JP2019097254A - Motor control device, sheet transfer device, and image forming device - Google Patents

Motor control device, sheet transfer device, and image forming device Download PDF

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山▲崎▼ 克之
Katsuyuki Yamazaki
克之 山▲崎▼
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Abstract

To provide a motor control device capable of making a motor control correspond to a vector control system.SOLUTION: A motor control device measures a period of one pulse of a full-step pulse input into a driving circuit of a motor having two phase windings, and stores a measurement result. The measurement result stored is read out at the timing of the 2nd pulse of the full-step pulse or a prescribed timing for the rest of them, a micro-step pulse is generated seven times by measuring the timing in an eight-division micro-step period, and the 8th micro-step pulse is generated so as to be matched with the period of the corresponding full-step pulse. A current value on a ground side of the driving circuit is detected, an electric angle is detected by estimating an induction voltage occurred in the phase winding of the motor on the basis of the current value detected, a vector control is performed on the basis of the electric angle detected and the micro-step pulse, a PWM signal is generated in accordance with the result obtained by detecting the current value for each micro-step pulse and the vector control, and a motor control is performed by being synchronized with the full-step pulse input.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、モータ制御装置、シート搬送装置及び画像形成装置における複数のモータの駆動制御に関する。   The present invention relates to a motor control device, a sheet conveying device, and drive control of a plurality of motors in an image forming apparatus.

複写機・プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置では、複写画像を記録するための記録材(例えば、用紙)を搬送する駆動源としてステッピングモータが用いられる。
ステッピングモータでは、モータに与えるパルス周期が制御されることで速度制御が行われる。また、ステッピングモータでは、モータに与えるパルス数が制御されることで位置制御も行われる。
In an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine or a printer, a stepping motor is used as a driving source for transporting a recording material (for example, a sheet) for recording a copy image.
In the stepping motor, speed control is performed by controlling a pulse cycle applied to the motor. In the stepping motor, position control is also performed by controlling the number of pulses given to the motor.

一方、ステッピングモータは、モータにかかる負荷トルクが、モータが出力可能なトルク範囲をオーバーした場合、入力パルスと同期せずに制御不能の脱調状態に陥ることがある。
例えば、脱調を回避するためには、装置で必要となる負荷トルクに対して、各種バラツキによる負荷側のトルク変化に対応可能なトルクが出力できるように、モータに供給する電流に所定マージンを設けることが必要になる。その結果、必要以上に電力を消費してしまったり余剰トルクに起因して振動・騒音が引き起こったりしてしまう。
On the other hand, when the load torque applied to the motor exceeds the torque range that the motor can output, the stepping motor may fall into an uncontrollable step out without being synchronized with the input pulse.
For example, in order to avoid a step-out, the current supplied to the motor has a predetermined margin so that the torque corresponding to the torque change on the load side due to various variations can be output with respect to the load torque required in the device. It will need to be provided. As a result, power may be consumed more than necessary, or vibration and noise may be caused due to excess torque.

この問題を解決するひとつの方法として、ベクトル制御(あるいはFOC:Field Oriented Control)と呼ばれる方法が提案されている(例えば、特許文献1)。   As one method for solving this problem, a method called vector control (or FOC: Field Oriented Control) has been proposed (for example, Patent Document 1).

特開2003−284389号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 2003-284389

上述したベクトル制御は、回転子の磁束方向成分をd軸、d軸に直交する方向をq軸と定義した回転座標系において、最大のトルクを発生するように電流の位相と振幅を制御する方法である。なお、回転座標系においては、モータの回転子に与えるトルクに寄与する電流成分がq軸電流、モータの巻線を貫く磁束の強度に影響する電流成分がd軸電流となる。   The above-mentioned vector control is a method of controlling the phase and amplitude of the current so as to generate the maximum torque in a rotational coordinate system in which the magnetic flux direction component of the rotor is defined as d axis and the direction orthogonal to d axis as q axis. It is. In the rotational coordinate system, the current component contributing to the torque given to the rotor of the motor is the q-axis current, and the current component affecting the strength of the magnetic flux penetrating the motor winding is the d-axis current.

また、ステッピングモータのように回転子に永久磁石を用いるものは、界磁が永久磁石で作られるためd軸電流は必要なくなり、q軸電流の制御のみでモータのトルク制御が可能となる。結果として、静止座標系におけるモータの駆動電流の波形は、理想的な正弦波状の波形となり、最も電力効率の良い制御が可能となるだけでなく、余剰トルクによる振動・騒音が抑制される。   Further, in a stepping motor or the like using a permanent magnet for the rotor, the d-axis current is not necessary because the field is made of a permanent magnet, and torque control of the motor can be performed only by controlling the q-axis current. As a result, the waveform of the drive current of the motor in the stationary coordinate system becomes an ideal sinusoidal waveform, which enables not only control with the highest power efficiency but also vibration and noise due to excess torque.

また、ベクトル制御で必要となる、ロータの回転速度及び位置を検出する方法としては、ロータリーエンコーダを用いた方法が一般的である。ところが、従来のステッピングモータ制御では不要であるロータリーエンコーダを新たに追加することで、コストアップ、配置スペースの拡大が必要になる。
これらの問題の解決には、例えばモータの駆動電流を検出し、電圧方程式に基づいて推定されたA相とB相における誘起電圧比の逆正接をとることでロータ位置を推定する方法がある。なお、ロータ回転速度は、推定した位置結果を時間微分することにより求めることができる。
Further, as a method of detecting the rotational speed and position of the rotor, which is required for vector control, a method using a rotary encoder is generally used. However, it is necessary to increase the cost and the arrangement space by newly adding a rotary encoder which is unnecessary in the conventional stepping motor control.
As a solution to these problems, for example, there is a method of detecting a drive current of a motor and estimating a rotor position by taking an inverse tangent of an induced voltage ratio in A phase and B phase estimated based on a voltage equation. The rotor rotational speed can be obtained by time-differentiating the estimated position result.

ここで、ステッピングモータの駆動ドライバにFET(Field Effect Transistor)のフルブリッジ回路を用いて、当該FETをPWM(Pulse Width Modulation)信号により励磁制御することによりモータに駆動電流を流すものとする。このような場合、駆動電流を検出する方法としては、ブリッジ回路のグラウンド側にシャント抵抗を配置し、抵抗に掛かる電圧をオペアンプで増幅してA/D変換器を用いて検出する構成が一般的である。   Here, a full bridge circuit of FET (Field Effect Transistor) is used as a driving driver of the stepping motor, and the FET is excited and controlled by a PWM (Pulse Width Modulation) signal to supply a driving current to the motor. In such a case, as a method of detecting the drive current, a general configuration is such that a shunt resistor is disposed on the ground side of the bridge circuit, a voltage applied to the resistor is amplified by an operational amplifier and detected using an A / D converter. It is.

また、電気角で正弦波となるようなトルク制御を効果的に行うためには各モータの電気角を少なくとも8分割程度の複数段階のマイクロステップでフィードバック制御することが望ましい。
また、モータに位置指令を与えるフルステップパルス発生手段は、メインホストCPUおよびタイマー回路とCPU割込とをリアルタイムに動作するシステムとして構成される。また、フルステップパルス発生手段は、機内の紙搬送機構や用紙や機器の状態を検知する複数のセンサ情報を加味して画像形成動作をするように構成されている。
Further, in order to effectively perform torque control to be a sine wave at an electrical angle, it is desirable to perform feedback control of the electrical angle of each motor in a plurality of microsteps of at least about eight divisions.
Further, the full-step pulse generation means for giving a position command to the motor is configured as a system that operates the main host CPU, the timer circuit and the CPU interrupt in real time. Further, the full-step pulse generating means is configured to perform an image forming operation in consideration of a plurality of sensor information for detecting the state of the paper conveyance mechanism in the machine, the sheet, and the device.

しかしながら、ベクトル制御方式を導入する以前に完成された既存の画像形成装置をベクトル制御方式へ対応するように変更することは容易でない。
例えば、前記誘起電圧による電気角検知を用いる場合では、マイクロステップ同等以上の頻度で、その都度、複数チャンネルのAD入力受信や、PWM値フィードバック制御や、ベクトル量の演算が必要になる。また、複数モータの部品バラツキ補正、制御モードや逆回転などの変更、タイミング制御や制御用通信も必要となり、シーケンス制御部への制御タイミング負担が急増する。
However, it is not easy to change the existing image forming apparatus completed before introducing the vector control method to correspond to the vector control method.
For example, in the case of using the electrical angle detection based on the induced voltage, it is necessary to perform AD input reception on a plurality of channels, PWM value feedback control, and calculation of vector quantity each time with the microstep equivalent frequency or more. In addition, component variation correction of a plurality of motors, change of control mode and reverse rotation, and communication for timing control and control are also required, and the control timing burden on the sequence control unit increases rapidly.

このため、ホストCPUでは変更前と比較して、マイクロステップ数倍に相当する8倍相当のCPU処理能力が必要となり、ホストCPUに大幅な性能アップが必要となるためコストアップする。また、シーケンスソフトウエアの再設計が必要となってしまう場合もあり、ベクトル制御に対応させることは容易ではない、という課題があった。   For this reason, the host CPU needs eight times the CPU processing capacity equivalent to the number of microsteps compared to that before the change, and the host CPU needs a significant performance increase, which results in cost increase. In addition, there is a case where redesign of sequence software is required, and there is a problem that it is not easy to cope with vector control.

本発明は、モータの制御方式をベクトル制御方式に対応させることができるモータ制御装置を提供することを、主たる目的とする。また、このモータ制御装置を有する画像形成装置を提供する。   The main object of the present invention is to provide a motor control device capable of making a motor control method compatible with a vector control method. Further, the present invention provides an image forming apparatus having the motor control device.

本発明のモータ制御装置は、2つの相巻線を有するモータを駆動する駆動回路に入力されるフルステップパルスの周期を計測する計測手段と、前記計測結果を記憶する記憶手段と、前記フルステップパルスの2パルス目、又は、それ以降の所定のタイミングから前記記憶手段に記憶された計測結果を読み出して、8分割以上の整数N分割したマイクロステップ周期でタイミングを計測してマイクロステップパルスをN−1回生成し、且つ、N番目のマイクロステップパルスは対応するフルステップパルスの周期と一致するように当該マイクロステップパルスを生成するパルス生成手段と、前記駆動回路のグラウンド側の電流値を検出するA/D変換器と、前記検出した電流値に基づいて、前記モータの相巻線に発生する誘起電圧をそれぞれ推定する推定手段と、前記推定された誘起電圧に基づいて電気角を検出し、検出した電気角と前記マイクロステップパルスとに基づいてベクトル制御を行う制御手段と、前記駆動回路のスイッチング素子を制御するためのPWM信号を生成する生成手段と、を有し、前記制御手段は、マイクロステップパルスごとの前記電流値を検出した結果と前記ベクトル制御に従って前記生成手段にPWM信号を生成させて、入力されるフルステップパルスに同期してモータ制御を行うことを特徴とする。   A motor control apparatus according to the present invention comprises: measuring means for measuring a cycle of a full step pulse input to a drive circuit for driving a motor having two phase windings; storage means for storing the measurement result; The measurement result stored in the storage means is read out from the second pulse of the pulse or a predetermined timing thereafter, the timing is measured at a microstep period divided by an integer N of 8 or more, and the microstep pulse is N Pulse generation means for generating the microstep pulse which is generated -1 time and the Nth microstep pulse coincides with the period of the corresponding full step pulse, and the current value on the ground side of the drive circuit is detected And the induced voltage generated in the phase winding of the motor based on the detected A / D converter and the detected current value. Estimation means, control means for detecting an electrical angle based on the estimated induced voltage and performing vector control based on the detected electrical angle and the micro step pulse, and controlling a switching element of the drive circuit And generating means for generating a PWM signal according to the vector control according to the result of detection of the current value for each microstep pulse and the vector control. The motor control is performed in synchronization with the full step pulse.

本発明によれば、モータの制御方式をベクトル制御方式に対応させることができるモータ制御装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a motor control device capable of making the control method of the motor correspond to the vector control method.

