JP2017070082A - Motor drive controller and drive control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はモータ、特にステッピングモータのロータを安定位置に確実に停止させることを可能にした駆動制御装置及び駆動制御方法に関するものである。 The present invention relates to a drive control device and a drive control method that can reliably stop a rotor of a motor, particularly a stepping motor, at a stable position.
自動車のヘッドランプの配光を制御する配光制御装置の一つに、光源から出射された光の一部領域を遮光するシェードを可変シェードで構成し、この可変シェードを切り替えることによって遮光領域を切り替える構成のものがある。この可変シェードとして、例えば、回転型の可変シェードがあり、回転駆動される回転体の周面に異なる遮光形状をした複数のシェードを放射状に配置し、当該モータにより回転体の回転位置を切り替えていずれかのシェードを光源の出射光路上に位置させることにより遮光領域を切り替え、かつ配光の切り替え制御を行っている。 As one of the light distribution control devices that control the light distribution of the headlamp of an automobile, a shade that blocks a part of the light emitted from the light source is configured with a variable shade, and the light shielding region is changed by switching the variable shade. Some are configured to switch. As this variable shade, for example, there is a rotary type variable shade, and a plurality of shades having different light shielding shapes are arranged radially on the peripheral surface of the rotating body that is rotationally driven, and the rotational position of the rotating body is switched by the motor. One of the shades is positioned on the outgoing light path of the light source, thereby switching the light shielding region and controlling light distribution switching.
このような回転型の可変シェードでは、いずれかのシェードを光源の出射光路上の所定位置に位置させるべく、回転体の回転位置を高い精度で制御する必要がある。この回転体を駆動するための駆動源として、従来からステッピングモータが用いられている。ステッピングモータは微小な回転角制御を行うマイクロステップ駆動制御が可能であるので、可変シェードの回転位置を微小調整して配光を高精度に制御するのに有効である。 In such a rotary variable shade, it is necessary to control the rotational position of the rotating body with high accuracy so that any one of the shades is positioned at a predetermined position on the outgoing light path of the light source. Conventionally, a stepping motor has been used as a drive source for driving the rotating body. Since the stepping motor can perform microstep drive control that performs minute rotation angle control, it is effective for finely adjusting the rotational position of the variable shade to control light distribution with high accuracy.
しかし、このマイクロステップ駆動は、常に安定な位置に回転駆動されるものではないので、例えば、電源系統に異常が生じたときには、脱調と称するモータ回転位置が不安定な状態になり易い。そのため、可変シェードの回転位置も安定せず、配光が不安定なものになって自動車の安全走行の障害になる。 However, since the microstep drive is not always driven to rotate at a stable position, for example, when an abnormality occurs in the power supply system, the motor rotation position called out-of-step tends to become unstable. Therefore, the rotational position of the variable shade is not stable, and the light distribution becomes unstable, which is an obstacle to safe driving of the automobile.
ステッピングモータを安定位置に停止させる技術として、特許文献1の技術が提案されている。特に、特許文献1では、ステッピングモータをマイクロステップ駆動したときに、モータを安定位置に迅速に停止させる技術が提案されている。
As a technique for stopping the stepping motor at a stable position, the technique of
特許文献1の技術は、電源系統が正常で停止時においても通常時と同様に電源から電力の供給を受けることが可能であることを前提とした技術である。そのため、電源系統に異常が生じて電力の供給を受けることが難しい状況になったときにモータを安定に停止させることが可能であるかは疑問である。この電源系統の異常を想定して、予め予備電源を備えることが考えられるが、予備電源のためのコストがかかるとともに、装置が大型化するという問題が生じる。
The technique of
本発明の目的は、電源系統に異常が生じて通常通りの電力供給を受けることが難しい状況においてもモータを安定位置に確実に停止させることを可能にしたモータの駆動制御装置と駆動制御方法を提供するものである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a motor drive control device and a drive control method capable of reliably stopping a motor at a stable position even in a situation where an abnormality occurs in a power supply system and it is difficult to receive normal power supply. It is to provide.
