動パルスを
発生／停止を指示するSTOP、パルス発生に必要なデータ
を送るためのDATAをロジック部2に送る。
【００１６】図2で制御部1からのCLKはカウンタ201に入
力されカウントアップされそのカウント情報をCOUNTと
して出力する。プリセットレジスタ202には制御部1から
カウントデータNがラッチされそのデータを出力してお
り、比較器203にてプリセットレジスタ202からのデータ
とCOUNTを比較し一致すれば一致信号を出力しカウンタ2
01に入力され、カウンタ201ではこの信号によりカウン
ト値はリセットされ再び0からカウントされ、図7のCOUN
TのようにCLKに基づきCOUNTが0からNまでカウントアッ
プしNになると再び0からカウントアップするといった動
作を繰り返す。CLKの周期は常に一定であるため、0から
Nまでカウントアップする時間はNに従うことになる。こ
の期間をTpwmとする。
力されカウントアップされそのカウント情報をCOUNTと
して出力する。プリセットレジスタ202には制御部1から
カウントデータNがラッチされそのデータを出力してお
り、比較器203にてプリセットレジスタ202からのデータ
とCOUNTを比較し一致すれば一致信号を出力しカウンタ2
01に入力され、カウンタ201ではこの信号によりカウン
ト値はリセットされ再び0からカウントされ、図7のCOUN
TのようにCLKに基づきCOUNTが0からNまでカウントアッ
プしNになると再び0からカウントアップするといった動
作を繰り返す。CLKの周期は常に一定であるため、0から
Nまでカウントアップする時間はNに従うことになる。こ
の期間をTpwmとする。
【００１７】COUNTの情報をもとに各パルス生成器207〜
211ではモータ5を駆動するための駆動パルスが生成され
る。ここでプリセットレジスタ202をREGPWM，204をREGO
PENとし、301を各パルス生成器207〜211内のそれぞれRE
GA，REGB，REGC，REGD，REGEとする。パルス生成器207
を例にとり以下パルス発生の流れを説明する。図3で制
御部1からのデータNaがREGA（プリセットレジスタ301）
にラッチされており、前記したCOUNTと比較器302で比較
され比較結果をデッドタイム付加回路303に出力しドラ
イブ部4のPch、NchFETを同時に貫通しないよう駆動し給
電点の状態を決める2つの信号を作り、FOPENの信号に従
うANDゲート305、ORゲート306と通り、A＋，A−として
出力し、プリドライバ3によりレベル変換されドライブ
部4により給電点の状態を決定することになる。
211ではモータ5を駆動するための駆動パルスが生成され
る。ここでプリセットレジスタ202をREGPWM，204をREGO
PENとし、301を各パルス生成器207〜211内のそれぞれRE
GA，REGB，REGC，REGD，REGEとする。パルス生成器207
を例にとり以下パルス発生の流れを説明する。図3で制
御部1からのデータNaがREGA（プリセットレジスタ301）
にラッチされており、前記したCOUNTと比較器302で比較
され比較結果をデッドタイム付加回路303に出力しドラ
イブ部4のPch、NchFETを同時に貫通しないよう駆動し給
電点の状態を決める2つの信号を作り、FOPENの信号に従
うANDゲート305、ORゲート306と通り、A＋，A−として
出力し、プリドライバ3によりレベル変換されドライブ
部4により給電点の状態を決定することになる。
【００１８】図4のデッドタイム付加回路303では1つの
信号を一定時間遅延する遅延回路401と遅延しない信号
のAND、OR（402、403）をとり、それぞれPch、Nch用FET
駆動パルスとして出力され、SW特性によるPch、NchFET
の貫通を防ぐ構成となっている。ここではこのデッドタ
イムは本発明とは直接的には関係はなくまたほかのパル
ス周期に比べ十分に小さいものであるため、以下デッド
タイムは無視して説明する。
信号を一定時間遅延する遅延回路401と遅延しない信号
のAND、OR（402、403）をとり、それぞれPch、Nch用FET
駆動パルスとして出力され、SW特性によるPch、NchFET
の貫通を防ぐ構成となっている。ここではこのデッドタ
イムは本発明とは直接的には関係はなくまたほかのパル
ス周期に比べ十分に小さいものであるため、以下デッド
タイムは無視して説明する。
【００１９】FOPENがローレベルである時、REGAの値（N
a）とCOUNTとの比較によりA＋、A−は図7（上段）のよ
うにCOUNTがNaまではローレベルでNaを超えるとハイレ
ベルになりこれをTpwmの周期で繰り返し駆動パルスを生
成する。この時の給電点の状態は図７(中段)のようにな
り、COUNTがNaまでは電流を引き込む状態の期間（プル
状態期間Tpull）とNaを超えると電源より電流を流し込
む状態の期間（プッシュ状態期間Tpush）とを繰り返す
状態となる。
a）とCOUNTとの比較によりA＋、A−は図7（上段）のよ
うにCOUNTがNaまではローレベルでNaを超えるとハイレ
ベルになりこれをTpwmの周期で繰り返し駆動パルスを生
成する。この時の給電点の状態は図７(中段)のようにな
り、COUNTがNaまでは電流を引き込む状態の期間（プル
状態期間Tpull）とNaを超えると電源より電流を流し込
む状態の期間（プッシュ状態期間Tpush）とを繰り返す
状態となる。
【００２０】FOPENは給電点の状態をオープン状態にす
るもので、図2のプリセットレジスタ204（REGOPEN）に
データNopenがラッチされているとそのデータとCOUNTを
比較して、図7（上段）のようにCOUNTがNopenまではロ