本実施形態に係る画像形成システムの構成の一例を示す図。FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of an image forming system according to the present embodiment. 画像形成装置が有するシステムコントローラの機能構成の一例を説明するためのブロック図。FIG. 2 is a block diagram for explaining an example of the functional configuration of a system controller of the image forming apparatus. (a)、(b)は、システムコントローラが有する割込コントローラの機能構成を説明するための図。(A), (b) is a figure for demonstrating the function structure of the interruption controller which a system controller has. ステッピングモータの構成の一例を示す模式図。FIG. 2 is a schematic view showing an example of the configuration of a stepping motor. (a)、(b)は、タイマー割込に係るタイミングチャートの一例を示す図。(A), (b) is a figure which shows an example of the timing chart which concerns on timer interruption. 一般的な8分割マイクロステップ周期を含む各種信号の周期関係の一例を示すタイミングチャート。The timing chart which shows an example of the periodic relationship of the various signals containing a general eight division micro step period. 図5(b)に示すタイミングチャートの開始部分と終了部分の拡大図である。FIG. 6 is an enlarged view of a start portion and an end portion of the timing chart shown in FIG. A相のPWM信号の一例を示すタイミングチャート。The timing chart which shows an example of the PWM signal of A phase. タイマーの割込によるA/D変換器の検知タイミングの一例を示すタイミングチャート。The timing chart which shows an example of the detection timing of the A / D converter by interruption of a timer. 割込コントローラIRQC180のタイマー割込制御の一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the timer interruption control of interruption controller IRQC180. 図10に示すADコンバート値の取得およびPWMデータの演算処理の一例を示すフローチャート。11 is a flowchart showing an example of AD conversion value acquisition and PWM data arithmetic processing shown in FIG. PWM機能部のフルブリッジ回路の一例を説明するための図。The figure for demonstrating an example of the full bridge circuit of a PWM function part. (a)、(b)は、PWM信号に応じてモータ巻線に流れる駆動電流の向きを説明するための図。(A), (b) is a figure for demonstrating the direction of the drive current which flows into a motor winding according to a PWM signal. 三角波比較方式の概念図。The conceptual diagram of a triangular wave comparison system. 位相が1回転した場合の複数のPWMパルスとPWM発生区間の一例を示すタイミングチャート。The timing chart which shows an example of a plurality of PWM pulses when a phase makes one rotation, and a PWM generation section. タイマー181の割込フローの一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the interruption flow of timer 181. タイマー191aの割込フローの一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the interruption flow of timer 191a. タイマー191bの割込フローの一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the interruption flow of timer 191b.

以下、本発明を適用したモータ制御装置を有する画像形成装置を例に挙げて説明する。
なお、本実施形態では画像形成装置の一例である電子写真方式のレーザビームプリンタに本発明を適用した場合を例に挙げて説明する。また、その他の画像形成装置、例えばインクジェットプリンタ、昇華型プリンタなどについても本発明を適用することができる。また、シートを搬送するシート搬送装置に本発明を適用することができる。
Hereinafter, an image forming apparatus having a motor control device to which the present invention is applied will be described as an example.
In the present embodiment, a case where the present invention is applied to an electrophotographic laser beam printer which is an example of an image forming apparatus will be described as an example. The present invention can also be applied to other image forming apparatuses such as an inkjet printer and a sublimation printer. Further, the present invention can be applied to a sheet conveying apparatus for conveying a sheet.

[実施形態例]
図1は、本実施形態に係る画像形成システムの構成の一例を示す図である。
図1に示す画像形成システム10は、原稿給送装置(ADF:Auto Document Feeder)201、読取装置202、画像形成装置301を含んで構成される。
[Example of embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of an image forming system according to the present embodiment.
An image forming system 10 shown in FIG. 1 includes a document feeder (ADF: Auto Document Feeder) 201, a reader 202, and an image forming apparatus 301.

原稿給送装置201の原稿載置部203に置かれた原稿は、給紙ローラ204によって1枚ずつ給紙され、搬送ガイド206を経由して読取装置202の原稿ガラス台214に搬送される。更に、原稿は、搬送ベルト208によって一定速度で搬送され、排紙ローラ205によって機外に排紙される。
読取装置202の読取位置で照明系209によって照射された原稿画像からの反射光は、反射ミラー210、211、212からなる光学系によって画像読取部101で画像信号に変換される。画像読取部101は、レンズ、光電変換素子であるCCD(Charge Coupled Device)、CCDの駆動回路等によって構成される。
The original placed on the original placement unit 203 of the original feeding device 201 is fed sheet by sheet by the feed roller 204 and conveyed to the original glass table 214 of the reading device 202 via the conveyance guide 206. Further, the document is conveyed by the conveyance belt 208 at a constant speed, and discharged by the discharge roller 205 outside the apparatus.
Reflected light from the original image irradiated by the illumination system 209 at the reading position of the reading device 202 is converted into an image signal by the image reading unit 101 by the optical system including the reflection mirrors 210, 211 and 212. The image reading unit 101 includes a lens, a CCD (Charge Coupled Device) which is a photoelectric conversion element, a drive circuit of the CCD, and the like.

画像形成装置301は、原稿の読み取りモードとして、例えば第1読取モードと第2読取モードとを有する。第1読取モードでは、照明系209及び光学系を停止した状態で原稿を一定速度で搬送しつつ原稿画像を読み取る。
また、第2読取モードでは、照明系209及び光学系を一定速度で移動させながら、原稿ガラス台214上に載置された原稿を読み取る。なお、通常はシート状の原稿は第1読取モードで読み取りを行い、綴じられた原稿は第2読取モードで原稿の読み取りを行う。
The image forming apparatus 301 has, for example, a first reading mode and a second reading mode as document reading modes. In the first reading mode, the document image is read while conveying the document at a constant speed with the illumination system 209 and the optical system stopped.
In the second reading mode, the document placed on the document glass table 214 is read while moving the illumination system 209 and the optical system at a constant speed. Usually, the sheet-like document is read in the first reading mode, and the bound document is read in the second reading mode.

画像読取部101で変換された画像信号(読取データ)は、ページ単位で画像形成装置301により記録材(例えば、用紙)上に形成される。
画像信号は、半導体レーザー(図示せず)等によってレーザ光の信号に変調される。変調されたレーザ光は、ポリゴンミラーを含む光走査装置311、ミラー312,313を経由して、帯電器310によって表面が一様に帯電された感光ドラム309上に露光され、感光ドラム309の外周面に静電潜像が形成される。
静電潜像は、現像器314のトナーによって現像され、転写帯電器315によってトナー像が記録材に転写される。
The image signal (read data) converted by the image reading unit 101 is formed on a recording material (for example, a sheet) by the image forming apparatus 301 in page units.
The image signal is modulated to a signal of laser light by a semiconductor laser (not shown) or the like. The modulated laser beam is exposed on the photosensitive drum 309 whose surface is uniformly charged by the charger 310 via the light scanning device 311 including the polygon mirror and the mirrors 312 and 313, and the outer periphery of the photosensitive drum 309 An electrostatic latent image is formed on the surface.
The electrostatic latent image is developed by the toner of the developing device 314, and the toner image is transferred to the recording material by the transfer charger 315.

記録材は、紙カセット302及び304に収納されている。本実施形態においては、例えば、紙カセット302にはA4の普通紙が、紙カセット304にはA4の厚紙が収納される。
紙カセット302の記録材は、給紙ローラ303、搬送ローラ306によってレジストレーションローラ308まで搬送される。
The recording material is stored in the paper cassettes 302 and 304. In the present embodiment, for example, plain paper A4 is stored in the paper cassette 302, and thick paper A4 is stored in the paper cassette 304.
The recording material of the paper cassette 302 is conveyed by the paper feed roller 303 and the conveyance roller 306 to the registration roller 308.

一方、紙カセット304の記録材は、給紙ローラ305、搬送ローラ306、307によってレジストレーションローラ308まで搬送される。
レジストレーションローラ308は、記録材にトナー像が転写される転写タイミングに合わせて、記録材を記録材にトナー像が転写される位置(転写位置)に搬送する。
トナー像が転写された記録材は、搬送ベルト317で定着器318に搬送され、定着器318による加熱、加圧により記録材上にトナー像が定着される。
On the other hand, the recording material of the paper cassette 304 is conveyed to the registration roller 308 by the paper feed roller 305 and the conveyance rollers 306 and 307.
The registration roller 308 conveys the recording material to a position (transfer position) where the toner image is transferred to the recording material, in accordance with the transfer timing at which the toner image is transferred to the recording material.
The recording material to which the toner image has been transferred is conveyed by the conveyance belt 317 to the fixing device 318, and the toner image is fixed on the recording material by heat and pressure by the fixing device 318.

例えば、画像形成装置301のモードが片面印刷モードである場合、定着器318からの記録材は、定着排紙ローラ319及び排紙ローラ324によって機外に排紙される。また、画像形成装置301のモードが両面印刷モードである場合、記録材は、定着排紙ローラ319から搬送ローラ320を経由して反転ローラ321によって反転パス325へ搬送される。
更に、記録材の後端が両面パス326との合流ポイントを通過した直後に反転ローラ321の回転が反転することで、記録材は反転し両面パス326へと搬送される。
For example, when the mode of the image forming apparatus 301 is the single-sided printing mode, the recording material from the fixing unit 318 is discharged to the outside of the apparatus by the fixing discharge roller 319 and the discharge roller 324. When the mode of the image forming apparatus 301 is the double-sided printing mode, the recording material is conveyed from the fixing discharge roller 319 via the conveyance roller 320 to the reverse path 325 by the reverse roller 321.
Further, the rotation of the reversing roller 321 is reversed immediately after the trailing edge of the recording material passes the merging point with the double-sided path 326, whereby the recording material is reversed and conveyed to the double-sided path 326.

両面パスに搬送された記録材は、搬送ローラ322、323によって搬送され、再び搬送ローラ306を経由してレジストローラ308まで搬送される。
その後、上述した方法で記録材の第2面(裏面)に画像が形成された後、機外に排紙される。
また、定着器318からの記録材を表裏反転して機外に排紙する場合には、記録材は搬送ローラ320へ搬送される。その後、当該記録材の後端が搬送ローラ320を通過する直前に搬送ローラ320の回転が反転することによって、記録材が表裏反転した状態で機外に排紙される。
The recording material conveyed to the duplex path is conveyed by the conveyance rollers 322 and 323, and is conveyed again to the registration roller 308 via the conveyance roller 306.
Thereafter, an image is formed on the second surface (rear surface) of the recording material by the method described above, and then the sheet is discharged out of the machine.
When the recording material from the fixing unit 318 is turned upside down and discharged to the outside of the apparatus, the recording material is conveyed to the conveyance roller 320. Thereafter, the rotation of the conveyance roller 320 is reversed immediately before the trailing end of the recording material passes the conveyance roller 320, and the recording material is discharged outside the machine in a state of being turned upside down.

画像形成装置301内に設けられた搬送ローラ306、307、定着排紙ローラ319、反転ローラ321、搬送ローラ322、323、排紙ローラ324などは、後述する図2に示すシステムコントローラ751により駆動制御される。   The conveyance rollers 306 and 307, the fixing discharge roller 319, the reverse roller 321, the conveyance rollers 322 and 323, the discharge roller 324, and the like provided in the image forming apparatus 301 are driven and controlled by a system controller 751 shown in FIG. Be done.

図2は、画像形成装置301が有するシステムコントローラ751の機能構成の一例を説明するためのブロック図である。
図3は、システムコントローラ751が有する割込コントローラIRQC780、割込コントローラIRQC180の機能構成を説明するための図である。
図4は、ステッピングモータ167aの構成の一例を示す模式図である。例えば、ステッピングモータ167aは、図4に示すように、A相(巻線401a、401c)、B相(巻線401b、401d)の2つの相巻線を有する2相ステッピングモータである。
FIG. 2 is a block diagram for explaining an example of the functional configuration of the system controller 751 that the image forming apparatus 301 has.
FIG. 3 is a diagram for explaining functional configurations of an interrupt controller IRQC 780 and an interrupt controller IRQC 180 which the system controller 751 has.
FIG. 4 is a schematic view showing an example of the configuration of the stepping motor 167a. For example, as shown in FIG. 4, the stepping motor 167a is a two-phase stepping motor having two phase windings of A phase (windings 401a and 401c) and B phase (windings 401b and 401d).

図2に示すシステムコントローラ751は、CPU(Central Processing Unit)751a、ROM(Read Only Memory)751b、RAM(Random Access Memory)751c、割込コントローラIRQC780、通信部752、パルス生成部770a〜770eを有する。
CPU751aは、ROM751bに格納されたプログラムを読み出して実行することにより、予め決められた画像形成シーケンスに係わる様々なシーケンスを実行する。CPU751aは、バス751dを介して、システムコントローラ751内の各モジュールと通信可能に構成される。RAM751cには、例えば高圧制御部155への高圧設定値、各種データ、操作部152からの画像形成指令情報等が保存される。
The system controller 751 illustrated in FIG. 2 includes a central processing unit (CPU) 751a, a read only memory (ROM) 751b, a random access memory (RAM) 751c, an interrupt controller IRQC 780, a communication unit 752, and pulse generation units 770a to 770e. .
The CPU 751a executes various sequences related to a predetermined image forming sequence by reading out and executing the program stored in the ROM 751b. The CPU 751a is configured to be able to communicate with each module in the system controller 751 via the bus 751d. The RAM 751 c stores, for example, a high voltage setting value for the high voltage control unit 155, various data, image formation command information from the operation unit 152, and the like.