本発明の第1の形態の駆動制御装置は、マイクロステップ駆動が可能なモータを駆動制御する駆動制御装置であって、駆動制御装置に接続された電源の電力を蓄電するコンデンサを備えており、電源が異常となったときにコンデンサに蓄電された電力でモータを安定位置に移動する駆動制御手段を備える。 The drive control device according to the first aspect of the present invention is a drive control device that drives and controls a motor capable of microstep driving, and includes a capacitor that stores power of a power source connected to the drive control device. Drive control means for moving the motor to a stable position with the power stored in the capacitor when the power supply becomes abnormal is provided.
本発明の第2の形態の駆動制御装置は、マイクロステップ駆動が可能なモータを駆動制御する駆動制御装置であって、モータの回転停止時にモータのマイクロステップ駆動を停止してモータを安定位置に移動する駆動制御手段を備える。この場合、駆動制御装置に接続された電源を監視する監視手段を備え、監視手段が電源の異常を検出したときに、回転停止を行うようにする。 The drive control apparatus according to the second aspect of the present invention is a drive control apparatus for driving and controlling a motor capable of microstep drive, and stops the microstep drive of the motor when the rotation of the motor is stopped to bring the motor into a stable position. Drive control means for moving is provided. In this case, monitoring means for monitoring the power supply connected to the drive control device is provided, and rotation is stopped when the monitoring means detects an abnormality in the power supply.
例えば、モータはステッピングモータであり、駆動制御手段は、回転停止時に回転方向に隣接するロータ又はステータの2つの励磁コイルに同じレベルの電流を同時に通流する。 For example, the motor is a stepping motor, and the drive control means simultaneously allows the same level of current to flow through two exciting coils of the rotor or stator adjacent to each other in the rotation direction when the rotation is stopped.
本発明の駆動制御方法は、マイクロステップ駆動が可能なモータの回転停止時に、モータのマイクロステップ駆動を停止してモータを安定位置に移動する。この場合、駆動制御装置に接続された電源を監視し、電源の異常を検出したときに回転停止を行うようにする。 In the drive control method of the present invention, when the rotation of a motor capable of microstep drive is stopped, the microstep drive of the motor is stopped and the motor is moved to a stable position. In this case, the power supply connected to the drive control device is monitored, and rotation is stopped when a power supply abnormality is detected.
本発明によれば、コンデンサに蓄電した電力を利用するので、電源が異常になった場合でもモータを確実に安定位置に移動し、かつその位置に保持することが可能になる。また、本発明によれば、モータの回転を停止するときに、マイクロステップ駆動を停止し、瞬時にモータを安定位置に移動させるので、少ない消費電力での制御が可能になり、モータを確実に安定位置に保持することが可能になる。 According to the present invention, since the electric power stored in the capacitor is used, even when the power supply becomes abnormal, the motor can be reliably moved to the stable position and held at that position. In addition, according to the present invention, when the rotation of the motor is stopped, the microstep drive is stopped and the motor is instantaneously moved to a stable position, so that control with less power consumption is possible and the motor is reliably It can be held in a stable position.