ーレベルでNopenを超えるとハイレベルを出力する。そ
の信号はSTOPとANDゲート206によりANDされ各パルス生
成器にFOPENとして送られる。STOPはモータ5が回転時は
ローレベルとなる。FOPENがハイレベルのときは図7（下
段）のようにハイレベル期間のみ全給電点は全てオープ
ン状態になる。またSTOPをハイレベルにするとFOPENは
ハイレベルとなり全給電点をオープン状態にしモータ5
に電流は流れなくなるため、モータ5は停止する。
るもので、図2のプリセットレジスタ204（REGOPEN）に
データNopenがラッチされているとそのデータとCOUNTを
比較して、図7（上段）のようにCOUNTがNopenまではロ
ーレベルでNopenを超えるとハイレベルを出力する。そ
の信号はSTOPとANDゲート206によりANDされ各パルス生
成器にFOPENとして送られる。STOPはモータ5が回転時は
ローレベルとなる。FOPENがハイレベルのときは図7（下
段）のようにハイレベル期間のみ全給電点は全てオープ
ン状態になる。またSTOPをハイレベルにするとFOPENは
ハイレベルとなり全給電点をオープン状態にしモータ5
に電流は流れなくなるため、モータ5は停止する。
【００２１】次に動作について説明する。本発明によれ
ば、モータ5に流す駆動電流はPWMによりなされ、その周
期中でモータ5の各相コイルに流す電流の割合を決める
期間（マイクロステップ期間）と各相に分配された電流
をホールドするショート期間とに分けられモータ5を駆
動する。PWM期間をTpwm、マイクロステップ期間をTms、
ショート期間をTshtとする0図8の給電点A，B，CのPWM
の1周期をみるとマイクロステップ期間Tmsでは給電点A
はプッシュ状態（＋）、給電点Dはプル状態（−）とな
っており、給電点B、Cが−、−の期間は給電点AからBへ
コイルLaを通って電流は流れ、＋、−の期間は給電点B
からCへコイルLbを通って電流は流れ、＋、＋の期間は
給電点CからDへコイルLcを通って電流は流れ、各給電点
が両隣の給電点と同じ状態であるときは各コイルの両端
はFET素子によりVm側にオンされショートされた状態と
なり、コイルに流れる電流はホールドされる。
ば、モータ5に流す駆動電流はPWMによりなされ、その周
期中でモータ5の各相コイルに流す電流の割合を決める
期間（マイクロステップ期間）と各相に分配された電流
をホールドするショート期間とに分けられモータ5を駆
動する。PWM期間をTpwm、マイクロステップ期間をTms、
ショート期間をTshtとする0図8の給電点A，B，CのPWM
の1周期をみるとマイクロステップ期間Tmsでは給電点A
はプッシュ状態（＋）、給電点Dはプル状態（−）とな
っており、給電点B、Cが−、−の期間は給電点AからBへ
コイルLaを通って電流は流れ、＋、−の期間は給電点B
からCへコイルLbを通って電流は流れ、＋、＋の期間は
給電点CからDへコイルLcを通って電流は流れ、各給電点
が両隣の給電点と同じ状態であるときは各コイルの両端
はFET素子によりVm側にオンされショートされた状態と
なり、コイルに流れる電流はホールドされる。
【００２２】このように給電点B、Cのプル／プッシュ期
間によりコイルLa、Lb，Lcに流れる電流量の割合が決ま
り、同様にLd、Leに流れる電流量は給電点Dのプル／プ
ッシュの割合で決まる。さらにショート期間Tshtでは全
給電点に対して全てプッシュ側で即ちVm側にFET素子に
よりオンされた状態であるため、各コイルの両端はショ
ートされたことになりこの期間各コイルに流れる電流は
ホールドされる。従ってマイクロステップ期間Tmsでは
各コイルに流れる電流量を決定し、ショート期間Tshtに
よりモータ全体に流れる電流を決定することになる。
間によりコイルLa、Lb，Lcに流れる電流量の割合が決ま
り、同様にLd、Leに流れる電流量は給電点Dのプル／プ
ッシュの割合で決まる。さらにショート期間Tshtでは全
給電点に対して全てプッシュ側で即ちVm側にFET素子に
よりオンされた状態であるため、各コイルの両端はショ
ートされたことになりこの期間各コイルに流れる電流は
ホールドされる。従ってマイクロステップ期間Tmsでは
各コイルに流れる電流量を決定し、ショート期間Tshtに
よりモータ全体に流れる電流を決定することになる。
【００２３】次に4分割のマイクロステップ動作を例に
とりにマイクロステップについて説明する。MCLKの立上
がりで、図8の〜のように各給電点の状態を変化さ
せたとき各コイルに流れる電流の変化は図9の〜の
ようになる。ここでショート期間を一定としたとき、各
コイルに流れる電流が最大値のときは給電点の状態の両
隣の状態が片方が＋、もう片方が−になっておりマイク
ロステップ期間のプル／プッシュの割合が1：1となって
いる時であり、その時の電流をIOとする。、は4相
励磁状態であり、各コイルの状態をからに直接変え
るとフルステップ駆動で1ステップ回転することにな
る。マイクロステップはこのフルステップ駆動での1ス
テップを各コイルに流す電流の割合を細かく制御するこ
とでさらに分割するもので図8〜のように各給電点
の状態を変化させると図9〜のように各コイルに流
れる電流は変化し、モータ5はの位置から1ステップを
4分割した角度をMCLKの立上がりごとに回転し4つ進んだ
ところで次の4相励磁相に移動することができる。こ
のようにしてモータ5がMCLKごとに回転させるように各
給電点の状態を変化させることで所望の分割数でMCLKに
同期してモータ5を回転させることができる。
とりにマイクロステップについて説明する。MCLKの立上
がりで、図8の〜のように各給電点の状態を変化さ