システムコントローラ751は、画像処理部102に対して各部の仕様設定値データを送信することによって画像処理部102の設定変更を行う。システムコントローラ751は、各部からの信号、例えば原稿画像濃度信号等(センサ類159からの信号)を受信して、最適な画像形成を行うために高圧制御部155の設定値を変更する。このようにして高圧ユニット156(帯電器310、現像器314、転写帯電器315を制御するユニット)の出力電圧を制御する。   The system controller 751 changes the setting of the image processing unit 102 by transmitting specification setting value data of each unit to the image processing unit 102. The system controller 751 receives a signal from each unit, for example, an original image density signal or the like (a signal from the sensors 159), and changes a setting value of the high voltage control unit 155 in order to form an optimum image. Thus, the output voltage of the high voltage unit 156 (the unit for controlling the charger 310, the developing device 314, and the transfer charger 315) is controlled.

システムコントローラ751には、アナログデジタル変換式の電流検出器であるA/D変換器753によってデジタル信号に変換されたサーミスタ154の検出信号が入力される。システムコントローラ751は、この信号に基づいてACドライバ160を制御することで定着ヒータ161が所望の温度となるように制御する。   The detection signal of the thermistor 154 converted into a digital signal by the A / D converter 753, which is a current detector of analog to digital conversion type, is input to the system controller 751. The system controller 751 controls the fixing heater 161 to have a desired temperature by controlling the AC driver 160 based on this signal.

システムコントローラ751は、操作部152を介して、ユーザーにより設定された複写倍率、濃度設定値等の情報を取得する。また、システムコントローラ751は、操作部152に対して、画像形成装置の状態、例えば、画像形成枚数や画像形成中か否かの情報、ジャミングの発生、その箇所及び重送等をユーザーに示すためのデータを送信する。   The system controller 751 acquires information such as a copying magnification and a density setting value set by the user via the operation unit 152. In addition, the system controller 751 shows the status of the image forming apparatus, for example, the number of sheets for image formation, whether the image is being formed or not, occurrence of jamming, the location, double feeding, etc. to the operation unit 152. Send the data of

システムコントローラ751は、交換メンテナンスが可能な電装ユニットとして、モータードライバユニット150を接続可能に構成される。システムコントローラ751は、通信部752を介して、モータードライバユニット150内の、後述するベクトル制御IC151とシリアル通信可能に接続される。   The system controller 751 is configured to be connectable to the motor driver unit 150 as an electrical unit capable of replacement maintenance. The system controller 751 is connected to the vector control IC 151 (described later) in the motor driver unit 150 via the communication unit 752 so as to be capable of serial communication.

以上のように画像形成装置における動作シーケンスはシステムコントローラ751により実行される。
このとき用紙搬送系の各駆動ローラ用の駆動源である5つのモータ167a〜167eも駆動される。モータはいずれも、図4に示すモータ167aのようなA相、B相の2相ステッピングモータである。
システムコントローラ751は、ベクトル制御IC151が有するパルス生成部171a〜171eを介して位置指令パルス171a〜175bを所定の時間周期でモータドライバ157a〜157eに対して出力することで各モータを制御する。
As described above, the operation sequence in the image forming apparatus is executed by the system controller 751.
At this time, the five motors 167a to 167e which are drive sources for the respective drive rollers of the sheet conveyance system are also driven. The motors are both A-phase and B-phase two-phase stepping motors such as the motor 167a shown in FIG.
The system controller 751 controls the respective motors by outputting position command pulses 171a to 175b to the motor drivers 157a to 157e at predetermined time intervals via pulse generation units 171a to 171e of the vector control IC 151.

[ホストCPUタイマー]
次に、CPU751aが5つのモータの駆動制御をおこなうシーケンスについて説明する。
システムコントローラ751は、割込コントローラIRQC780内の複数のカウンタータイマー機能と、各タイマー割込指示780aの組み合わせで5つのモータの演算とタイミングの制御を行う。
Host CPU timer
Next, a sequence in which the CPU 751a performs drive control of five motors will be described.
The system controller 751 performs arithmetic and timing control of five motors by a combination of a plurality of counter timer functions in the interrupt controller IRQC 780 and each timer interrupt instruction 780a.

図3(a)に示す割込コントローラIRQC780は、合計5つのタイマー781〜785を有する。これらのタイマーは、水晶発振クロック単位でカウント計時する。
タイマー781〜785は、5つの各モータのフルステップ単位の加減速および停止を制御するための位置指令フルステップパルス(以下、フルステップパルスと称す)生成用のタイマーである。
The interrupt controller IRQC 780 shown in FIG. 3A has a total of five timers 781 to 785. These timers count on a crystal oscillation clock basis.
The timers 781 to 785 are timers for generating a position command full step pulse (hereinafter referred to as a full step pulse) for controlling acceleration / deceleration and stop of the full stepping unit of each of the five motors.

図5は、タイマー割込に係るタイミングチャートの一例を示す図である。
図5(a)は、タイマー781の割込のタイミングチャートの一例であり、モータの起動から停止までを時間軸に沿って示している。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a timing chart related to timer interruption.
FIG. 5A is an example of a timing chart of the interruption of the timer 781 and shows from start to stop of the motor along a time axis.

第1ステッピングモータ(モータ167a)用のパルス生成部770aは、CPU751aからの指令に応じてフルステップパルスを出力する。なお、CPU751aは、タイマー781から出力される信号に応じてパルス生成部770aを制御する。なお、モータ167aが停止している期間は、タイマー781は停止している。
モータを起動する際、パルス生成部770aは自起動パルス幅でフルステップパルスの出力を開始する。なお、モータを起動するときに、タイマー781による計時が開始される。
タイマー781は、CPU751aに出力する信号の周期を段階的に短くする。この結果、パルス生成部770aから出力されるフルステップパルスの周期が段階的に短くなり、モータが加速する。
出力されるフルステップパルスの周期が目標速度f1に対応する周期になると、タイマー781はCPU751aに出力する信号を一定の周期で出力する。この結果、パルス生成部770aから出力されるフルステップパルスの周期が一定の周期になり、モータが一定速度で回転する。
また、モータを停止させる場合、タイマー781は、CPU751aに出力する信号の周期を段階的に長くする。この結果、パルス生成部770aから出力されるフルステップパルスの周期が段階的に短くなり、モータが減速する。
タイマー781は、モータが停止する自起動パルス幅までの信号を出力してタイマー781を停止する。
The pulse generation unit 770a for the first stepping motor (motor 167a) outputs a full-step pulse in accordance with an instruction from the CPU 751a. The CPU 751a controls the pulse generation unit 770a according to the signal output from the timer 781. The timer 781 is stopped while the motor 167a is stopped.
When the motor is started, the pulse generation unit 770a starts outputting a full step pulse with the self-starting pulse width. When the motor is started, the timer 781 starts counting.
The timer 781 shortens the cycle of the signal output to the CPU 751a stepwise. As a result, the cycle of the full-step pulse output from the pulse generation unit 770a is shortened stepwise, and the motor is accelerated.
When the cycle of the full-step pulse to be output becomes a cycle corresponding to the target velocity f1, the timer 781 outputs a signal to be output to the CPU 751a at a constant cycle. As a result, the cycle of the full-step pulse output from the pulse generation unit 770a becomes a constant cycle, and the motor rotates at a constant speed.
In addition, when stopping the motor, the timer 781 increases the cycle of the signal output to the CPU 751a stepwise. As a result, the cycle of the full-step pulse output from the pulse generation unit 770a is shortened stepwise, and the motor is decelerated.
The timer 781 outputs a signal up to a self-starting pulse width at which the motor stops, and stops the timer 781.

同様に、4つのステッピングモータ167b〜167eについても、タイマー782〜785がそれぞれのモータの駆動が開始されるタイミングで機能して、CPU751aに信号を出力する。   Similarly, also for the four stepping motors 167b to 167e, the timers 782 to 785 function at the timing when the driving of the respective motors is started, and output a signal to the CPU 751a.

CPU751aは、回転方向指令信号(771d〜775d)を出力するようにパルス生成部770a〜770eを制御する。なお、回転方向指令信号がLレベルのとき、モータは順方向に回転し、回転方向指令信号がHレベルの時、モータは逆回転する。   The CPU 751a controls the pulse generation units 770a to 770e to output the rotation direction command signals (771d to 775d). When the rotation direction command signal is L level, the motor rotates in the forward direction, and when the rotation direction command signal is H level, the motor reversely rotates.

[サブCPU]
続いて、ベクトル変調IC151が有するCPU151a(以下、CPU151aと称す)が、A/D変換器153a、153bを介して5つのモータ(167a〜167e)をベクトル制御するシーケンスについて説明する。ベクトル変調IC151は、ベクトル制御を用いてモータを制御するモータ制御装置として機能する。また、A/D変換器153aを第1A/D変換器、A/D変換器153bを第2A/D変換器とする。また、図3(b)に示す割込コントローラIRQC180は、合計17のタイマー181〜185、191a〜195a、191b〜195b、196、197を有する。
[Sub CPU]
Subsequently, a sequence in which the CPU 151a (hereinafter referred to as the CPU 151a) included in the vector modulation IC 151 performs vector control of five motors (167a to 167e) via the A / D converters 153a and 153b will be described. The vector modulation IC 151 functions as a motor control device that controls the motor using vector control. Further, the A / D converter 153a is a first A / D converter, and the A / D converter 153b is a second A / D converter. The interrupt controller IRQC 180 shown in FIG. 3B has a total of 17 timers 181 to 185, 191a to 195a, 191b to 195b, 196, and 197.

CPU151aは、パルス生成部770a〜770eから出力されるフルステップパルス(771a〜775a)を割込コントローラIRQC180のタイマー181〜185に基づいて割込受信する。
CPU151aは、割込コントローラIRQC180内の各タイマーに割り込みを指示する割込指示180aにより、5つのモータに関する演算のタイミングを制御する。なお、CPU151aは、5つの各モータの割込間隔を各々計測する。
The CPU 151a interrupts and receives full step pulses (771a to 775a) output from the pulse generation units 770a to 770e based on the timers 181 to 185 of the interrupt controller IRQC 180.
The CPU 151a controls the timing of the operation regarding the five motors by the interrupt instruction 180a which instructs each timer in the interrupt controller IRQC 180 to interrupt. The CPU 151a measures the interruption intervals of each of the five motors.

図6は、8分割マイクロステップ周期、A相及びB相のフルステップパルス、A相及びB相のフルステップパルスのレベルの切り替えを行うためのフルステップクロックの周期関係の一例を示すタイミングチャートである。なお、図6のタイミングチャートでは、縦軸を信号の種別とし、横軸を時間としている。   FIG. 6 is a timing chart showing an example of the cycle relationship of the full-step clock for switching the levels of 8-step micro-step cycle, A-phase and B-phase full-step pulses, and A-phase and B-phase full-step pulses. is there. In the timing chart of FIG. 6, the vertical axis represents the type of signal and the horizontal axis represents time.

位置指令パルス幅情報θ_refは、フルステップパルスの数とマイクロステップパルスの数から予測(推定)される現在の電気角(ロータ402と相巻線とのなす相対角)の指令情報である。位置指令パルス幅情報θ_refは、初期相を0として1周をFFFFFFhとする24[bit]の電気角単位で定義され、RAM751cに保持される。
本実施形態では、N分割(Nは8以上の整数である。整数N分割は、8分割以上)されたマイクロステップ周期のうち8分割マイクロステップの割込数がカウント(計測)されるとする。これにより当該カウント数(計測結果)が位置指令パルス幅情報θ_refに換算され、当該位置指令パルス幅情報θ_refが後段のベクトル演算に用いられる。なお、マイクロステップタイミングの割込発生の詳細については後述する。
The position command pulse width information θ_ref is command information of a current electrical angle (a relative angle between the rotor 402 and the phase winding) estimated (estimated) from the number of full step pulses and the number of micro step pulses. The position command pulse width information θ_ref is defined in units of electrical angles of 24 bits, where the initial phase is 0 and one cycle is FFFFFFh, and is held in the RAM 751 c.
In this embodiment, it is assumed that the number of interruptions of 8-division microsteps is counted (measured) in the microstep period divided into N (N is an integer of 8 or more, and the integer N division is 8 or more). . As a result, the count number (measurement result) is converted into position command pulse width information θ_ref, and the position command pulse width information θ_ref is used for vector calculation in the subsequent stage. The details of the micro step timing interrupt generation will be described later.