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は本発明の駆動制御装置を適用した自動車用ヘッドランプの概略縦断面図である。このヘッドランプHLは、仮想線で示すランプハウジング1内にランプユニット2が内装されており、ランプユニット2から出射される光を当該ランプハウジング1の透光カバー11を透過させて自動車の前方領域を照射するようになっている。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of an automotive headlamp to which a drive control device of the present invention is applied. In the headlamp HL, a
前記ランプユニット2は、光源としてのLED(発光ダイオード)21と、このLED21から出射された光を集光状態に反射する楕円型リフレクタ22と、この集光点の近傍に配置されて集光された光の一部を遮光する可変シェード23と、当該可変シェード23で遮光されない光を自動車の前方に向けて投影する投影レンズ24を備えている。前記可変シェード23は回転型の可変シェードとして構成されており、その回転位置の変化により前記した光の遮光領域が変化され、ヘッドランプHLの配光が変化制御される。
The
前記可変シェード23は、前記ランプユニット2に一体的に配設されているステッピングモータ3によって回転制御される。このステッピングモータ3は駆動制御装置4によって回転が制御され、当該駆動制御装置4は前記ランプユニット2の一部に一体的に支持されている。
The
前記可変シェード23は、柱軸が水平配置された円柱状をした回転体231を有している。この回転体231の両端に設けられている柱軸232は回転軸として構成されており、この回転軸232は歯車機構等からなる回転伝達機構233を介して前記ステッピングモータ3の回転出力軸30に連結されている。これにより、回転体231、すなわち可変シェード23は当該ステッピングモータ3によって回転軸232を中心とした回転位置が変化制御される。
The
前記可変シェード23は、回転体231の周面にそれぞれ異なる形状をした複数のシェード234が放射状に配設されており、前記回転体231の回転位置が変化されたときにいずれかのシェード234が選択的に前記ランプユニット2の光路上に移動され、遮光を行うようになっている。したがって、回転体231の回転位置を変化制御することによりヘッドランプHLの配光が変化されることになる。
In the
図2は前記ステッピングモータ3の概念構成図である。このステッピングモータ3は、回転出力軸30と一体に設けられた円柱状をしたマグネット(永久磁石)からなるロータ31と、このロータ31の外周に配設された円筒状のステータ32とで構成されている。前記ロータ31は円周方向に沿ってN極とS極が交互に着磁された偶数個の磁極、この例では4個の磁極N1,N2,S1,S2を備えている。
FIG. 2 is a conceptual configuration diagram of the stepping
前記ステータ32は円周方向に沿って前記ロータ31の磁極の2倍の個数、すなわち8個の励磁コイル(励磁コア)C1〜C8が等配されている。これらの励磁コイルC1〜C8は、それぞれ電流が通流されたときに、その電流の通流方向に従って内径端部がS極又はN極に励磁される。なお、実際のステッピングモータでは、ロータの磁極数とステータの励磁コイル数は前記した4,8よりも大きい数であるが、ここでは説明を簡略化するために少ない数の例を示している。
The
図3は前記ステッピングモータ3を駆動する駆動制御装置4のブロック回路図である。この駆動制御装置4は駆動回路部41を備えており、この駆動回路部41は前記ステッピングモータ3を回転駆動するモータドライバ42を有している。また、前記駆動回路部41は車載バッテリにつながるシステム電源5に接続されており、このシステム電源5から前記ステッピングモータ3を駆動するための電力が入力される。
FIG. 3 is a block circuit diagram of the
前記駆動回路部31は、前記モータドライバ42の入力端と並列に前記システム電源5から供給される電力(電荷)を蓄電するコンデンサ43が接続されている。また、このコンデンサ43の上流側には、当該コンデンサ43からシステム電源5への電荷の逆流を防止するダイオード44が接続されている。
The
前記モータドライバ42は駆動制御部45に接続されており、この駆動制御部45から出力される制御信号に基づいて前記ステップングモータ3の各励磁コイルC1〜C8に通流する電流を制御する。ここでは、各励磁コイルC1〜C8に対して独立に所要のレベル及びタイミングで通流する。各励磁コイルC1〜C8は電流が通流されるタイミングでそれぞれS極又はN極に交番的に励磁される。なお、励磁コイルC1〜C8を複数のグループに分け、グループ毎に同じ電流を通流するようにしてもよい。
The
前記駆動制御部45は自動車に搭載されている車両ECU(電子制御ユニット)6に接続されており、この車両ECU6から配光を切り替えるための配光切替信号が入力される。該駆動制御部45は配光切替信号が入力されると、前記可変シェード23を当該配光に対応した回転位置に設定すべく、前記モータドライバ42に対してステッピングモータ3の回転位置を制御する制御信号を出力する。この制御信号として、後述するように前記ステッピングモータ3をマイクロステップ駆動により回転駆動する制御信号を出力することが可能とされている。