せたとき各コイルに流れる電流の変化は図9の〜の
ようになる。ここでショート期間を一定としたとき、各
コイルに流れる電流が最大値のときは給電点の状態の両
隣の状態が片方が＋、もう片方が−になっておりマイク
ロステップ期間のプル／プッシュの割合が1：1となって
いる時であり、その時の電流をIOとする。、は4相
励磁状態であり、各コイルの状態をからに直接変え
るとフルステップ駆動で1ステップ回転することにな
る。マイクロステップはこのフルステップ駆動での1ス
テップを各コイルに流す電流の割合を細かく制御するこ
とでさらに分割するもので図8〜のように各給電点
の状態を変化させると図9〜のように各コイルに流
れる電流は変化し、モータ5はの位置から1ステップを
4分割した角度をMCLKの立上がりごとに回転し4つ進んだ
ところで次の4相励磁相に移動することができる。こ
のようにしてモータ5がMCLKごとに回転させるように各
給電点の状態を変化させることで所望の分割数でMCLKに
同期してモータ5を回転させることができる。
【００２４】次にマイクロステップの制御について説明
する。図10はモータ5を制御するメイン制御フローチャ
ートである。制御部1ではS／S信号によりモータステー
トの指示を受けると（1001）、各給電点をモータ駆動状
態などモータ駆動に必要な設定を行ない（1002）、マイ
クロステップ割り込みを許可して（1003）、電流制御タ
イマ割り込みを許可し（1004）、S／Sよりモータストッ
プの指示があるまで（1005）モータ5を駆動状態にし、
停止指示を受けると、各給電点を停止状態にして各割り
込みを禁止するなどの俸止処理を行ない（1006）、モー
タスタート待機状態（1001）となる。
する。図10はモータ5を制御するメイン制御フローチャ
ートである。制御部1ではS／S信号によりモータステー
トの指示を受けると（1001）、各給電点をモータ駆動状
態などモータ駆動に必要な設定を行ない（1002）、マイ
クロステップ割り込みを許可して（1003）、電流制御タ
イマ割り込みを許可し（1004）、S／Sよりモータストッ
プの指示があるまで（1005）モータ5を駆動状態にし、
停止指示を受けると、各給電点を停止状態にして各割り
込みを禁止するなどの俸止処理を行ない（1006）、モー
タスタート待機状態（1001）となる。
【００２５】図11はマイクロステップ割り込みのフロー
チャートで、MCLKの立上がりで即座に割り込みがかかる
ようになっている。割り込みがかかると各パルス生成器
207〜211内の各レジスタREGA〜REGEにBUFA〜BUFEのデー
タをセットして（1101）駆動パルスを生成する。この時
プリセットレジスタ204にはTpwmより大きい期間を設定
するようなデータがラッチされておりFOPENはローレベ
ルの状態となりオープン期間は生成されないようになっ
ている。
チャートで、MCLKの立上がりで即座に割り込みがかかる
ようになっている。割り込みがかかると各パルス生成器
207〜211内の各レジスタREGA〜REGEにBUFA〜BUFEのデー
タをセットして（1101）駆動パルスを生成する。この時
プリセットレジスタ204にはTpwmより大きい期間を設定
するようなデータがラッチされておりFOPENはローレベ
ルの状態となりオープン期間は生成されないようになっ
ている。
【００２６】次にMCLKの周期を検出する（1102）。CW／
CCWによる回転方向の指示をチェックし（1103）、CW方
向であればMをインクリメントし（1104）、MがDIVより
指示された分割数を超えると（1105）、Mは0にリセット
され（1006）、Nをインクリメントし（1107）、Nが10を
超えると（1108）、Nは0にセット（1109）される。CCW
方向の時はMはデクリメントされ（1110）、マイナスに
なると（1111）Mに分割数一1セットして（1112）、Nを
デクリメントして（1113）、Nがマイナスであれば（111
4）、Nに9をセット（1115）する。次にPにNをセットし
て（1116）サブルーチンDATSETを呼び出して次のMCLKの
立上がり時の励磁パターンをセットするためのデータを
演算してDATAとして返しそれぞれの演算結果をREGA，RE
GB，REGC，REGD，REGEにセットして割り込みから抜ける
（1117〜1126）。
CCWによる回転方向の指示をチェックし（1103）、CW方
向であればMをインクリメントし（1104）、MがDIVより
指示された分割数を超えると（1105）、Mは0にリセット
され（1006）、Nをインクリメントし（1107）、Nが10を
超えると（1108）、Nは0にセット（1109）される。CCW
方向の時はMはデクリメントされ（1110）、マイナスに
なると（1111）Mに分割数一1セットして（1112）、Nを
デクリメントして（1113）、Nがマイナスであれば（111
4）、Nに9をセット（1115）する。次にPにNをセットし
て（1116）サブルーチンDATSETを呼び出して次のMCLKの
立上がり時の励磁パターンをセットするためのデータを
演算してDATAとして返しそれぞれの演算結果をREGA，RE
GB，REGC，REGD，REGEにセットして割り込みから抜ける
（1117〜1126）。
【００２７】表1はフルステップで10ステップ分（電気
角3600）のマイクロステップ期間中の各給電点の状態を
示す。表１で＋はプル状態、−はプッシュ状態で50％は
プッシュ期間：プル期間の比が1：1ときを表す。表１の
ようにMCLKに従ってNを0から9に向かって励磁パターン
を変化させていくとモータ5はフルステップ駆動となりC
W方向に回転する。この時給電点Aの状態をF（N）とし、