CPU151aは、位置指令パルス幅情報θ_refと、モータードライバユニット150(図2参照)が有するA/D変換器153a、153bからの読み取り情報とに基づいて、ベクトル制御を行う。   The CPU 151a performs vector control based on the position command pulse width information θ_ref and the read information from the A / D converters 153a and 153b included in the motor driver unit 150 (see FIG. 2).

A/D変換器153a、153bは、それぞれ8チャンネルのアナログセレクタと1つのA/D変換器を内蔵する8chのADコンバータモジュールであり、0番から7番の端子を時分割で順にADコンバートして巡回するように機能する。   The A / D converters 153a and 153b are 8-ch AD converter modules each incorporating an 8-channel analog selector and one A / D converter, and AD convert the terminals 0 to 7 sequentially in time division Function to crawl.

A/D変換器153a、153bの2モジュールを合わせると16chになる。接続されるモータの電流検知信号168aは各モータのA相の巻線に流れる電流に対応し、A/D変換器153aの0乃至4番にそれぞれ入力される。また、モータの電流検知信号168bは各モータのB相の巻線に流れる電流に対応し、A/D変換器153bの0乃至4番にそれぞれ入力される。
電流検知信号168aと168bは、図中においてはバスのように略記しているが、各モータ2相ずつの10本の個別の信号である。A/D変換器153a、153bの各5番と6番と7番は、利用されないため入力が接地処理されている。
When two modules of the A / D converters 153a and 153b are combined, 16 channels are obtained. The current detection signal 168a of the connected motor corresponds to the current flowing through the A-phase winding of each motor, and is input to the 0th to the 4th of the A / D converter 153a. The motor current detection signal 168b corresponds to the current flowing through the B-phase winding of each motor, and is input to the 0th to the 4th of the A / D converter 153b.
The current detection signals 168a and 168b, which are abbreviated as buses in the drawing, are ten individual signals of two phases of each motor. Since the fifth, sixth, and seventh numbers of the A / D converters 153a, 153b are not used, their inputs are grounded.

[サブCPUのPWMパルス]
図8は、ステッピングモータ167aのA相のPWM信号171a及びB相のPWM信号171bの一例を示すタイミングチャートである。なお、図8のタイミングチャートでは、縦軸を電圧とし、横軸を時間としている。
また、図3(b)に示すタイマー196は、全モータ共通の励磁PWM調整用の共通PWM周期gcnt発生用のタイマーである。
[Sub CPU's PWM pulse]
FIG. 8 is a timing chart showing an example of the A-phase PWM signal 171a and the B-phase PWM signal 171b of the stepping motor 167a. In the timing chart of FIG. 8, the vertical axis represents voltage and the horizontal axis represents time.
Further, a timer 196 shown in FIG. 3B is a timer for generating a common PWM cycle gcnt for excitation PWM adjustment common to all the motors.

タイマー196は、5つのステッピングモータについて共通のPWM周期タイミング(S520)を256[μsec]周期で発生させる。
PWMパルスは、共通タイミング(S520)を中心に前後の時間で対称にエッジが発生するように制御される。
The timer 196 generates a common PWM cycle timing (S520) with a cycle of 256 [μsec] for five stepping motors.
The PWM pulses are controlled to generate edges symmetrically in time before and after the common timing (S520).

なお、PWMのHi幅は、前記位置指令パルス幅情報θ_refと後述する駆動アルゴリズムの計算結果によって算出された値である。   Note that the Hi width of PWM is a value calculated based on the position command pulse width information θ_ref and the calculation result of the drive algorithm described later.

PWM端子機能は、クロックカウンタロジックで各モータの励磁PWM調整用のPWMパルス幅発生用でありA相PWM信号171a、B相PWM信号171bを生成する。
同様にして、4つのステッピングモータについて、4つのPWM端子機能によりそれぞれのモータのA相タイミングとB相タイミングのPWMパルスを、172a〜175aと172b〜175bに発生する。
The PWM terminal function is a clock counter logic for generating a PWM pulse width for exciting PWM adjustment of each motor, and generates an A-phase PWM signal 171 a and a B-phase PWM signal 171 b.
Similarly, with respect to four stepping motors, PWM pulses of A phase timing and B phase timing of each motor are generated at 172a to 175a and 172b to 175b by four PWM terminal functions.

[ADコンバート周期]
図9は、CPU151aのタイマー196とタイマー197の割込によるA/D変換器153aおよび153bの検知タイミングの一例を示すタイミングチャートである。なお、図9のタイミングチャートでは、縦軸をタイマーの種別とし、横軸を時間としている。また、ステップ番号scnt197の数値は、直前にA/D変換器153a、153bの2データを読み取る入力端子番号に対応する。
[AD conversion period]
FIG. 9 is a timing chart showing an example of detection timing of the A / D converters 153a and 153b by interruption of the timer 196 and the timer 197 of the CPU 151a. In the timing chart of FIG. 9, the vertical axis represents the type of timer and the horizontal axis represents time. The numerical value of the step number scnt 197 corresponds to the input terminal number at which the two data of the A / D converters 153a and 153b are read immediately before.

図10は、割込コントローラIRQC180のタイマー割込制御の一例を示すフローチャートである。
図10は、割込コントローラIRQC180におけるタイマー196およびタイマー197の割込タスク内の処理手順例であり、割込コントローラIRQC180内の各タイマーの制御は、CPU151aの指示に基づいて行われる。
なお、制御対象のモータをステッピングモータ167aとする場合を例に挙げて説明する。
FIG. 10 is a flowchart showing an example of timer interrupt control of the interrupt controller IRQC 180.
FIG. 10 shows an example of a processing procedure in an interrupt task of the timer 196 and the timer 197 in the interrupt controller IRQC 180. Control of each timer in the interrupt controller IRQC 180 is performed based on an instruction of the CPU 151a.
The case where the motor to be controlled is the stepping motor 167a will be described as an example.

タイマー196の割込タスクが開始されると、CPU151aは、タイマー196を動かし始める(S810)。このタイマー196を動かし始めるタイミングが図8のPWM周期のタイミングS520に対応する。さらに、CPU151aは、タイマー197を動かし始める(S820)。本実施形態では、CPU151aは、タイマー196の1動作の間に、タイマー197を8回連続して動作させる(図9に示す0〜7に対応する)。
次に、CPU151aは、AD変換の繰り返し回数に対応するモータに対応する電流値のAD変換を行わせ、ADコンバート値を取得する。さらに、タイマーの繰り返し回数に対応するモータのPWMデータを演算する(S830)。
When the interrupt task of the timer 196 is started, the CPU 151a starts moving the timer 196 (S810). The timing at which the timer 196 starts moving corresponds to the timing S520 of the PWM cycle of FIG. Further, the CPU 151a starts moving the timer 197 (S820). In the present embodiment, the CPU 151a operates the timer 197 continuously eight times during one operation of the timer 196 (corresponding to 0 to 7 shown in FIG. 9).
Next, the CPU 151a performs AD conversion of the current value corresponding to the motor corresponding to the number of repetitions of AD conversion, and acquires an AD conversion value. Further, PWM data of the motor corresponding to the number of repetitions of the timer is calculated (S 830).

CPU151aは、タイマー197の開始(S820)およびPWMデータの演算(S830)を連続して8回繰り返す(S840)。
CPU151aは、タイマー196が所定値までカウントすると、再度、図8に示すタイマー196の割込タスクの処理を開始する。つまり、図8および図9に示すように、タイミングS520を起点にした処理が繰り返される。
The CPU 151a repeats the start of the timer 197 (S820) and the calculation of PWM data (S830) continuously eight times (S840).
When the timer 196 counts up to a predetermined value, the CPU 151a starts the process of the interrupt task of the timer 196 shown in FIG. 8 again. That is, as shown in FIGS. 8 and 9, the process starting from the timing S520 is repeated.

本実施形態では、タイマー196は256[μsec]周期でPWM周期タイミングを発生し、タイマー197は16[μsec]周期でADコンバートタイミング(図9:タイミングS523〜S527)を発生させる。
そして、PWM機能部は、図8に示すように、PWM周期タイミングS520に同期して、PWM周期(256[μsec])のPWM信号を生成する。
In the present embodiment, the timer 196 generates PWM cycle timing at a cycle of 256 [μsec], and the timer 197 generates AD conversion timing (Fig. 9: timings S523 to S527) at a cycle of 16 [μsec].
Then, as shown in FIG. 8, the PWM function unit generates the PWM signal of the PWM cycle (256 [μsec]) in synchronization with the PWM cycle timing S520.

このようにCPU151aは、A/D変換器を共用しながら、5つのモータの駆動制御を行う。割込コントローラIRQC180内のカウンタータイマー181〜185、191a〜195a、191b〜195b、196、197の機能と、各タイマー割込指示180aの組み合わせで、5つのモータの演算とタイミングの制御を行う。   As described above, the CPU 151a performs drive control of five motors while sharing the A / D converter. The combination of the functions of the counter timers 181 to 185, 191a to 195a, 191b to 195b, 196, and 197 in the interrupt controller IRQC 180 and the timer interrupt instruction 180a performs arithmetic operation and timing control of the five motors.

図11は、図10に示すADコンバート値の取得およびPWMデータの演算処理の一例を示すフローチャートである。なお、制御対象のモータをステッピングモータ167aとする場合を例に挙げて説明する。また、図11に示す各処理は、CPU151aにより制御される。
図11を用いてADコンバート値からPWM信号の幅を決定する逐次演算(図10:ステップS550の処理)について説明する。
FIG. 11 is a flowchart showing an example of acquisition of AD conversion values and calculation processing of PWM data shown in FIG. The case where the motor to be controlled is the stepping motor 167a will be described as an example. Further, each process shown in FIG. 11 is controlled by the CPU 151a.
A sequential operation (FIG. 10: processing of step S550) for determining the width of the PWM signal from the AD conversion value will be described with reference to FIG.

CPU151aは、PWM端子機能のPWM信号171cの状態をCPUバス経由で読み出し、現在の選択がいずれの相であるかを認識する(S551)。なお、Hiの場合はA相が選択されている。
CPU151aは、AD変換の繰り返し回数に対応するモータに対応する電流値のAD変換を行わせ、ADコンバート値を取得する(S510)。なお、取得したADコンバート値は、例えばRAM751cに格納される。
The CPU 151a reads the state of the PWM signal 171c of the PWM terminal function via the CPU bus, and recognizes which phase the current selection is (S551). In the case of Hi, the A phase is selected.
The CPU 151a performs AD conversion of the current value corresponding to the motor corresponding to the number of repetitions of AD conversion, and acquires an AD conversion value (S510). The acquired AD conversion value is stored, for example, in the RAM 751c.

CPU151aは、位置指令パルス幅情報から現在の電流検知割込までの時間値である位置指令パルス(θ_ref)カウント値を取得する(S553)。なお、取得した位置指令パルス(θ_ref)カウント値は、例えばRAM751cに格納される。   The CPU 151a acquires the position command pulse (θ_ref) count value which is the time value from the position command pulse width information to the current current detection interruption (S553). The acquired position command pulse (θ_ref) count value is stored, for example, in the RAM 751 c.

CPU151aは、取得した位置指令パルス(θ_ref)カウント値と、前回割込時の位置指令パルス(θ_ref)カウント値との差分(電気角θの時間変化)に基づいて、現在の位置指令パルスの周期情報である指令速度値ωを導出する(S514)。
CPU151aは、導出した指令速度ωが第2の閾値である閾値速度ωthよりも大きいか否かを判別する(S515)。このように、ステップS515の処理において安定速度を超過しているか否かが判別される。
The CPU 151a determines the period of the current position command pulse based on the difference between the obtained position command pulse (θ_ref) count value and the position command pulse (θ_ref) count value at the time of the previous interruption (time change of electrical angle θ). A commanded velocity value ω, which is information, is derived (S514).
The CPU 151a determines whether the derived command speed ω is larger than a second threshold value threshold speed ωth (S515). Thus, it is determined whether or not the stable speed is exceeded in the process of step S515.

CPU151aは、指令速度ωが一定速度値(ωth)よりも大きい場合(S515:Yes)、モータの状態は高速回転の状態とみなしてベクトル演算モードに移行する(S560)。また、そうでない場合(S515:No)、モータの状態は低速回転の状態とみなしてオープン演算モードに移行する(S570)。
このようにして、安定速度を超過しているか否かに応じて、ステッピングモータ167aを制御するためのモータ制御方式が特定される。
When the command speed ω is larger than the constant speed value (ωth) (S515: Yes), the CPU 151a regards the state of the motor as the state of high speed rotation and shifts to the vector operation mode (S560). If not (S515: No), the state of the motor is regarded as a state of low speed rotation, and the mode is shifted to the open calculation mode (S570).
In this manner, a motor control system for controlling the stepping motor 167a is specified according to whether or not the stable speed is exceeded.