The
一方、前記駆動制御部45には、前記駆動回路部41に入力される前記システム電源5の異常、ここでは異常の1つの態様として電源電圧を監視する電圧監視部46が接続されている。この電圧監視部46はシステム電源5の出力電圧を検出し、検出した電圧が予め設定した基準電圧よりも低下したときに警告信号を前記駆動制御部45に向けて出力する。ここで検出するシステム電源5の出力電圧は、前記コンデンサ43が蓄電した電荷の影響を受けない電圧である必要があり、ダイオード44のアノード側の電圧を検出している。前記駆動制御部45は、この警告信号が出力されたときには回転停止の制御信号を前記モータドライバ42に出力し、前記ステッピングモータ3を安定位置に停止させることになる。
On the other hand, the
この構成の駆動制御装置4によれば、車両ECU6から配光切替信号が駆動制御部45に出力されると、駆動制御部45は当該配光切替信号に対応した制御信号をモータドライバ42に出力し、ステッピングモータ3を所望の回転位置に制御する。この回転位置の制御では、ステッピングモータ3のステータ31の各励磁コイルC1〜C8に通流する電流をシーケンス制御し、いわゆる1相制御、2相制御、あるいは1−2相制御を行うことにより、ロータ31の磁極N1,N2,S1,S2との間に生じる磁力によりロータ31を回転駆動することができる。このステッピングモータの相駆動については既に知られているので、ここでは説明は省略する。
According to the
ここで、駆動制御装置4においては、駆動制御部45から出力する制御信号に基づいてモータドライバ42がステッピングモータ3をマイクロステップ駆動することが可能とされている。このマイクロステップ駆動について、図4と図5を参照して簡単に説明する。図4はステッピングモータ3のロータ31とステータ32の一部を模式的に示す図であり、ロータ31の1つの磁極N1と、ステータ32の3つの励磁コイルC1,C2,C3の部位を拡大して示している。
Here, in the
図5は、これら3つの励磁コイルC1,C2,C3に通電する電流のタイミング図であり、縦軸は電流レベル、横軸は時間である。なお、この横軸は3つの励磁コイルC1,C2,C3に対応するロータ31の回転位置に対応するとも言える。
FIG. 5 is a timing chart of currents flowing through these three exciting coils C1, C2, and C3. The vertical axis represents current level and the horizontal axis represents time. It can be said that the horizontal axis corresponds to the rotational position of the
図4において、ステッピングモータ3が時計方向に回転駆動されるものとし、今、ロータ31のN1極の回転方向中心位置(同図の黒▲の位置)が励磁コイルC1に対向する位置P1に回転移動されている。すなわち、励磁コイルC1のS極の励磁力によってN1極が磁力吸引された状態にある。モータドライバ42は、駆動制御部45の制御信号により、図5に示すように、励磁コイルC1,C2,C3に対して時間軸上で電流レベルが正弦波状に変化する電流を通流する。
In FIG. 4, it is assumed that the stepping
このような電流の通流により、図4の状態から励磁コイルC1のS極の励磁力が徐々に減少し、励磁コイルC2のS極の励磁力は徐々に増大する。これにより、ロータ31のN1極は、励磁コイルC1から励磁コイルC2に向けて時計方向に回転される。N1極が励磁コイルC2に対向する位置P11にまで回転されると、今度は励磁コイルC2の電流レベルが低減されてS極の励磁力が徐々に減少し、回転方向に隣接する励磁コイルC3の電流レベルが増大されてS極の励磁力が徐々に増大する。したがって、N1極は励磁コイルC2から励磁コイルC3の近傍位置P18に向けてさらに時計方向に回転される。
Due to such current flow, the exciting force of the S pole of the exciting coil C1 gradually decreases from the state of FIG. 4, and the exciting force of the S pole of the exciting coil C2 gradually increases. Thereby, the N1 pole of the
ステッピングモータ3のマイクロステップ駆動は、図5に示した励磁コイルC1〜C8に通流する電流の最大レベルと最小レベル間を複数ステップに分割し、各励磁コイルC1〜C8に通電する電流をこのステップレベル単位で制御する。これにより、ロータ31は、周方向に隣接する励磁コイルの間で回転される際に、当該ステップレベルに対応した回転角毎にステップ回転されることになる。
The microstep drive of the stepping
例えば、図6は図5のA部の拡大図であり、縦軸に励磁コイルC1〜C3に通流する電流のレベルL0〜L8を記してある。励磁コイルC1の電流レベルが最大レベルL8で、励磁コイルC2の電流レベルが最小レベルL0であると、励磁コイルC1はS極の最大励磁力となり、図4に示したようにN1極はP1に回転位置される。次いで、励磁コイルC1の電流がレベルL7に低減し、励磁コイルC2の電流がレベルL1に増加すると、励磁コイルC1のS極の励磁力が低減し、C2のS極の励磁力が増大する。これにより、ロータ31はN1極と励磁コイルC1,C2の励磁力がバランスする位置P2に回転移動される。