Nをステップ番号とすると、 となる。また給電点Aでマイクロステップのためのプッ
シュ期間／プル期間の割合を変更する区間はNが2〜3、3
〜4、7〜8、9〜0に移行する区間で、CW方向に回転する
ものとするとステップ間の分割した位置をM（M＝0、1、
・‥、分割数−1）とし、マイクロステップ期間Tmsを設
定するプリセットレジスタ202のデータをTMSとして、各
Nの値での給電点状態を表すと、 N＝0、1のとき −（プル状態） Ｎ＝2のとき （1／2）＊（TMS／分割数）＊M N＝3のとき （1／2）＊TMS N＝4のとき （1／2）＊TMS＋（1／2）＊（TMS／分割数）＊M N＝5、6のとき ＋（プッシュ状態） N＝7のとき （TMS−（1／2）＊（TMS／分割数）＊M N＝8のとき （1／2）＊TMS N＝9のとき （1／2）＊TMS一（1／2）＊（TMS／分割数）＊M となり、マイクロステップ時の給電点Aの駆動パルス生
成が行われる。これをもとにして各給電点に対しての駆
動パルスの演算ルーチンがDATSETであり、そのフローチ
ャートを示したのが図12である。
角3600）のマイクロステップ期間中の各給電点の状態を
示す。表１で＋はプル状態、−はプッシュ状態で50％は
プッシュ期間：プル期間の比が1：1ときを表す。表１の
ようにMCLKに従ってNを0から9に向かって励磁パターン
を変化させていくとモータ5はフルステップ駆動となりC
W方向に回転する。この時給電点Aの状態をF（N）とし、
Nをステップ番号とすると、 となる。また給電点Aでマイクロステップのためのプッ
シュ期間／プル期間の割合を変更する区間はNが2〜3、3
〜4、7〜8、9〜0に移行する区間で、CW方向に回転する
ものとするとステップ間の分割した位置をM（M＝0、1、
・‥、分割数−1）とし、マイクロステップ期間Tmsを設
定するプリセットレジスタ202のデータをTMSとして、各
Nの値での給電点状態を表すと、 N＝0、1のとき −（プル状態） Ｎ＝2のとき （1／2）＊（TMS／分割数）＊M N＝3のとき （1／2）＊TMS N＝4のとき （1／2）＊TMS＋（1／2）＊（TMS／分割数）＊M N＝5、6のとき ＋（プッシュ状態） N＝7のとき （TMS−（1／2）＊（TMS／分割数）＊M N＝8のとき （1／2）＊TMS N＝9のとき （1／2）＊TMS一（1／2）＊（TMS／分割数）＊M となり、マイクロステップ時の給電点Aの駆動パルス生
成が行われる。これをもとにして各給電点に対しての駆
動パルスの演算ルーチンがDATSETであり、そのフローチ
ャートを示したのが図12である。
【００２８】図12で演算した各給電点の状態データBUFA
〜BUFEをMCLKの立上がり時にREGA〜REGEにデータをセッ
トする工程を繰り返し行なうことで分割数に従った励磁
パターンをMCLKごとに切換えモータ5を駆動しマイクロ
ステップが可能となる。
〜BUFEをMCLKの立上がり時にREGA〜REGEにデータをセッ
トする工程を繰り返し行なうことで分割数に従った励磁
パターンをMCLKごとに切換えモータ5を駆動しマイクロ
ステップが可能となる。
【００２９】次に電流制御について説明する。図16はTp
wm、Tms、モータ回転速度を一定にしたときにオープン
期間の幅を変化させたときのモータ電流Imのグラフであ
る。図のようにオープン期間を増やしていくとImは減少
していく。これは各給電点がオープン状態となったと
き、モータ内に発生した逆起電圧によりFET素子内部の
ダイオードを通ってモータ電流が逆流するためでその分
トルクも減少する。従って同じトルク（電流）を発生さ
せるためにはTpwmの周期を小さくする必要がある。
wm、Tms、モータ回転速度を一定にしたときにオープン
期間の幅を変化させたときのモータ電流Imのグラフであ
る。図のようにオープン期間を増やしていくとImは減少
していく。これは各給電点がオープン状態となったと
き、モータ内に発生した逆起電圧によりFET素子内部の
ダイオードを通ってモータ電流が逆流するためでその分
トルクも減少する。従って同じトルク（電流）を発生さ
せるためにはTpwmの周期を小さくする必要がある。
【００３０】図13は電流制御タイマ割り込みのフローチ
ャートである。タイマ割り込みは一定期間毎に割り込み
がかかるもので、その周期はTpwmより十分に大きい周期
である。割り込みがかかると、電流指示CURに設定され
た電流設定値をKa倍し（1301）TPWＭに代入し、Tsdと比
較される（1302）。Tsdは非可聴領域の最小周波数Fsdを
とる値で、TPWMはTpwmの期間を生成するためのプリセッ
トレジスタ202の設定データであり、TPWMがこれ以下の
周期であれば異音は発生しない。
ャートである。タイマ割り込みは一定期間毎に割り込み
がかかるもので、その周期はTpwmより十分に大きい周期
である。割り込みがかかると、電流指示CURに設定され
た電流設定値をKa倍し（1301）TPWＭに代入し、Tsdと比
較される（1302）。Tsdは非可聴領域の最小周波数Fsdを
とる値で、TPWMはTpwmの期間を生成するためのプリセッ
トレジスタ202の設定データであり、TPWMがこれ以下の
周期であれば異音は発生しない。
【００３１】比較後TPWMがTsdより大きければTPWMはCUR
をKb倍された値に直され（1305）、予め設定されたオー
プン期間のデータTopをTDATAにセットし（1306）、TPWM
からTDATAを引いた値をTopenの期間を決めるプリセット
レジスタ204TOPENにセットし（1307）割り込みから抜け
る。TPWMがTsdより小さければTDATAに0をセットし（130
