JP2970063B2

JP2970063B2 - サーボシステムの異常処理方法

Info

Publication number: JP2970063B2
Application number: JP14043291A
Authority: JP
Inventors: 田時彦秋
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1991-06-12
Filing date: 1991-06-12
Publication date: 1999-11-02
Anticipated expiration: 2014-11-02
Also published as: JPH04364399A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ステツプ位置によつて
制御され、かつ目標値に追従するステツピングモータを
使用したサーボシステムに係わり、詳しくは、このサー
ボシステムに発生する脱調の誤判断を防止するサーボシ
ステムの異常処理方法に係わる。

【０００２】

【従来の技術】通常、ステツピングモータを使用したサ
ーボシステムには脱調の問題がある。

【０００３】特に、近年、自動車用エンジンのスロツト
ル弁の開度をステツピングモータを使用して電子制御す
るような場合、脱調を迅速に検知して修復しなければ、
車両が不安定になり、危険である。

【０００４】そこで、ステツピングモータの駆動ステツ
プをコンピユータ内部でカウントして、そのカウントの
積算値をモニタ値として持ち、このモニタ値をスロツト
ル弁に取付けられたスロツトルセンサからの実際の値と
比較する。そして、モニタ値とセンサ値との差が許容値
より大きい場合に、脱調として判断し、モニタ値をセン
サ値で置き換えるようにして異常処理方法を実施してい
た（特開昭６２−９１６４４号公報参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術の異常処理方法の場合、ステツピングモータは、
車両の走行状態に応じて常時動いている。このため、セ
ンサ値に時間的遅れが生じ、モニタ値とセンサ値との差
が正確に算出できなくなり、正常であつても、誤って脱
調と判断する可能性がある。

【０００６】そこで本発明は、サーボシステムの脱調を
正確に判断することを技術的課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、ステツプ位置
によつて制御され、かつ目標値に追従するステツピング
モータを有するサーボシステム、ステツピングモータに
よつて制御される制御対象部材の実測値をセンサによつ
て検知する工程、ステツピングモータの駆動ステツプ数
をモニタ値として記憶する工程、モニタ値とセンサ値と
を比較し、センサ値とモニタ値との差の絶対値が第１許
容値よりも大きいかどうかを判断する工程、絶対値が第
１許容値より大きい場合、脱調と判断してモニタ値をセ
ンサ値に置き換える工程、ステツピングモータの速度を
検知する工程、ステツピングモータ速度に応じて前記第
１許容値を補正する第２許容値をテーブルとして記憶す
る工程を含むようにしたことである。

【０００８】更に、第２許容値は、ステツピングモータ
の速度の増大に応じて増加する工程を含むようにしてい
る。

【０００９】また、他の手段として、モニタ値をセンサ
値に置き換える工程において、ステツピングモータ速度
に応じてモニタ値を補正する係数をテーブルとして記憶
する工程を含むようにしたことである。

【００１０】この場合、係数は、サーボの速度の増大に
応じて減少する工程を含むようにしている。

【００１１】また、更に他の手段として、ステツピング
モータの駆動ステツプ数をモニタ値として記憶する工程
において、モニタ値に時間遅れ処理を実施する工程、お
よび時間遅れ処理後の値を使用する工程を含むようにし
たことである。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の１実施例を図面を用いて説明
する。

【００１３】図１は、セントラル・プロセツシング・ユ
ニツト（以下、ＣＰＵ）内部で演算される異常処理ルー
チンのフローチヤートであつて、本実施例のステツピン
グモータを使用するサーボシステムの脱調を判断するた
めのものである。但し、図１の異常処理ルーチンは、従
来技術と同じ異常処理ルーチンを示すものである。