[ベクトル演算モード]
ここで、ベクトル演算モードについて説明する。本方式は、基本的な構成はブラシレスDCモータ、ACサーボモータ等で利用されている座標変換を用いたインバータ制御である。
具体的には、ステッピングモータ167aのA相、B相に流れる通常の電流ベクトルを表す静止座標系が、図4に示すような、回転子の磁極方向をd軸、さらに90度進んだ方向をq軸と定義される回転座標系に変換される。なお、このインバータ制御は大きく分けて、位置PID制御と電流PID制御の二つの制御演算ループとして構成される。
[Vector operation mode]
Here, the vector operation mode will be described. The basic configuration of this method is inverter control using coordinate conversion used in a brushless DC motor, an AC servomotor or the like.
Specifically, a stationary coordinate system representing a normal current vector flowing in the A phase and the B phase of the stepping motor 167a follows a direction in which the magnetic pole direction of the rotor is advanced by 90 degrees as shown in FIG. It is converted to a rotational coordinate system defined as the q axis. The inverter control is roughly divided into two control operation loops, position PID control and current PID control.

比例、積分補償ステップから構成される位置PID制御では、検出したステッピングモータ167aの出力軸の電気角θと、位置指令パルス(θ_ref)カウント値とに基づいて、これらの偏差が小さくなるように電流指令値iq_ref、id_refを導出する。   In the position PID control configured of the proportional and integral compensation steps, the current is reduced based on the detected electrical angle θ of the output shaft of the stepping motor 167a and the position command pulse (θ_ref) count value. The command values iq_ref and id_ref are derived.

なお、ベクトル制御では、位置PID制御を行うためにステッピングモータ167aの位置情報を位置制御にフィードバックする必要がある。
通常、これらの情報を検出するために、ステッピングモータにロータリーエンコーダを取り付けて、ロータリーエンコーダの出力パルス数に基づいて位置情報を取得する。そして、取得した位置情報における出力パルス周期に基づいて速度情報を取得する。
In addition, in vector control, in order to perform position PID control, it is necessary to feed back position information of the stepping motor 167a to position control.
Usually, in order to detect such information, a rotary encoder is attached to the stepping motor, and position information is acquired based on the number of output pulses of the rotary encoder. And speed information is acquired based on the output pulse cycle in the acquired position information.

ところが、本来ステッピングモータの駆動に不要であるロータリーエンコーダを付加することにより、機器製造コストの上昇、配置スペースが必要になるなど問題が生じる。そこで、エンコーダを用いずにステッピングモータ167aの位置、及び速度情報を推定するセンサレス制御が提案されている。   However, the addition of a rotary encoder, which is essentially unnecessary to drive the stepping motor, causes problems such as an increase in the manufacturing cost of the device and a need for an arrangement space. Therefore, sensorless control has been proposed which estimates the position and speed information of the stepping motor 167a without using an encoder.

ただし、上記説明したセンサレス制御における誘起電圧の検知(誘起電圧成分検知)によるベクトル制御では、一定速度(ωth)以上の回転が必要とされる。
そのため、ステッピングモータの起動や停止時の速度が極めて遅い限られた制御状態(低速回転など)においては、前述したオープン演算モード(オープン制御:各相の電流検知にもとづいて、各相の励磁PWM周期を決定する)に切り替えるように構成する。このようにして、ステッピングモータを駆動制御するように構成しても良い。
However, in vector control based on detection of an induced voltage (detection of an induced voltage component) in the sensorless control described above, rotation at a constant speed (ωth) or more is required.
Therefore, in a limited control state (such as low speed rotation) where the speed at the start or stop of the stepping motor is extremely slow (such as low speed rotation), the open operation mode (open control: excitation PWM of each phase based on current detection of each phase Determine the cycle). Thus, the stepping motor may be drive-controlled.

[誘起電圧演算]
ここでステップS560の処理(ベクトル演算モード)におけるPWMデータ演算処理の詳細について説明する。
CPU151aは、誘起電圧演算を行う。
具体的には、CPU151aは、交流電流iα、iβ、及び、ステッピングモータ167aの駆動電圧vα、vβを導出する。交流電流iαはA/D変換器153aから取得したADコンバート値に対応し、交流電流iβはA/D変換器153bから取得したADコンバート値に対応する。
そして、CPU151aは、入力された電流値と出力する電圧値に基づいて、モータ等価回路における以下の電圧方程式に基づいてステッピングモータ167aの誘起電圧Eα、Eβを推定する。なお、誘起電圧Eα、Eβは、下記式(1)、(2)を用いて導出することができる。
[Induced voltage calculation]
Here, the details of the PWM data calculation process in the process (vector calculation mode) of step S560 will be described.
The CPU 151a performs an induced voltage calculation.
Specifically, the CPU 151a derives alternating currents iα and iβ and drive voltages vα and vβ of the stepping motor 167a. The alternating current iα corresponds to the AD converted value acquired from the A / D converter 153a, and the alternating current iβ corresponds to the AD converted value acquired from the A / D converter 153b.
Then, the CPU 151a estimates the induced voltages Eα and Eβ of the stepping motor 167a based on the following voltage equation in the motor equivalent circuit based on the input current value and the output voltage value. The induced voltages Eα and Eβ can be derived using the following formulas (1) and (2).

Eα=Vα−R*iα−L*diα/dt・・・式(1)
Eβ=Vβ−R*iβ−L*diβ/dt・・・式(2)
Eα = Vα-R * iα-L * diα / dt (1)
Eβ = Vβ-R * iβ-L * diβ / dt (2)

なお、R:巻線レジスタンス、L:巻線リアクタンスであり、RとLの値は予めROM751bに記憶されているものとする。   Here, R: winding resistance, L: winding reactance, and the values of R and L are stored in advance in the ROM 751 b.

CPU151aは、位置演算を行いステッピングモータ167aの電気角θを導出する。なお、電気角θは、下記式(3)を用いて導出することができる。   The CPU 151a performs position calculation to derive the electrical angle θ of the stepping motor 167a. The electrical angle θ can be derived using the following equation (3).

θ=ATAN(−Eβ/Eα)・・・式(3) θ = ATAN (−Eβ / Eα) (3)

なお、導出した電気角θは上述した位置PID制御にフィードバックされる。また、導出した電気角θは、座標変換処理においても使用されることになる。   The derived electrical angle θ is fed back to the position PID control described above. The derived electrical angle θ is also used in coordinate conversion processing.

[電流制御]
モータの各相に流れる電流値は、電流検知信号168a、168bとしてA/D変換器153a、153bにより検知され、電流検知の処理(図9:ステップS510)においてCPU151aが取得した状態になる。
CPU151aは、位置PID制御を行う。具体的には、CPU151aは、位置指令パルス(θ_ref)に基づいて電流指令値iq_ref、id_refを導出する。電流指令値iq_ref、id_refは、αβ軸からdq軸へと変換演算された後の電流指令値である。
[Current control]
The current values flowing through the respective phases of the motor are detected by the A / D converters 153a and 153b as current detection signals 168a and 168b, and the CPU 151a obtains the current detection process (FIG. 9: step S510).
The CPU 151a performs position PID control. Specifically, the CPU 151a derives the current command values iq_ref and id_ref based on the position command pulse (θ_ref). The current command values iq_ref and id_ref are current command values after being converted from the αβ axis to the dq axis.

CPU151aは、座標変換処理を行う。具体的には、CPU151aは、静止座標系でステッピングモータ167aに流れる電流をiα=I*cosθ、iβ=I*sinθとし、θを静止座標系のα軸と回転子磁束のなす相対角(電気角)とする。この場合、回転座標系における電流値は、id=cosθ*iα+sinθ*iβ、iq=−sinθ*iα+cosθ*iβと表わすことができる。   The CPU 151a performs coordinate conversion processing. Specifically, the CPU 151a sets the current flowing through the stepping motor 167a in the stationary coordinate system as i.alpha. = I * cos.theta., I.beta. = I * sin.theta., Where .theta. Is the relative angle between the .alpha. Corner). In this case, the current value in the rotational coordinate system can be expressed as id = cos θ * iα + sin θ * iβ, iq = −sin θ * iα + cos θ * iβ.

この変換によって、A相B相に流れる交流電流iα、iβや電流指令値iq_ref、id_refは、直流電流で表現することができる。ここで、d軸電流は磁束量を制御可能な成分であり、トルクには寄与しない。他方、q軸電流はステッピングモータ167aの発生トルクを支配する成分である。   By this conversion, the alternating currents iα and iβ flowing in the A phase and the B phase and the current command values iq_ref and id_ref can be expressed by direct current. Here, the d-axis current is a component capable of controlling the amount of magnetic flux and does not contribute to torque. On the other hand, the q-axis current is a component that governs the generated torque of the stepping motor 167a.

このように座標変換処理によりd−q変換が行われ、q軸電流iq、及びd軸電流idが得られる。得られたq軸電流・d軸電流と、上述した位置PID制御から出力された電流指令値iq_ref、id_refとの偏差が電流PID制御に用いられる。通常のベクトル制御では、トルクに寄与しないid成分が0となるようにd軸電流は制御される。   As described above, dq conversion is performed by coordinate conversion processing to obtain the q-axis current iq and the d-axis current id. The deviation between the obtained q-axis current and d-axis current and the current command values iq_ref and id_ref output from the above-described position PID control is used for the current PID control. In normal vector control, the d-axis current is controlled such that an id component that does not contribute to torque is zero.

CPU151aは、電流PID制御を行う。具体的には、CPU151aは、位置PID制御と同様に比例、積分補償器を介して電流偏差量を増幅した後に座標変換処理を行う。このようにして、CPU151aは、電流値iq、idを静止座標系の電流量iα、iβへと逆変換する。また、逆変換は下記式(3)、(4)を用いて行うことができる。   The CPU 151a performs current PID control. Specifically, the CPU 151a performs coordinate conversion processing after amplifying the amount of current deviation via an integral compensator, as in the case of position PID control. Thus, the CPU 151a inversely converts the current values iq, id into the current amounts iα, iβ of the stationary coordinate system. Moreover, reverse conversion can be performed using following formula (3), (4).

iα=cosθ*iq−sinθ*id・・・式(3)
iβ=sinθ*iq+cosθ*id・・・式(4)
iα = cos θ * iq−sin θ * id equation (3)
iβ = sin θ * iq + cos θ * id equation (4)

CPU151aは、変換後の電流値iα、iβに基づいて駆動電圧vα、vβを導出する。
CPU151aは、PWM信号の反転タイミングの予約設定を行う。具体的には、CPU151aは、駆動電圧vα、vβに基づいて、PWM信号171a、171bが機能するようにレジスタに予約設定する。このようにして、1モータ当りのタイマー197による割込タスクを終了する。なお、PWM信号の発生パターンは、図8に示すタイミングチャートのようになる。
このようなフィードバック系を構築することで、ベクトル制御では、負荷に応じた必要最低限の駆動電流を常時モータに印加することになり、省電力かつ低騒音のモータ駆動を実現することができる。
The CPU 151a derives drive voltages vα and vβ based on the converted current values iα and iβ.
The CPU 151a performs reservation setting of the inversion timing of the PWM signal. Specifically, the CPU 151a makes a reservation setting in the register so that the PWM signals 171a and 171b function based on the drive voltages vα and vβ. Thus, the interrupt task by the timer 197 per motor is ended. The generation pattern of the PWM signal is as shown in the timing chart shown in FIG.
By constructing such a feedback system, in vector control, a necessary minimum drive current according to the load is constantly applied to the motor, and power saving and low noise motor drive can be realized.

次にステップS570の処理(オープン演算モード)におけるPWMデータ演算処理の詳細について説明する。
CPU151aは、誘起電圧演算を行う。具体的には、CPU151aは、A/D変換器153a、153bによってデジタル値に変換された交流電流iα、iβ、及び、ステッピングモータ167aの駆動電圧vα、vβを導出する。
そして、CPU151aは、入力された電流値と出力する電圧値に基づいて、上述したモータ等価回路における電圧方程式に基づいてステッピングモータ167aの誘起電圧Eα、Eβを推定する。
Next, the details of the PWM data calculation process in the process of step S570 (open calculation mode) will be described.
The CPU 151a performs an induced voltage calculation. Specifically, the CPU 151a derives alternating currents iα and iβ converted into digital values by the A / D converters 153a and 153b, and driving voltages vα and vβ of the stepping motor 167a.
Then, the CPU 151a estimates the induced voltages Eα and Eβ of the stepping motor 167a based on the voltage equation in the motor equivalent circuit described above based on the input current value and the output voltage value.