4）TOPENには1301で設定されたTOPENがセットされる。
ここでTPWMとTOPENが同じということはオープン期間は
発生しないと言うことになる。
をKb倍された値に直され（1305）、予め設定されたオー
プン期間のデータTopをTDATAにセットし（1306）、TPWM
からTDATAを引いた値をTopenの期間を決めるプリセット
レジスタ204TOPENにセットし（1307）割り込みから抜け
る。TPWMがTsdより小さければTDATAに0をセットし（130
4）TOPENには1301で設定されたTOPENがセットされる。
ここでTPWMとTOPENが同じということはオープン期間は
発生しないと言うことになる。
【００３２】上記制御でモータ速度を変えたときに電流
Imが同じになるようにCURの値を設定すると、図18のよ
うになる。図で横軸はモータ速度、縦軸はPWM周波数Fpw
mである。図のようにモータ速度を遅くしていったとき
に、Fsdになるとオープン期間が付加されるため同じ電
流を流そうとすると、Ｔpwmを大きくするようになる。
このように速度別に適正な電流がえられるようにCURの
値を変化させることで適正なトルクをモータ5に与えつ
つ、モータ5からの異音を防ぐことができる。
Imが同じになるようにCURの値を設定すると、図18のよ
うになる。図で横軸はモータ速度、縦軸はPWM周波数Fpw
mである。図のようにモータ速度を遅くしていったとき
に、Fsdになるとオープン期間が付加されるため同じ電
流を流そうとすると、Ｔpwmを大きくするようになる。
このように速度別に適正な電流がえられるようにCURの
値を変化させることで適正なトルクをモータ5に与えつ
つ、モータ5からの異音を防ぐことができる。
【００３３】（実施例２）本発明の実施例２を説明す
る。図14はモータ電流をフイードバックにて制御する定
電流制御のPI制御ブロックである。1401、1403、1404は
加算器、1402、1405、1407は乗算器、1406は遅延器であ
る。定電流制御は電流検知抵抗Rd6により検知されA／D
変換されたデータを制御部1にてIDETとして読取る。制
御ブロックではIDETから電流指示値CURからのデータを
もとに設定された目標値TARGETと比較され比較結果はS1
401の信号となる。S1401は比例制御部で比例ゲインKp倍
され、また積分制御部にて積算され積分ゲインKi倍さ
れ、それぞれの出力をたし合せた結果を電流指示CURの
設定電流になるよう選択された係数Ks倍されTPWMとして
プリセットレジスタ202にセットされ、これにより定電
流制御は行なわれる。
る。図14はモータ電流をフイードバックにて制御する定
電流制御のPI制御ブロックである。1401、1403、1404は
加算器、1402、1405、1407は乗算器、1406は遅延器であ
る。定電流制御は電流検知抵抗Rd6により検知されA／D
変換されたデータを制御部1にてIDETとして読取る。制
御ブロックではIDETから電流指示値CURからのデータを
もとに設定された目標値TARGETと比較され比較結果はS1
401の信号となる。S1401は比例制御部で比例ゲインKp倍
され、また積分制御部にて積算され積分ゲインKi倍さ
れ、それぞれの出力をたし合せた結果を電流指示CURの
設定電流になるよう選択された係数Ks倍されTPWMとして
プリセットレジスタ202にセットされ、これにより定電
流制御は行なわれる。
【００３４】図15は上記した定電流制御のマイクロステ
ップ期間Tmsを一定にしたときの電流制御タイマ割り込
みのフローチャートで、割り込みがかかると電流指示CU
Rの設定にKtをかけたデータが電流目標値mRGETにセット
される（1501）。ここでKtは速度にCURの設定電流に制
御するよう選択された係数である。次にIDETとTARGETを
比較し比較結果をERRORとし（1502）、ERRORにKpをかけ
てPROPとし（1503）、ERRORを積算してINTEGとしそれを
Ki倍した値とPROPをたし合せてKs倍してTPWMにセットす
る（1504、1505、1506）。次にTOPENにTCdをセットし
（1507）割り込みを抜ける。
ップ期間Tmsを一定にしたときの電流制御タイマ割り込
みのフローチャートで、割り込みがかかると電流指示CU
Rの設定にKtをかけたデータが電流目標値mRGETにセット
される（1501）。ここでKtは速度にCURの設定電流に制
御するよう選択された係数である。次にIDETとTARGETを
比較し比較結果をERRORとし（1502）、ERRORにKpをかけ
てPROPとし（1503）、ERRORを積算してINTEGとしそれを
Ki倍した値とPROPをたし合せてKs倍してTPWMにセットす
る（1504、1505、1506）。次にTOPENにTCdをセットし
（1507）割り込みを抜ける。
【００３５】ここでTcdを変えなければTOPENは常にTcd
にセットされオープン期間はTPWM−Tcdからなる期間とT
openとなる。但しTPWMよりTcdのほうが大きい場合はTop
enは生成されない。これにより電流制御は完成する。Tc
dを適当な値にしてその周期の周波数をFcdとし、任意の
電流設定値CURを決め、モータ速度を変えてそのときのF
pwmを表したグラフが図19である。
にセットされオープン期間はTPWM−Tcdからなる期間とT
openとなる。但しTPWMよりTcdのほうが大きい場合はTop
enは生成されない。これにより電流制御は完成する。Tc
dを適当な値にしてその周期の周波数をFcdとし、任意の
電流設定値CURを決め、モータ速度を変えてそのときのF
pwmを表したグラフが図19である。
【００３６】図1７に比較のため1507の作業をしない従