For example, FIG. 6 is an enlarged view of a portion A in FIG. 5, and current levels L0 to L8 flowing through the exciting coils C1 to C3 are shown on the vertical axis. When the current level of the exciting coil C1 is the maximum level L8 and the current level of the exciting coil C2 is the minimum level L0, the exciting coil C1 has the maximum exciting force of the S pole, and the N1 pole becomes P1 as shown in FIG. Rotated position. Next, when the current of the exciting coil C1 is reduced to the level L7 and the current of the exciting coil C2 is increased to the level L1, the exciting force of the S pole of the exciting coil C1 is reduced and the exciting force of the S pole of C2 is increased. As a result, the
このように、励磁コイルC1,C2の電流をステップ制御することで、N1極は励磁コイルC1からC2まで、すなわち位置P1からP8までステップ的に回転され、ロータ31がマイクロステップ駆動されることになる。N1極が励磁コイルC2にまで回転されると、今度は励磁コイルC2とC3について同様の制御を行うことで、N1極は励磁コイルC2からC3まで、すなわち位置P11からP18までマイクロステップ駆動されることになる。
Thus, by step-controlling the currents of the exciting coils C1 and C2, the N1 pole is rotated stepwise from the exciting coils C1 to C2, that is, from the positions P1 to P8, and the
このマイクロステップ駆動により、ステッピングモータ3は励磁コイルC1〜C8の数よりも多いステップ数で回転駆動されることになり、微細な回転制御が実現できる。したがって、前記したヘッドランプHLでは、可変シェード23を微細な回転角度単位で回転制御でき、シェード23の位置を高精度に制御でき、好適な配光制御が実現できる。
By this microstep drive, the stepping
ここで、システム電源5が異常状態となって、システム電源5の出力電圧が基準電圧、すなわち駆動制御装置4の正常な動作が保証される最低電圧よりも低下すると、駆動回路装置4によるステッピングモータ3の正常な回転制御が困難になる。特に、ステッピングモータ3におけるロータ31の回転動作が不安定な状態となり、可変シェード23の回転位置制御も不安定となり、ヘッドランプHLの配光が安定せず、安全走行の障害になる。
Here, when the
このときには、電圧監視部46から警告信号が出力され、駆動制御部45はこの警告信号に基づいてモータドライバ42を駆動してステッピングモータ3を安定位置に停止させる制御を実行する。このステッピングモータ3における安定位置は、モータの回転方向に隣接する2つの励磁コイルの中間位置である。例えば、図4〜図6の例では、励磁コイルC1とC2の中間の位置P5、あるいは励磁コイルC2とC3の中間の位置P15である。この安定位置P5,15では、N1極は回転方向に挟まれる2つの励磁コイルC1とC2又はC2とC3のそれぞれの励磁力のバランスによって安定状態とされる。この安定状態は両励磁コイルC1とC2又はC2とC3の磁力が消失しても保持される。
At this time, a warning signal is output from the
そこで、図7に示すように、例えば、ロータ31が回転してN1極が励磁コイルC2を過ぎた位置P13で電圧監視部46から警告信号が出力された場合には、N1極が励磁コイルC2と励磁コイルC3の中間の安定位置P15に回転移動するまで駆動制御部45はモータドライバ42を制御してマイクロステップ駆動を継続する。この制御に際しては、コンデンサ43に蓄電された電力で駆動制御装置4及びステッピングモータ3を駆動することができる。したがって、システム電源5からの電力の供給が無くても安定位置での停止が実現できる。
Therefore, as shown in FIG. 7, for example, when a warning signal is output from the