CPU151aは、目標電流(ia_ref、ib_ref)を設定する。
CPU151aは、電流PID制御を行う。具体的には、CPU151aは、位置PID制御と同様に比例、積分補償器を介して電流偏差量を増幅した後に座標変換処理を行う。
CPU151aは、PWM信号の反転タイミングの予約設定を行う。
The CPU 151a sets a target current (ia_ref, ib_ref).
The CPU 151a performs current PID control. Specifically, the CPU 151a performs coordinate conversion processing after amplifying the amount of current deviation via an integral compensator, as in the case of position PID control.
The CPU 151a performs reservation setting of the inversion timing of the PWM signal.

図15は、上記した制御によって位相が1回転した場合の複数のPWMパルスとPWM発生区間の一例を示すタイミングチャートである。なお、図15のタイミングチャートでは、縦軸を電圧とし、横軸を時間としている。
このようなフィードバック系を構築することで、ベクトル制御では、負荷に応じた必要最低限の駆動電流を常時モータに印加することになり、省電力かつ低騒音のモータ駆動を実現することが可能となり、このとき正弦波のような周期特性となる。
FIG. 15 is a timing chart showing an example of a plurality of PWM pulses and a PWM generation section in the case where the phase makes one rotation by the control described above. In the timing chart of FIG. 15, the vertical axis represents voltage and the horizontal axis represents time.
By constructing such a feedback system, in vector control, a necessary minimum drive current according to the load is constantly applied to the motor, and it becomes possible to realize a power saving and low noise motor drive. At this time, it becomes a periodic characteristic like a sine wave.

[モータドライバ]
図12は、PWM機能部のフルブリッジ回路の一例を説明するための図である。
図13は、PWM信号に応じてモータ巻線に流れる駆動電流の向きを説明するための図である。具体的には、図13(a)は、PWM信号がHiのときのモータ巻線に流れる駆動電流の向きを表し、図13(b)は、PWM信号がLowのときのモータ巻線に流れる駆動電流の向きを表している。
図14は、三角波比較方式の概念図である。
図12を用いて、モータドライバ157aを例に挙げてPWMインバータの駆動方法、電流検出方法について説明する。PWM端子機能は、FETを用いたフルブリッジ回路で構成され、2相ステッピングモータの場合はA相とB相分の2つのフルブリッジ回路を有する。
[Motor driver]
FIG. 12 is a diagram for explaining an example of a full bridge circuit of the PWM function unit.
FIG. 13 is a diagram for explaining the direction of the drive current flowing through the motor winding according to the PWM signal. Specifically, FIG. 13 (a) shows the direction of drive current flowing in the motor winding when the PWM signal is Hi, and FIG. 13 (b) shows flow in the motor winding when the PWM signal is Low. It represents the direction of the drive current.
FIG. 14 is a conceptual view of a triangular wave comparison method.
The driving method of the PWM inverter and the current detection method will be described by taking the motor driver 157a as an example using FIG. The PWM terminal function is configured of a full bridge circuit using an FET, and in the case of a two-phase stepping motor, it has two full bridge circuits for A phase and B phase.

フルブリッジ回路は、電源電圧に近いハイサイド(ハイ領域)側の左右FETとローサイド側の左右FETの4つのFETを有する。ハイサイド左側とローサイド(ロー領域)右側FETのゲート信号に駆動電圧を示すPWM信号を接続し、それ以外のハイサイド右側とローサイド左側にPWM信号の反転信号を接続する。
これにより、PWM制御周期におけるPWM信号のHi幅の比率(以下、PWM信号正デューティ)を調整して、所望の駆動電圧をモータ巻線両端に与えモータ巻線に駆動電流を流すことができる。
The full bridge circuit has four FETs of left and right FETs on the high side (high region) side close to the power supply voltage and left and right FETs on the low side. The PWM signal indicating the drive voltage is connected to the gate signal of the high side left side and low side (low region) right FET, and the inverted signal of the PWM signal is connected to the other high side right side and low side left side.
As a result, the ratio of the Hi width of the PWM signal in the PWM control cycle (hereinafter referred to as the PWM signal positive duty) can be adjusted, a desired drive voltage can be applied to both ends of the motor winding, and the drive current can flow through the motor winding.

モータの各相に流れる駆動電流はフルブリッジ回路のグラウンド側に配置する電流検出抵抗507、508に印可される電圧を図示しないオペアンプで増幅し、A/D変換器によりデジタル信号に変換しCPU151aが取得する。   The drive current flowing in each phase of the motor is amplified by an operational amplifier (not shown) applied to the current detection resistors 507 and 508 disposed on the ground side of the full bridge circuit by an operational amplifier (not shown), converted to a digital signal by an A / D converter, and the CPU 151a get.

このとき、PWM信号はFETのスイッチ(スイッチング素子、図13参照)をON/OFFしてモータ巻線に所望の駆動電圧を印可するのでHi/Lowを繰り返すことになる。Hi/Low切り替わり時にはFETのスイッチングノイズが発生するので電流検出時刻(所定時刻)はPWM信号のHi幅、Low幅それぞれの中央部分が望ましい。
このように、三角波をキャリアとしてモータ駆動電圧を変調波とする三角波比較方式のデジタル演算を行う場合において、変調波の変化時刻を三角波の山と谷のどちらかの時刻に同期させることになる(図14参照)。
At this time, since the PWM signal turns on / off the FET switch (switching element, see FIG. 13) to apply a desired drive voltage to the motor winding, Hi / Low is repeated. Since switching noise of the FET is generated at the time of Hi / Low switching, the current detection time (predetermined time) is preferably the central portion of each of the Hi width and the Low width of the PWM signal.
As described above, when performing a digital operation of the triangular wave comparison method in which the triangular wave is the carrier and the motor drive voltage is the modulated wave, the change time of the modulated wave is synchronized with either the peak or the valley of the triangular wave See Figure 14).

また、駆動電流を検出する方法としては、ブリッジ回路のグラウンド側にシャント抵抗を配置し、抵抗に掛かる電圧をオペアンプで増幅してA/D変換器を用いて検出する構成としたとする。この場合、モータに流れる駆動電流の向きは一定であっても、シャント抵抗に流れる検出電流の向きはPWM信号がHiの時と、Lowの時で異なる現象が発生する。
検出電流の向きをそろえるためにCPU151aは、PWM信号がHiかLowのどちらの時刻で検出するかに応じて検出電流値の符号を反転する。なお、駆動電圧データの正負に応じてPWM信号のHi幅とLow幅のどちらが相対的に長いかが決定される。
As a method of detecting the drive current, a shunt resistor is disposed on the ground side of the bridge circuit, and a voltage applied to the resistor is amplified by an operational amplifier and detected using an A / D converter. In this case, even if the direction of the drive current flowing through the motor is constant, the direction of the detection current flowing through the shunt resistor differs depending on whether the PWM signal is Hi or Low.
In order to align the direction of the detected current, the CPU 151a inverts the sign of the detected current value according to which time the PWM signal is detected at Hi or Low. Note that it is determined which of the high width and the low width of the PWM signal is relatively long according to the positive / negative of the drive voltage data.

図13に示すように、正負の検出電流を向きをそろえた電圧値にするためオペアンプ回路部品により(Vcc/2)を電流ゼロ点として、電圧変換して正負の電流量に相当する電圧値に変換する。CPU151aにおいて、(Vcc/2)よりも高いか低いかによって検出電流値の符号の解釈が変わることが見て取れる。   As shown in FIG. 13, in order to make the positive and negative detection currents have the same voltage value, (Vcc / 2) is made a current zero point by the operational amplifier circuit component, and voltage conversion is performed to a voltage value corresponding to the positive and negative current amounts. Convert. It can be seen that in the CPU 151a, the interpretation of the sign of the detected current value changes depending on whether it is higher or lower than (Vcc / 2).

次に、図5(b)を用いてCPU151aのマイクロステップタイミングの割込処理ステップの生成について説明する。
第1のステッピングモータ167aの制御にはタイマー181、191a、191bの3つが専用に利用される。
タイマー181は、割込771aを監視計測するカウンタータイマーである。
タイマー191a、191bは、割込771aから1フルステップパルス遅延したマイクロステップタイミングを再現するためのタイマーである。
Next, the generation of the micro-step timing interrupt process step of the CPU 151a will be described with reference to FIG. 5 (b).
Three timers 181, 191a and 191b are used exclusively for control of the first stepping motor 167a.
The timer 181 is a counter timer that monitors and measures the interrupt 771a.
The timers 191a and 191b are timers for reproducing the microstep timing delayed by one full step pulse from the interrupt 771a.

図5(b)は、モータの起動から停止までのタイマー181の割込周期とタイマー191a、191bの割込の周期とを速度として、図5(a)に照らしあわせてグラフ化したタイミングチャートである。   FIG. 5 (b) is a timing chart graphed with reference to FIG. 5 (a), with the interrupt period of the timer 181 from start to stop of the motor and the interrupt period of the timers 191a and 191b as the speed. is there.

タイマー181の割込周期がフルステップクロックに対応する周波数f1に至ると、タイマー191が発生する割込周期は、8分割したマイクロステップ周期に対応する周波数f2となる。f2はf1の8倍高速である。
タイマー181の周期は、自起動が10pps、一定速f1が500ppsである。このときタイマー191aと191bの周期は、自起動が80pps、一定速f2は4000ppsである。
When the interrupt cycle of the timer 181 reaches the frequency f1 corresponding to the full step clock, the interrupt cycle generated by the timer 191 becomes the frequency f2 corresponding to the microstep cycle divided into eight. f2 is eight times faster than f1.
The timer 181 has a cycle of 10 pps for self-starting and 500 pps for the constant speed f1. At this time, the periods of the timers 191a and 191b are 80 pps for self-starting and 4000 pps for the constant speed f2.

[FIFO機能の説明]
図7は、図5(b)に示すタイミングチャートの開始部分と終了部分の拡大図である。図7のタイミングチャートでは、図5(b)に示すタイミングチャートの開始部分、終了部分と、割込信号771aとのタイミング関係の一例を示している。
また、3つのタイマーは、RAM751c内の計8アドレスメモリを共用して連携し、信号の周期を逐次記録しながら、逐次再生するように機能する。8アドレスは、以下のように構成される。
[Description of FIFO Function]
FIG. 7 is an enlarged view of the start and end portions of the timing chart shown in FIG. The timing chart of FIG. 7 shows an example of the timing relationship between the start part and end part of the timing chart shown in FIG. 5B and the interrupt signal 771a.
Further, the three timers cooperate to share a total of eight address memories in the RAM 751c, and function to reproduce sequentially while sequentially recording the period of the signal. The eight addresses are configured as follows.

アドレス0 起動カウント値メモリFIFO[0]
アドレス1 5段FIFOバッファの1段目値メモリFIFO[1]
アドレス2 5段FIFOバッファの2段目値メモリFIFO[2]
アドレス3 5段FIFOバッファの3段目値メモリFIFO[3]
アドレス4 5段FIFOバッファの4段目値メモリFIFO[4]
アドレス5 5段FIFOバッファの5段目値メモリFIFO[5]
アドレス6 書込ポインタメモリw
アドレス7 読出ポインタメモリr
Address 0 Start count value memory FIFO [0]
Address 1 5-stage FIFO buffer first-stage value memory FIFO [1]
Address 2 5th stage FIFO buffer second stage value memory FIFO [2]
Address 3 5-stage FIFO buffer 3rd-stage value memory FIFO [3]
4th stage value memory FIFO of address 4 5 stage FIFO buffer [4]
Address 5 5-stage FIFO buffer 5th stage value memory FIFO [5]
Address 6 write pointer memory w
Address 7 Read pointer memory r

電源投入初期は、モータと3つのタイマーは静止し、割込カウンタ値は最大値に固定されている。以下の説明では、CPU151a内のレジスタx、レジスタy、第1の閾値である静止速度閾値ωp(プログラムROM固定値)を利用するものとして説明する。   At the beginning of power-on, the motor and three timers are stationary, and the interrupt counter value is fixed at the maximum value. In the following description, it is assumed that the register x and the register y in the CPU 151a and the stationary speed threshold ωp (program ROM fixed value) which is the first threshold are used.

[タイマー181]
図16は、タイマー181の割込フローの一例を示すフローチャートである。
タイマー181は、割込771aを監視計測するカウンタータイマーであり、図16に示す割込フローで機能する。また、CPU151aは、割込771aの割込待ち状態から制御を開始するものとする。
[Timer 181]
FIG. 16 is a flowchart showing an example of the interruption flow of the timer 181.
The timer 181 is a counter timer that monitors and measures the interrupt 771a, and functions in the interrupt flow shown in FIG. Also, the CPU 151a starts control from the waiting state of the interrupt 771a.