来の電流制御での同様の条件でのグラフを示す。一方、
図１９のようにFcdよりFpwmが小さくなるとグラフの傾
きは緩やかになり可聴領域に入るモータ速度を小さくで
きる。従ってモータ5の最低速度時に可聴領域に入らな
いようTcdの値を設定してモータ5を駆動することで、適
正な電流値で異音の発生しないモータ駆動を行なうこと
ができる。
来の電流制御での同様の条件でのグラフを示す。一方、
図１９のようにFcdよりFpwmが小さくなるとグラフの傾
きは緩やかになり可聴領域に入るモータ速度を小さくで
きる。従ってモータ5の最低速度時に可聴領域に入らな
いようTcdの値を設定してモータ5を駆動することで、適
正な電流値で異音の発生しないモータ駆動を行なうこと
ができる。
【００３７】(実施例３)実施例３として、より細かい制
御をするためにマイクロステップが可能な最小のマイク
ロステップ期間になるまではマイクロステップ期間Tmsm
inを変更する電流制御を行ない、Tmsminより小さくする
ときはオープン期間を変更することで電流制御を行なう
ようにする。
御をするためにマイクロステップが可能な最小のマイク
ロステップ期間になるまではマイクロステップ期間Tmsm
inを変更する電流制御を行ない、Tmsminより小さくする
ときはオープン期間を変更することで電流制御を行なう
ようにする。
【００３８】図２０は上記した定電流制御のPWM周期を
一定にしたときの電流制御タイマ割り込みのフローチャ
ートで、割り込みがかかると電流指示CURの設定にmをか
けたデータが電流目標値mRGETにセットされる（200
1）。ここでKtは速度にCURの設定電流に制御するよう選
択された係数である。
一定にしたときの電流制御タイマ割り込みのフローチャ
ートで、割り込みがかかると電流指示CURの設定にmをか
けたデータが電流目標値mRGETにセットされる（200
1）。ここでKtは速度にCURの設定電流に制御するよう選
択された係数である。
【００３９】次にIDETとTARGETを比較し比較結果をERRO
Rとし（2002）、ERRORにKpをかけてPROPとし（2003）、
ERRORを積算してINTEGとしそれをKi倍してた値とPROPを
たし合せてKs倍してTDATAにセットする（2004、200
6）。得られたTDATAとマイクロステップ期間の最小値Tk
を比較し（2007）、TDATAが大きければTDATAをTMSにセ
ットして（2011）割り込みから抜ける。TDATAが小さけ
ればTMSにTkをセットする（2008）。TDADAからTkを引い
た値をKo倍しTBUFにセットされる（2009）。
Rとし（2002）、ERRORにKpをかけてPROPとし（2003）、
ERRORを積算してINTEGとしそれをKi倍してた値とPROPを
たし合せてKs倍してTDATAにセットする（2004、200
6）。得られたTDATAとマイクロステップ期間の最小値Tk
を比較し（2007）、TDATAが大きければTDATAをTMSにセ
ットして（2011）割り込みから抜ける。TDATAが小さけ
ればTMSにTkをセットする（2008）。TDADAからTkを引い
た値をKo倍しTBUFにセットされる（2009）。
【００４０】ここで、Koはマイクロステップ期間を可変
して制御するときとオープン期間を可変して制御すると
きのお互いのループゲインを合せるように選択された係
数である。TPWMよりTBUFを引いた値をTOPENにセットす
ることでオープン期間が設定され、割り込みから抜け
る。これを割り込み毎に行なうことで定電流制御が可能
となる。
して制御するときとオープン期間を可変して制御すると
きのお互いのループゲインを合せるように選択された係
数である。TPWMよりTBUFを引いた値をTOPENにセットす
ることでオープン期間が設定され、割り込みから抜け
る。これを割り込み毎に行なうことで定電流制御が可能
となる。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように、低速時ＰＷＭ周期
内にオープン期間をつけることで適正な電流値でもTpｗ
mの周期を可聴領域にすることなくモータを駆動でき、
異音も発生しない。また、本発明ではマイクロステップ
期間Tmsと、各コイルの電流をホールドする期間とホー
ルド期間中にオープン期間を設け、マイクロステップ期
間Tmsを最小にしたときでも，オープン期間を制御する
ことにより電流制御を行ない、適正なトルク（モータ電
流）でモータを回転させることが可能となる。
内にオープン期間をつけることで適正な電流値でもTpｗ
mの周期を可聴領域にすることなくモータを駆動でき、
異音も発生しない。また、本発明ではマイクロステップ
期間Tmsと、各コイルの電流をホールドする期間とホー
ルド期間中にオープン期間を設け、マイクロステップ期
間Tmsを最小にしたときでも，オープン期間を制御する
ことにより電流制御を行ない、適正なトルク（モータ電
流）でモータを回転させることが可能となる。
【表１】
【図１】図1はモータ駆動装置全体のブロック図であ
る。
る。
【図２】図2はロジック部のブロック図である。
【図３】図3はパルス生成器のブロック図である。
【図４】図4はデッドタイム付加回路のブロック図であ
る。
る。
【図５】図5はブリドライバの回路図である。
【図６】図6はドライブ部の内部回路図およびモータの
内部構成およびその配線図である。
内部構成およびその配線図である。
【図７】図7は駆動パルスと給電点状態を表すタイムチ
ャート図である。
ャート図である。
【図８】図8はマイクロステップを給電点状態で表した
タイムチャート図である。
タイムチャート図である。