しかし、この制御においては安定位置に到達するまでに少なくないステップ数のマイクロステップ駆動が必要とされる。この必要とされるステップ数が多い場合には、ロータ31を安定位置に回転移動するまでに時間がかかり、これに伴って消費電力も多くなる。図7では時間t1が必要とされている。また、コンデンサ43に蓄電された電荷が時間経過によって放電されることも無視できなくなる。したがって、ロータ31を安定位置に回転移動させる途中で電力が消費されて、安定位置での停止を確実に完了できなくなる場合もあり得る。
However, in this control, microstep driving with a number of steps is required until the stable position is reached. When the number of required steps is large, it takes time to rotate the
特に、N1極を安定位置に回転位置させた場合でも、ロータ31の回転の慣性力が要因となるダンピング(回転位置が安定せずに微細振動すること)を防止するために励磁コイルC2,C3の励磁状態を保持する必要があり、図7では保持時間t2だけ励磁状態の保持が必要とされる。そのため、この励磁状態の保持のための電力も必要とされることになり、この点からも安定位置での停止を確実に完了することが難しいことがある。 In particular, even when the N1 pole is rotated to the stable position, the exciting coils C2 and C3 are used to prevent the damping caused by the rotational inertia force of the rotor 31 (the rotation position is not stabilized and fine vibration is caused). It is necessary to hold the excited state, and in FIG. 7, it is necessary to hold the excited state only for the holding time t2. For this reason, electric power for maintaining this excited state is also required, and it may be difficult to reliably complete the stop at the stable position from this point.
このような消費電力の増大に伴う確実性の困難性を解消するには、コンデンサ43に蓄電量が大きい高容量のコンデンサを用いることが好ましい。しかし、高容量のコンデンサは高価であるとともに大型であるので、ランプユニット2に一体化させることは難しく、一体化した場合でもランプハウジング1に内装することが難しく、ランプを小型化する上での障害になる。
In order to eliminate the difficulty of certainty accompanying the increase in power consumption, it is preferable to use a high-capacity capacitor with a large amount of stored electricity as the
本発明の好ましい形態においては、図8にフローチャートを示すように。駆動制御部は電圧監視部からの警告信号を判定し(S1)、警告信号が出力されないときにはモータドライバにおいてマイクロステップ駆動を実行する(S2)。警告信号が出力されたときには、駆動制御部45は緊急停止信号を出力し(S3)、これを受けてモータドライバ42はマイクロステップ駆動を停止し(S4)、代わりにロータ31を安定位置に停止させる安定停止制御を実行する(S5)。この安定停止制御S5は、後述するようにステッピングモータ3の各励磁コイルC1〜C8にそれぞれ同一レベルの電流を通流する制御である。
In a preferred form of the invention, as shown in the flowchart of FIG. The drive control unit determines a warning signal from the voltage monitoring unit (S1), and when the warning signal is not output, the motor driver performs microstep driving (S2). When the warning signal is output, the
図9に示すように、図7の場合と同様にロータ31が回転してN1極が励磁コイルC2を過ぎた位置P13で電圧監視部46から警告信号が出力されとすると、励磁コイルC2とC3に対し、瞬時に所定レベルの電流を通流する。この例では、励磁コイルC2には直前のレベルL6よりも2レベル小さいレベルL4の電流を瞬時に通流し、励磁コイルC3には直前のレベルL2よりも2レベル大きいレベルL4の電流を瞬時に通流する。
As shown in FIG. 9, if the warning signal is output from the