CPU151aは、起動初期の1つめの割込771aにおいてはタイマー181を起動し、割込カウンタ値をレジスタxへ取得する(S1101)。
CPU151aは、割込間隔カウンタの値をクリア(初期化)する(S1102)。
CPU151aは、レジスタxの値と静止速度閾値ωpの値とを比較する(S1103)。ここでは、静止速度閾値ωp=130[msec]として、レジスタxの最大値は十分長いため比較結果はYESへ分岐して、モータ開始シーケンスとなる。
The CPU 151a starts the timer 181 at the first interrupt 771a at the start of startup, and acquires the interrupt counter value into the register x (S1101).
The CPU 151a clears (initializes) the value of the interrupt interval counter (S1102).
The CPU 151a compares the value of the register x with the value of the stationary speed threshold ωp (S1103). Here, assuming that the stationary speed threshold value ωp = 130 [msec], the comparison result branches to YES because the maximum value of the register x is sufficiently long, and the motor start sequence is obtained.

CPU151aは、開始シーケンスでは、書込ポインタメモリwと読出ポインタメモリrの各値をクリア(w=r=0)する(S1114)。
CPU151aは、タイマー191aの次回の割込771aによる割込許可を設定する(S1115)。このようにして1つ目の割込処理は終了する。
In the start sequence, the CPU 151a clears the values of the write pointer memory w and the read pointer memory r (w = r = 0) (S1114).
The CPU 151a sets the interruption permission by the next interruption 771a of the timer 191a (S1115). Thus, the first interrupt processing ends.

CPU151aは、2つめの割込771aにおいては、xが100[msec]となりωpの値より短いため比較結果(S1103)はNOへ分岐する。
CPU151aは、FIFO[0]にxの値を書込む(S1104)。
CPU151aは、書込ポインタメモリwをインクリメントしてw=1を書込む(S1105)。このようにして2つ目の割込処理は終了する。
In the second interrupt 771a, the CPU 151a has x of 100 [msec] and is shorter than the value of ωp, so that the comparison result (S1103) branches to NO.
The CPU 151a writes the value of x into the FIFO [0] (S1104).
The CPU 151a increments the write pointer memory w and writes w = 1 (S1105). Thus, the second interrupt processing ends.

CPU151aは、3つめ以降の割込771aにおいては、FIFO[1]以降にxの値を書込み、wをインクリメントしてw=2以降を書き込む。インクリメントは1、2、3、4、5、1、2,3・・・と繰り返し巡回する。   In the third and subsequent interrupts 771a, the CPU 151a writes the value of x to the FIFO [1] and thereafter, increments w, and writes w = 2 and later. Increment is cyclically repeated as 1, 2, 3, 4, 5, 1, 2, 3,.

[タイマー191a]
図17は、タイマー191aの割込フローの一例を示すフローチャートである。
なお、1つめの割込で割込許可されたタイマー191aが続く2つめの割込771aから並列して図17の割込フローで機能を開始する。
[Timer 191a]
FIG. 17 is a flowchart showing an example of the interrupt flow of the timer 191a.
The function is started in the interrupt flow of FIG. 17 in parallel from the second interrupt 771a continued by the timer 191a permitted to interrupt by the first interrupt.

CPU151aは、割込771aをマスクする(S1121)。
CPU151aは、割込間隔カウンタをクリア(初期化)する(S1122)。
CPU151aは、書込ポインタメモリwと読出ポインタメモリrの各値を比較する(S1123)。なお、初回は「w=1以上かつr=0」であるから、判定はNOへ分岐する。
The CPU 151a masks the interrupt 771a (S1121).
The CPU 151a clears (initializes) the interrupt interval counter (S1122).
The CPU 151a compares the values of the write pointer memory w and the read pointer memory r (S1123). In addition, since it is "w = 1 or more and r = 0" for the first time, determination branches to NO.

CPU151aは、FIFO[0]の値をレジスタyへ読み出す(S1124)。
CPU151aは、レジスタyをタイマー191aカウンタにセットして次回割込を予約設定する(S1125)。
CPU151aは、読出ポインタメモリrをインクリメントしてr=1を書込む(S1126)。続いて、後述するタイマー191b割込関連の設定を行う。
The CPU 151a reads the value of FIFO [0] into the register y (S1124).
The CPU 151a sets the register y to the counter of the timer 191a and sets the next interrupt as a reservation (S1125).
The CPU 151a increments the read pointer memory r and writes r = 1 (S1126). Subsequently, the setting related to the interruption of the timer 191b described later is performed.

CPU151aは、マイクロステップカウンタuの値をクリア(u=0)する(S1127)。
CPU151aは、y/8を演算して演算結果をタイマー191bカウンタにセットし、次回割込を予約設定する(S1128)。
CPU151aは、位置指令パルス幅情報θ_refを生成する(S1129)。このようにして2つ目(2パルス目)の割込処理は終了する。
The CPU 151a clears the value of the micro step counter u (u = 0) (S1127).
The CPU 151a calculates y / 8, sets the calculation result in the timer 191b counter, and sets the next interrupt as a reservation (S1128).
The CPU 151a generates position command pulse width information θ_ref (S1129). Thus, the second (second pulse) interrupt processing ends.

なお、ステップS1125の処理において予約した割込が次回発生した場合、ステップS1123の処理において、「w=2以上であり、且つ、r=1」であるから再度NOへ分岐する。
この場合、CPU151aは、FIFO[1]の値をレジスタyへ読み出す(S1124)。そして、レジスタyの値をタイマー191aカウンタにセットして次回割込を予約設定し(S1125)、読出ポインタメモリrをインクリメントしてr=2を書込む(S1126)ことになる。
If the interruption reserved in the process of step S1125 occurs next time, “w = 2 or more and r = 1” in the process of step S1123, and the process branches to NO again.
In this case, the CPU 151a reads the value of FIFO [1] into the register y (S1124). Then, the value of the register y is set in the timer 191a counter to reserve the next interrupt (S1125), and the read pointer memory r is incremented to write r = 2 (S1126).

CPU151aは、3つ目以降の割込予約においては、FIFO[2]以降を読み出し、読出ポインタメモリrをインクリメントしてr=3以降を書き込む。インクリメントは1、2、3、4、5、1、2、3・・・と繰り返し巡回する。
なお、モータパルスの発生が継続しているときは、書込まれたFIFOを遅れて読み込むことになるため比較結果(S1123)は一致しないことになる。
In the third and subsequent interrupt reservations, the CPU 151a reads out the FIFO [2] and thereafter, increments the read pointer memory r, and writes r = 3 and later. Increment is cyclically repeated as 1, 2, 3, 4, 5, 1, 2, 3.
It should be noted that when the generation of the motor pulse continues, the written FIFO will be read behind, and the comparison result (S1123) will not match.

[タイマー191b]
図18は、タイマー191bの割込フローの一例を示すフローチャートである。
なお、タイマー191aの最初の割込処理で割込許可されたタイマー191bは、当該191aの最初の割込よりy/8時間経過後に並列して図18の割込フローで機能を開始する。
[Timer 191b]
FIG. 18 is a flow chart showing an example of the interruption flow of the timer 191b.
The timer 191b permitted to be interrupted in the first interruption processing of the timer 191a starts the function with the interruption flow of FIG. 18 in parallel after y / 8 hours have elapsed from the first interruption of the concerned 191a.

CPU151aは、割込間隔カウンタをクリア(初期化)する(S1142)。
CPU151aは、FIFO[0]の値をカウンタyへ読み出す(S1124)。
CPU151aは、マイクロステップカウンタuをインクリメントしてu=1を書込む(S1147)。
The CPU 151a clears (initializes) the interrupt interval counter (S1142).
The CPU 151a reads the value of FIFO [0] into the counter y (S1124).
The CPU 151a increments the microstep counter u and writes u = 1 (S1147).

CPU151aは、レジスタyの値をタイマー191aカウンタにセットして次回割込を予約設定する(S1125)。
CPU151aは、読出ポインタメモリrをインクリメントしてr=1を書込む(S1126)。
The CPU 151a sets the value of the register y in the timer 191a counter, and sets the next interrupt as a reservation (S1125).
The CPU 151a increments the read pointer memory r and writes r = 1 (S1126).

CPU151aは、y/8を演算して演算結果をタイマー191bカウンタにセットし、次回割込を予約設定する(S1148)。
CPU151aは、位置指令パルス幅情報θ_refを生成する(S1149)。
CPU151aは、マイクロステップカウンタuの値が7未満(N−1未満)であるか否かを判別する(S1143)。なお、初回は「u=0」であるからNOへ分岐し、1つ目の割込処理は終了する。
The CPU 151a calculates y / 8, sets the calculation result in the timer 191b counter, and sets the next interrupt as a reservation (S1148).
The CPU 151a generates position command pulse width information θ_ref (S1149).
The CPU 151a determines whether the value of the microstep counter u is less than 7 (less than N-1) (S1143). Since “u = 0” is set for the first time, the process branches to NO, and the first interrupt processing is completed.

また、ステップS1148の処理において予約した割込が次回発生した場合、ステップS1143の処理において「u=1」となるため再度NOへ分岐することになる。
この場合、CPU151aは、FIFO[1]の値をレジスタyへ読み出し(S1144)、マイクロステップカウンタuをインクリメントしてu=2を書込んで(S1147)次回割込を予約設定する(S1148)ことになる。
If the interruption reserved in the process of step S1148 occurs next time, “u = 1” is obtained in the process of step S1143, and the process branches to NO again.
In this case, the CPU 151a reads the value of FIFO [1] into the register y (S1144), increments the microstep counter u, writes u = 2 (S1147), and sets the next interrupt as a reservation (S1148). become.

CPU151aは、3つめ以降の割込予約においては、計測値をFIFO[2]以降へ保持し、マイクロステップカウンタuをインクリメントしてu=3以降を書き込む。インクリメントは1、2、3、4、5、6、7と繰り返し巡回する。   In the third and subsequent interrupt reservations, the CPU 151a holds the measured value in the FIFO [2] or later, increments the microstep counter u, and writes u = 3 or later. Increment is cyclically repeated as 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.

また、「u=7」に至る7回目の後にはステップS1143の処理ではYESへ分岐し、タイマー191b割込をマスクして(S1151)、次回割込予約をせずに終了することになる。よって、タイマー191aの1回の割込に対してu=0〜6の7回が対応して繰り返して終了することになる。   Further, after the seventh time reaching “u = 7”, the process branches to YES in the process of step S1143 to mask the timer 191b interruption (S1151), and the process is ended without making the next interruption reservation. Therefore, seven times u = 0 to 6 correspond to one interruption of the timer 191a and end repeatedly.

以上の説明から図7に示すタイミングチャートの開始部分のように、自起動フルステップ1パルスの入力(タイミングS411)から、FIFO書込を繰り返す(タイミングS411、S413)。そして、フルステップ1パルスのFIFO読み出し値に対応した8回のマイクロステップタイミングが繰り返し発生(タイミングS421、S422)して位置指令パルス幅情報θ_refの値を更新する。
なお、マイクロステップタイミングの発生は、自起動フルステップ1パルスΔtだけ遅れて発生する。マイクロステップタイミング周期は、自起動12.5[msec]が最長で、最高速度において最短50[μsec]である。
From the above description to the start portion of the timing chart shown in FIG. 7, FIFO writing is repeated from the input of the self-starting full step 1 pulse (timing S411) (timing S411, S413). Then, eight micro step timings corresponding to the full step 1 pulse FIFO readout value are repeatedly generated (timings S421 and S422), and the value of the position command pulse width information θ_ref is updated.
The micro step timing is generated delayed by the self-starting full step one pulse Δt. The microstep timing cycle is longest at self-startup 12.5 [msec] and shortest at the maximum speed of 50 [μsec].

上記説明した多段のFIFOバッファがあることによって、モータ回転指令が急激に加速した場合であっても、初期の1パルスの位置シフトに続いて、位置指令パルス情報の連続形状を損なわないまま完全に記録再生を継続することが可能となる。
また、FIFOが5段あることによって、指示位置が累積で4フルステップパルス以上ずれない範囲の急加速度まで対応することが可能となる。
Due to the presence of the above-described multi-stage FIFO buffer, even if the motor rotation command accelerates rapidly, following the initial position shift of one pulse, the continuous form of the position command pulse information is completely completed without any loss. It becomes possible to continue recording and reproduction.
In addition, since there are five stages of FIFOs, it is possible to cope with a sudden acceleration in a range in which the indicated position does not deviate by more than four full step pulses in a cumulative manner.