【図９】図9はモータの各コイルに流れる電流を表した
図である。
図である。
【図１０】図10は制御部のメイン制御のフローチャート
である。
である。
【図１１】図11はマイクロステップ割り込みのフローチ
ャートである。
ャートである。
【図１２】図12は駆動パルス演算のフローチャートであ
る。
る。
【図１３】図13は実施例１の電流制御タイマ割り込みの
フローチャートである。
フローチャートである。
【図１４】図1４は実施例２のPＩ制御ブロックのブロッ
ク図である。
ク図である。
【図１５】図15は実施例２の電流制御タイマ割り込みの
フローチャートである。
フローチャートである。
【図１６】図16はTopen−1m特性図である。
【図１７】図17はモータ速度−Fpwm特性図である。
【図１８】図18はモータ速度−Fpwm特性図である。
【図１９】図1９はモータ速度−Fpwm特性図である。
【図２０】図２０は実施例３の電流制御タイマ割り込み
のフローチャートである。
のフローチャートである。
1 制御部 2 ロジック部 3 ブリドライバ 4 ドライブ部 5 5相ステツピングモータ 6 電流検知抵抗器 7 LPF 14、15 電源電圧検知用抵抗器 8、17 A／D変換器
Claims (18)
- 【請求項１】 モータコイルに電源から電流を供給する
励磁手段と、モータコイルに電源から電流を供給しない
非励磁手段と、前記励磁手段を任意の期間設定する励磁
期間設定手段と、前記非励磁手段を別の任意の期間設定
する非励磁設定手段と、前記励磁期間設定手段と前記非
励磁期間設定手段とを交互に繰返してなるPWM手段と、
を有し、前記励磁手段もしくは前記非励磁手段の励磁パ
ターンを変化させることでモータを駆動するモータ駆動
制御装置において、 前記非励磁期間においてモータの各給電点を全てショー
トするショート期間を設定するショート期間設定手段
と、モータの各給電点を全てオープン状態にするオープ
ン期間を設定するオープン期間設定手段と、をさらに持
つことを特徴とするモータ駆動制御装置。 - 【請求項２】 請求項1記載のモータ駆動制御装置にお
いて、前記励磁期間と前記非励磁期間を合せたPWM期間
を設定するPWM周期設定手段と、該PWM周期設定手段によ
り設定されたPWM周期と任意に決められた周期とを比較
するPWM周期比較手段と、そのPWM周期比較手段の比較結
果に基づき前記オープン期間設定手段によりオープン期
間を変更するオープン期間変更手段と、をさらに持つこ
とを特徴とするモータ駆動制御装置。 - 【請求項３】 請求項2記載のモータ駆動制御装置にお
いて、前記励磁期間設定手段により励磁期間を一定にす
ることを特徴とするモータ駆動制御装置。 - 【請求項４】 請求項2記載のモータ駆動制御装置にお
いて、前記非励磁期間設定手段により非励磁期間を一定
にすることを特徴とするモータ駆動制御装置。 - 【請求項５】 請求項1記載のモータ駆動制御装置にお
いて、前記励磁期間と前記非励磁期間を合せたPWM期間
を設定するPWM周期設定手段と、該PWM周期設定手段によ
り設定されたPWM周期に基づきその前記オープン期間設
定手段によりオープン期間を変更するオープン期間変更
手段と、をさらに持っことを特徴とするモータ駆動制御
装置。 - 【請求項６】 請求項5記載のモータ駆動制御装置にお
いて、前記励磁期間設定手段により励磁期間を一定にす
ることを特徴とするモータ駆動制御装置。 - 【請求項７】 請求項5記載のモータ駆動制御装置にお
いて、前記非励磁期間設定手段により非励磁期間を一定
にすることを特徴とするモータ駆動制御装置。 - 【請求項８】 請求項1記載のモータ駆動制御装置にお
いて、前記励磁期間と前記非励磁期間を合せたPWM期間
を設定するPWM周期設定手段と、モータ速度を演算もし
くは検知するモータ速度検知手段と、該モータ速度検知
手段からのモータ速度情報と任意に決められた速度デー
タとを比較する速度比較手段と、該速度比較手段からの
比較結果に基づき前記オープン期間設定手段によりオー
プン期間を変更するオープン期間変更手段と、をさらに
持っことを特徴とするモータ駆動制御装置。 - 【請求項９】 請求項8記載のモータ駆動制御装置にお
いて、前記励磁期間設定手段により励碇期間を一定にす
ることを特徴とするモータ駆動制御装置。 - 【請求項１０】 請求項8記載のモータ駆動制御装置に
おいて、前記非励磁期間設定手段により非励磁期間を一
定にすることを特徴とするモータ駆動制御装置。 - 【請求項１１】 請求項1記載のモータ駆動制御装置に
おいて、前記励磁期間と前記非励磁期間を合せたPWM期
間を設定するPWM周期設定手段と、モータ速度を演算も
しくは検知するモータ速度検知手段と、該モータ速度検
知手段からのモータ速度情報に基づきそのオープン期間
設定手段によりオープン期間を変更するオープン期間変
更手段と、をさらに持っことを特徴とするモータ駆動制
御装置。 - 【請求項１２】 請求項11記載のモータ駆動制御装置に
おいて、前記励磁期間設定手段により励磁期間を一定に
することを特徴とするモータ駆動制御装置。 - 【請求項１３】 請求項11記載のモータ駆動制御装置に
おいて、前記非励磁期間設定手段により非励磁期間を一
定にすることを特徴とするモータ駆動制御装置。 - 【請求項１４】 モータコイルに電源から電流を供給す
る励磁手段と、モータコイルに電源から電流を供給しな
い非励磁手段と、前記励磁手段を任意の期間設定する励
磁期間設定手段と、前記非励磁手段を別の任意の期間設
定する非励磁設定手段と、前記励磁期間設定手段と前記
非励磁期間設定手段とを交互に繰返してなるPWM手段
と、を有し、前記励磁手段もしくは前記非励磁手段の励
磁パターンを変化させることでモータを駆動するモータ