これにより、励磁コイルC2とC3には同じレベルL4の電流が通流され、いわゆる2相駆動の状態となり、N1極を回転方向に挟んだ励磁コイルC2とC3の励磁力は等しくなり、N1極はこれら励磁コイルC2,C3の中間の安定位置にまで瞬時に移動される。その後に、ロータ31の慣性力によるチャタリングを防止するために、保持時間t2だけ各励磁コイルC2,C3の励磁状態を保持することは図7の場合と同じである。したがって、可変シェード23は所定位置に安定され、ヘッドランプHLの配光も安定される。
As a result, a current of the same level L4 flows through the exciting coils C2 and C3, so that a so-called two-phase drive state is established, and the exciting forces of the exciting coils C2 and C3 sandwiching the N1 pole in the rotation direction become equal. Is instantaneously moved to a stable position between these exciting coils C2 and C3. Thereafter, in order to prevent chattering due to the inertial force of the
このように、本実施形態では、電圧監視部46から警告信号が出力されたとき、すなわちシステム電源4が遮断状態になったときには、それまでのマイクロステップ駆動を停止して瞬時に2相駆動に切り替え、ロータ31を安定位置に停止する。したがって、図7に示したマイクロステップ駆動を継続してロータ31を安定位置に回転位置させる制御に比較すると、この緊急停止に際しての駆動制御装置4とステッピングモータ3の動作時間は極めて短くなり、消費電力を低減することができる。
As described above, in this embodiment, when a warning signal is output from the
また、緊急停止に際しての動作時間が短く、殆ど瞬時であるので、停止後のチャタリングの防止のための保持時間t2を加えても安定位置に保持するまでの時間を短くすることができる。これにより、コンデンサ43に蓄電された電荷の放電の影響も少なくなり、蓄電量の少ない低容量のコンデンサを用いた場合でも安定位置での停止を確実に完了させることができる。これと同時に、駆動制御装置4ないしはランプユニット2、あるいはヘッドランプHLの小型化が実現できる。
Further, since the operation time at the time of emergency stop is short and almost instantaneous, even if the holding time t2 for preventing chattering after the stop is added, the time until the stable position is held can be shortened. Thereby, the influence of the discharge of the electric charge stored in the
ここで、N1極が安定位置P15を通過し、励磁コイルC3に回転位置する前の時点でシステム電源4が異常状態になったときには、次の2つの方法が考えられる。第1の方法は、瞬時にモータを停止するとともに、N1極を逆回転して通過してきた安定位置P15にまで戻し、当該安定位置P15に保持する。第2の方法は、N1極を励磁コイルC3にまで移動し、さらにこれを越えて励磁コイルC3とC4の間の安定位置にまで移動させ、その位置に保持する。いずれの方法も採用できるが、本実施形態では、モータを逆回転したときに配光パターンの変化が逆戻りすることになり、運転者に違和感を生じさせるので第2の方法を採用している。なお、第1の方法では、モータの回転慣性力によって逆回転させて安定位置P15にまで戻すのに時間がかかり、その間の消費電力が増大してしまう点からも好ましくはない。
Here, when the
以上の説明はロータのN1極と、ステータの励磁コイルC1〜C3での動作例を説明したが、ロータを構成する他の複数のN極あるいはS極についても、またステータの他の励磁コイルについても実施形態と同様な制御を行うことは言うまでもない。ロータのN極及びS極の極数と励磁コイルの数が異なるステッピングモータについても同様である。 In the above description, an example of operation with the N1 pole of the rotor and the excitation coils C1 to C3 of the stator has been described. However, other N poles or S poles constituting the rotor and other excitation coils of the stator are also described. It goes without saying that the same control as in the embodiment is performed. The same applies to stepping motors in which the number of N and S poles of the rotor and the number of exciting coils are different.