[最終1パルス]
次に、モータ停止時について説明する。図7に示すタイミングチャートの中央部分(タイミングS431、S432)のようにモータ停止指示として割込771aが停止した時は、タイマー181は次回割込待ちで静止する。つまり、書込ポインタメモリwのインクリメントがなされなくなる。
この場合、読出ポインタメモリrのインクリメントに伴い、タイマー191aにおける比較(S1123)において書込ポインタメモリwと読出ポインタメモリrの値が一致し、比較結果はYESへ分岐して停止シーケンス(タイミングS441)となる。
[Last 1 pulse]
Next, the motor stop time will be described. When the interrupt 771a is stopped as a motor stop instruction as in the central portion (timing S431, S432) of the timing chart shown in FIG. 7, the timer 181 is stopped waiting for the next interrupt. That is, the write pointer memory w is not incremented.
In this case, as the read pointer memory r is incremented, the values of the write pointer memory w and the read pointer memory r match in the comparison (S1123) in the timer 191a, and the comparison result branches to YES and the stop sequence (timing S441) It becomes.

停止シーケンスでは、読出ポインタメモリrを0(r=0)へと強制設定し(S1134)、タイマー191aの次回起動時の割込マスク(割込禁止)を設定する(S1135)。タイマー191aは、自起動パルス値のFIFO[0]読み出しを最後に巡回から抜け出すように割込処理は終了する。タイマー191bもFIFO[0]読み出しから7パルスを発生して停止する(タイミングS442)。   In the stop sequence, the read pointer memory r is forcibly set to 0 (r = 0) (S1134), and an interrupt mask (interrupt disablement) at the next activation of the timer 191a is set (S1135). The timer 191a ends the interrupt processing so that the FIFO [0] reading of the self-starting pulse value finally comes out of circulation. The timer 191b also generates and stops 7 pulses from the FIFO [0] read (timing S442).

このように本実施形態に係るモータ制御装置を有する画像形成装置では、モータの起動と停止においては共通の自起動周波数を設定しているローレベルを初期状態として、パルスの立ち上がり基準から開始し、最終の立ち上がりが無いI/Fとしている。
よって、自起動パルス値の読み出し部分のみ強制的に通常FIFOとしない処理によって、最終パルス幅の計測が行われないホストCPUに対しても、起動から静止までの相応の「累積パルス数」の出力マイクロステップ数で機能することが可能となる。
また、このような自起動付近の閾値ωpによる停止検知では、CPUバス動作内における書込割込と書込ポインタと、読出割込と読出ポインタの競合同時アクセスによって、処理順の逆転などをケアする必要がなくなり、より安定した停止検知が可能となる。
As described above, in the image forming apparatus having the motor control device according to the present embodiment, when starting and stopping the motor, starting from the pulse rising reference with the low level setting the common self-starting frequency as the initial state, It is considered as an I / F without a final rise.
Therefore, the corresponding "accumulated pulse number" from start to stop is output even to the host CPU for which measurement of the final pulse width is not performed by processing that does not forcibly set the reading part of the self-starting pulse value as normal FIFO forcibly. It becomes possible to function with the number of microsteps.
Also, in stop detection based on the threshold value ωp near such a self start, care is taken to reverse the processing order etc. by the write interrupt and write pointer in the CPU bus operation and the simultaneous access of read interrupt and read pointer. There is no need to do this, and more stable stop detection is possible.

例えば、市販のモータドライバ、シャント抵抗、AD検知回路、サブCPUとAD変換回路とを備えた複数モータ共通ICによってベクトル制御方式によりモータの駆動制御を行うことができるように装置を改良することができる。
このとき、ホストCPUは変更前と同等の性能で、且つ、シーケンスソフトウエアや通信システムの再設計が殆ど不要となる。また、ベクトル制御方式を導入する以前に完成された既存の画像形成装置、ベクトル制御方式へ対応するよう変更するのが容易で、且つ、安価にすることができる。
For example, the apparatus can be improved so that motor control can be performed by a vector control method by a plurality of motor common ICs including a commercially available motor driver, shunt resistor, AD detection circuit, sub CPU and AD conversion circuit. it can.
At this time, the host CPU has the same performance as that before the change, and redesign of the sequence software and the communication system is almost unnecessary. In addition, it is possible to easily and inexpensively change the existing image forming apparatus completed prior to the introduction of the vector control method to correspond to the vector control method.

なお、本実施形態においては第1のステッピングモータ167aの制御を例として説明した。同様にして、5つのステッピングモータ167a〜167eについてタイマー182〜185がそれぞれのモータのタイミングと、各モータに割り当てられる個別のFIFOメモリ領域とで機能させる。このようにして各モータの位置指令パルス幅情報θ_refをそれぞれ周期的に発生させることができる。   In the present embodiment, the control of the first stepping motor 167a has been described as an example. Similarly, for the five stepping motors 167a-167e, timers 182-185 are made to function with the timing of each motor and the separate FIFO memory area allocated to each motor. In this manner, position command pulse width information θ_ref of each motor can be periodically generated.

また、本実施形態においては、FIFOが5段の例を示したがこれに限るものではない。モータ個別の加速度範囲によっては各々FIFOの段数を個別に増減対応することも可能であり、適切なメモリ量や加速度範囲への適応能力を設定すればよい。   Further, in the present embodiment, an example in which the FIFO has five stages is shown, but the present invention is not limited to this. Depending on the acceleration range of each motor, it is also possible to individually increase or decrease the number of stages of the FIFO, and it is sufficient to set an appropriate memory capacity and adaptability to the acceleration range.

また、本実施形態においては、図7に示すタイミングチャートにおいてモータ停止までを説明した。例えば、停止後に続けて回転を再開するモータである場合、また、このような停止検知状態に連動して、回転方向指示信号の反転と、それに伴うベクトル制御設定の変更処理を連動動作させることも可能となる。そのため、ホストCPUとサブCPUのリアルタイム通信負荷を軽減しつつ、よりスマートな逆回転制御が可能となる。   Further, in the present embodiment, the steps up to motor stop have been described with reference to the timing chart shown in FIG. For example, in the case of a motor that resumes rotation continuously after stopping, it is also possible to interlock the operation of reversing the rotation direction instruction signal and changing the vector control setting accordingly in conjunction with such a stop detection state. It becomes possible. Therefore, smart reverse rotation control can be performed while reducing the real-time communication load between the host CPU and the sub CPU.

上記説明した実施形態は、本発明をより具体的に説明するためのものであり、本発明の範囲が、これらの例に限定されるものではない。   The embodiments described above are for more specifically describing the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these examples.

171〜175・・・PWM端子機能、167・・・ステッピングモータ、153・・・A/D変換器、751・・・システムコントローラ、151・・・ベクトル変調IC(モータ制御装置)。   171 to 175: PWM terminal function, 167: stepping motor, 153: A / D converter, 751: system controller, 151: vector modulation IC (motor control device).

Claims (9)

2つの相巻線を有するモータを駆動する駆動回路に入力されるフルステップパルスの周期を計測する計測手段と、
前記計測の結果を記憶する記憶手段と、
前記フルステップパルスの2パルス目、又は、それ以降の所定のタイミングから前記記憶手段に記憶された計測結果を読み出して、8分割以上の整数N分割したマイクロステップ周期でタイミングを計測してマイクロステップパルスをN−1回生成し、且つ、N番目のマイクロステップパルスは対応するフルステップパルスの周期と一致するように当該マイクロステップパルスを生成するパルス生成手段と、
前記駆動回路のグラウンド側の電流値を検出するA/D変換器と、
前記検出した電流値に基づいて、前記モータの相巻線に発生する誘起電圧をそれぞれ推定する推定手段と、
前記推定された誘起電圧に基づいて電気角を検出し、検出した電気角と前記マイクロステップパルスとに基づいてベクトル制御を行う制御手段と、
前記駆動回路のスイッチング素子を制御するためのPWM信号を生成する生成手段と、を有し、
前記制御手段は、マイクロステップパルスごとの前記電流値を検出した結果と前記ベクトル制御に従って前記生成手段にPWM信号を生成させて、入力されるフルステップパルスに同期してモータ制御を行うことを特徴とする、
モータ制御装置。
Measuring means for measuring the period of a full step pulse input to a drive circuit for driving a motor having two phase windings;
Storage means for storing the result of the measurement;
The measurement result stored in the storage means is read out from the second pulse of the full step pulse or at a predetermined timing thereafter, and the timing is measured by a micro step period divided by an integer N of 8 or more to perform a micro step Pulse generation means for generating a pulse N-1 times and generating the microstep pulse so that the Nth microstep pulse coincides with the period of the corresponding full step pulse;
An A / D converter for detecting a current value on the ground side of the drive circuit;
Estimation means for respectively estimating an induced voltage generated in a phase winding of the motor based on the detected current value;
Control means for detecting an electrical angle based on the estimated induced voltage and performing vector control based on the detected electrical angle and the micro-step pulse;
Generation means for generating a PWM signal for controlling the switching element of the drive circuit;
The control means causes the generation means to generate a PWM signal according to the result of detection of the current value for each microstep pulse and the vector control, and performs motor control in synchronization with the input full step pulse. And
Motor controller.
前記A/D変換器は、第1A/D変換器と第2A/D変換器を有し、
前記第1A/D変換器は前記複数のモータの第1相の駆動電流を検出し、
前記第2A/D変換器は前記複数のモータの第2相の駆動電流を検出することを特徴とする、
請求項1記載のモータ制御装置。
The A / D converter comprises a first A / D converter and a second A / D converter,
The first A / D converter detects a drive current of a first phase of the plurality of motors,
The second A / D converter detects a drive current of a second phase of the plurality of motors.
The motor control device according to claim 1.
前記駆動回路は、前記モータを駆動するフルブリッジ回路として構成されることを特徴とする、
請求項1又は2に記載のモータ制御装置。
The drive circuit is configured as a full bridge circuit for driving the motor.
The motor control device according to claim 1.
前記モータは、ステッピングモータであることを特徴とする、
請求項1、2又は3に記載のモータ制御装置。
The motor is a stepping motor.
A motor control device according to claim 1, 2 or 3.
前記A/D変換器は、前記モータの複数の相の電流検出を時分割で行うアナログデジタル変換式の電流検出器であることを特徴とする、
請求項1乃至4いずれか一項に記載のモータ制御装置。
The A / D converter is an analog-to-digital conversion type current detector that performs current detection of a plurality of phases of the motor in a time sharing manner.
The motor control device according to any one of claims 1 to 4.
前記複数のモータそれぞれは、画像形成装置が有する給紙手段として機能し、
前記制御手段は、前記モータに入力されるモータパルスの間隔を計測した計測結果に応じて、前記ベクトル制御を行うベクトル演算モード、又は、前記誘起電圧の推定を行わずにPWM信号の出力を一定とするオープン演算モードのいずれか一方のモードで前記モータ制御を行うことを特徴とする、
請求項1乃至5いずれか一項に記載のモータ制御装置。
Each of the plurality of motors functions as a sheet feeding unit included in the image forming apparatus.
The control means is configured to perform the vector control according to a measurement result obtained by measuring an interval of a motor pulse input to the motor, or constant an output of a PWM signal without estimating the induced voltage. Performing the motor control in any one of the open operation modes.
The motor control device according to any one of claims 1 to 5.
前記制御手段は、前記計測結果が第1の閾値を超える場合は前記モータの状態は停止の状態とみなして回転方向の逆回転への切り替えを許可し、前記パルス生成手段を初期化してオープン演算モードへ移行し、
前記計測結果が第1の閾値より小さく、且つ、第2の閾値より大きい場合は前記モータの状態は低速回転の状態とみなしてオープン演算モードに移行し、
前記マイクロステップパルスの数がN以上であり、且つ、前記計測結果が第2の閾値より小さい場合は前記モータの状態は高速回転の状態とみなしてベクトル演算モードに移行することを特徴とする、
請求項6に記載のモータ制御装置。
When the measurement result exceeds the first threshold, the control means considers that the state of the motor is a stop state, permits switching to reverse rotation in the rotational direction, initializes the pulse generation means, and performs an open operation. Switch to the mode
If the measurement result is smaller than the first threshold value and larger than the second threshold value, the state of the motor is regarded as a low speed rotation state, and the mode is shifted to the open calculation mode;
When the number of the micro step pulses is N or more and the measurement result is smaller than a second threshold, the state of the motor is regarded as a state of high speed rotation, and transition to a vector operation mode is performed.
The motor control device according to claim 6.
請求項1乃至7いずれか一項に記載のモータ制御装置を有することを特徴とする、
シート搬送装置。
It has a motor control device according to any one of claims 1 to 7.
Sheet conveying device.
請求項1乃至7いずれか一項に記載のモータ制御装置を有することを特徴とする、
画像形成装置。
It has a motor control device according to any one of claims 1 to 7.
Image forming apparatus.
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