駆動制御装置において、前記非励磁期間においてモータ
の各給電点を全てショートするショート期間を設定する
ショート期間設定手段と、モータの各給電点を全てオー
プン状態にするオープン期間を設定するオープン期間設
定手段と、モータに流れる電流値を設定するモータ電流
設定手段と、モータに流れる電流を検知するモータ電流
検知手段と、モータ電流を所望の電流値にするための電
流目標値を設定する目標値設定手段と、前記モータ電流
検知手段からの検知電流と前記目標値設定手段で設定さ
れた目標値とを比較する比較手段と、その比較結果より
そのモータ電流設定手段でモータ電流を設定するフイー
ドバック電流制御手段と、さらに持ち、前記モータ電流
設定手段はオープン期間を変更するオープン期間変更手
段を持ことを特徴とするモータ駆動制御装置。 - 【請求項１５】 モータコイルに電源から電流を供給す
る励磁手段と、モータコイルに電源から電流を供給しな
い非励磁手段と、前記励磁手段を任意の期間設定する励
磁期間設定手段と、前記非励磁手段を別の任意の期間設
定する非励磁設定手段と、前記励磁期間設定手段と非励
磁期間設定手段とを交互に繰返してなるPWM手段と、前
記励磁手段もしくは前記非励磁手段の励磁パターンを変
化させることでモータを駆動するモータ駆動制御装置に
おいて、前記非励磁期間においてモータの各給電点を全
てショートするショート期間を設定するショート期間設
定手段と、モータの各給電点を全てオープン状態にする
オープン期間を設定するオープン期間設定手段と、モー
タに流れる電流値を設定するモータ電流設定手段と、モ
ータに流れる電流を検知するモータ電流検知手段と、モ
ータ電流を所望の電流値にするための電流目標値を設定
する目標値設定手段と、前記モータ電流検知手段からの
検知電流とその目標値設定手段で設定された目標値とを
比較する比較手段と、その比較結果よりそのモータ電流
設定手段でモータ電流を設定するフイードバック電流制
御手段と、をさらに持ち、前記モータ電流設定手段はオ
ープン期間を変更しなされるオープン期間変更手段と、
励磁期間を変更してなされる励磁期間変更手段と、前記
オープン期間変更手段とその励磁期間変更手段とを切換
えるオープン励磁切換え手段と、を持つことを特徴とす
るモータ駆動制御装置。 - 【請求項１６】 請求項１５記載のモータ駆動制御装置
において、前記励磁期間変更手段により制御されたフイ
ードバック電流制御によって、励磁期間が任意に決めら
れた期間より小さく制御しようとする時に、前記オープ
ン励磁切換え手段はそのオープン期間変更手段によりフ
イードバック電流制御がなされるように切換える手段を
持つことを特徴とするモータ駆動制御装置。 - 【請求項１７】 モータコイルに電源から電流を供給す
る励磁手段と、モータコイルに電源から竜流を供給しな
い非励磁手段と、前記励磁手段を任意の期間設定する励
磁期間設定手段と、前記非励磁手段を別の任意の期間設
定する非励磁設定手段と、前記励磁期間設定手段と前記
非励磁期間設定手段とを交互に繰返してなるPWM手段
と、前記励磁手段もしくは前記前期非励磁手段の励磁パ
ターンを変化させることでモータを駆動するモータ駆動
制御装置において、前記非励磁期間においてそのモータ
の各給電点を全てショートするショート期間を設定する
ショート期間設定手段と、モータの各給電点を全てオー
プン状態にするオープン期間を設定するオープン期間設
定手段と、モータに流れる電流値を設定するモータ電流
設定手段と、モータに流れる電流を検知するモータ電流
検知手段と、モータ電流を所望の電流値にするための電
流目標値を設定する目標値設定手段と、前記モータ電流
検知手段からの検知電流と前記目標値設定手段で設定さ
れた目標値とを比較する比較手段と、その比較結果より
そのモータ電流設定手段でモータ電流を設定するフイー
ドバック電流制御手段と、をさらに持ち、前記モータ電
流設定手段はオープン期間を変更しなされるオープン期
間変更手段と、励磁期間と非励磁期間をたし合せたPWM
期間を変更してなされるPWM期間変更手段と、前記オー
プン期間変更手段と前記PWM期間変更手段とを切換える
オープンPWM切換え手段と、を持つことを特徴とするモ
ータ駆動制御装置。 - 【請求項１８】 請求項１７記載のモータ駆動制御装置
において、前記励磁期間変更手段により制御されたフイ
ードバック電流制御にて、そのPWM期間が任意に決めら
れた期間より大きく制御しようとする時に、そのオープ
ン励磁切換え手段はそのオープン期間変更手段によりフ
イードバック電流制御がなされるように切換える手段を
持つことを特徴とするモータ駆動制御装置。
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|---|---|---|---|
| JP2000187683A JP2002010688A (ja) | 2000-06-22 | 2000-06-22 | モータ駆動制御装置 |
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| JP2000187683A JP2002010688A (ja) | 2000-06-22 | 2000-06-22 | モータ駆動制御装置 |
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2001
- 2001-06-18 US US09/881,717 patent/US6664754B2/en not_active Expired - Fee Related
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