本発明は実施形態に記載のようなシステム電源に異常が生じたときにステッピングモータを緊急停止するのではなく、その他の理由によりステッピングモータを瞬時に安定位置に停止することが要求される際の制御にも適用できる。 The present invention does not urgently stop the stepping motor when an abnormality occurs in the system power supply as described in the embodiment, but when the stepping motor is required to be instantaneously stopped at a stable position for other reasons. It can also be applied to control.
本発明が適用可能なモータは、内径側にステータを有し外径側にロータが配置された構成のステッピングモータであってもよい。また、ステータがマグネットで構成され、ロータに励磁コイルが配設されたステッピングモータであってもよい。さらに、マイクロステップ駆動が可能なモータであれば本発明が適用できる。 The motor to which the present invention is applicable may be a stepping motor having a configuration in which a stator is provided on the inner diameter side and a rotor is disposed on the outer diameter side. Further, a stepping motor in which the stator is composed of a magnet and the exciting coil is disposed on the rotor may be used. Furthermore, the present invention can be applied to any motor capable of microstep driving.
実施形態では本発明にかかるモータを可変シェードを回転駆動するための駆動源として構成した例を説明したが、ランプ光軸を水平方向に傾動させるスイブル制御や、ランプ光軸を鉛直方向に傾動させるレベリング制御の駆動用のモータとして適用してもよい。すなわち、光源を光学中心となるように配置した光学ユニットを、光源が固定された状態で、光学ユニットを、光源が回転中心になるように回転することで配光可変する機構において、光学ユニットを回転制御する装置として適用することが可能である。特に、近年の光学ユニットはLEDやプラスチックレンズの採用で軽量化が進められているので、ステッピングモータの適用が可能である。 In the embodiment, the example in which the motor according to the present invention is configured as a drive source for rotationally driving the variable shade has been described. However, swivel control for tilting the lamp optical axis in the horizontal direction and tilting the lamp optical axis in the vertical direction are described. You may apply as a motor for the drive of leveling control. That is, in a mechanism that varies the light distribution by rotating the optical unit so that the light source is at the rotation center in a state where the optical unit is arranged so that the light source is at the optical center, the optical unit is It can be applied as a device for controlling rotation. In particular, optical units in recent years have been made lighter by using LEDs and plastic lenses, so that stepping motors can be applied.
1 ランプハウジング
2 ランプユニット
3 ステッピングモータ(マイクロステップ駆動が可能なモータ)
4 駆動制御装置
5 システム電源
6 車両ECU
21 光源(LED)
22 リフレクタ
23 可変シェード
24 投影レンズ
30 回転軸
31 ロータ
32 ステータ
41 駆動回路部
42 モータドライバ
43 コンデンサ
44 ダイオード
45 駆動制御部(駆動制御手段)
46 電圧監視部(監視手段)
N1,N2,S1,S2 磁極(ロータ)
C1〜C8 励磁コイル(ステータ)
P5,P15 安定位置
1
4 Drive
21 Light source (LED)
22
46 Voltage monitor (monitoring means)
N1, N2, S1, S2 Magnetic pole (rotor)
C1-C8 exciting coil (stator)
P5, P15 Stable position
Claims (6)
The motor drive control method according to claim 5, wherein a power supply connected to a drive control device that drives and controls the motor is monitored, and rotation of the motor is stopped when an abnormality of the power supply is detected.
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Publications (1)
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2015
- 2015-09-30 JP JP2015192382A patent/JP2017070082A/en active Pending
Cited By (3)
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---|---|---|---|---|
DE102018203966A1 (en) | 2017-03-31 | 2018-10-04 | Omron Automotive Electronics Co., Ltd. | Vehicle on-board communication system, vehicle control unit and communication management device |
CN108809171A (en) * | 2018-05-23 | 2018-11-13 | 北京控制工程研究所 | It is a kind of to determine frequency PWM full-bridge type motor micro-stepping subdivision drive control methods and circuit |
CN108809171B (en) * | 2018-05-23 | 2021-04-13 | 北京控制工程研究所 | Fixed-frequency PWM full-bridge motor micro-step subdivision drive control method and circuit |
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