【００１４】ＳＴＥＰ２０において、ステツピングモー
タの駆動ステツプをカウントしたモニタ値が算出され
る。ここで、Ｋは定数である。次に、ＳＴＥＰ３０に移
行して、スロツトルセンサによつて検出されたセンサ値
とモニタ値との差が所定の許容値（定数）より大きいか
どうかを判断する。ＹＥＳの場合、ＳＴＥＰ４０に移行
して、脱調フラグがセツトされる。ＮＯの場合、ＳＴＥ
Ｐ５０に移行する。ＳＴＥＰ５０では、脱調フラグがセ
ツトされる場合、ＳＴＥＰ６０に移行して、センサ値を
モニタ値に置き換える。又、ＳＴＥＰ５０において、脱
調フラグでない場合、フラグがクリアされる。以上のＳ
ＴＥＰが繰り返される。

【００１５】上記異常処理ルーチンにおいて、本発明
は、脱調を正確に判断するために、そのルーチンの、
、及びの部分に処理を施している。

【００１６】の場合、図２のＳＴＥＰ２５を追加する
ことにより達成される。即ち、許容値をマツプとして記
憶されたテーブルより求める。このテーブルは、図５に
示されるように、ステツピングモータの動作速度に応じ
て許容値を変更している。この場合、ステツピングモー
タの動作速度が早くなるにつれて許容値を大きくしてい
る。そのため、センサ値に遅れが生じて、センサ値とモ
ニタ値との差が、実際の値より大きくなつても、その
分、許容値も大きくなつているので、誤判断する可能性
は少ない。尚、ステツピングモータの動作速度が遅けれ
ば、センサ値の遅れは小さくなるため、センサ値とモニ
タ値との差は、実際の値とほぼ正確な値となり、許容値
が小さくても誤判断することはない。

【００１７】の場合、図３の処理を施すことにより達
成される。即ち、ＳＴＥＰ６０をＳＴＥＰ６０’及びＳ
ＴＥＰ６５’に変更することにより達成される。これら
ＳＴＥＰ６０’及び６５’は、ステツピングモータの動
作速度に応じてモニタ値を修正する。具体的には、ＳＴ
ＥＰ６０’において、修正係数がマツプとして記憶され
た図６のテーブルより求められる。そして、ＳＴＥＰ６
５’において、センサ値とモニタ値との差に乗ずる修正
係数を変更する。

【００１８】修正係数は、ステツピングモータの動作速
度が０では１に設定され、速度が早くなるにつれて減少
する。そのため、センサ値に遅れが生じて、センサ値と
モニタ値との差が実際の値より大きくなつても、修正係
数が減少するので、ＳＴＥＰ６５’のモニタ値の誤差は
小さくなる。尚、ステツピングモータの動作速度が遅け
れば、センサ値の遅れは小さくなるため、センサ値とモ
ニタ値との差は、実際の値とほぼ正確な値となり、修正
係数が小さくても誤判断することはない。

【００１９】の場合、図４の処理を施すことにより達
成される。即ち、ＳＴＥＰ２０をＳＴＥＰ２０’及びＳ
ＴＥＰ２５’に変更することにより達成される。これら
ＳＴＥＰ２０’及び２５’は、モニタ値を外部信号の遅
れ分で修正し、これをセンサ値と比較する。具体的に
は、ＳＴＥＰ２０’において、モニタ値は、むだ時間に
対応する定数として記録される。ここで、ｎはむだ時間
である。次に、ＳＴＥＰ２５’において、モニタ値は、
実際のモニタ値とむだ時間に対応する定数として記録さ
れたモニタ値とを加算して求められる。ここで、Ｘは時
定数に対応する定数である。従つて、モニタ値がカウン
トされる時に、既に遅れ分が修正されていることとな
る。

【００２０】従つて、の処理方法では、速度が大きい
程、センサ等の遅れのため、誤差が大きいのでその分許
容している。よつて、判断ミスを回避できる。の処理
方法では、速度が大きい程、誤差が大きい可能性がある
のでその分修正量を調整している。よつて、判断ミスに
よる影響を少なくできる。そして、の処理方法では、
コンピユータ出力からセンサ値算出までのシステムをシ
ユミレートしている。

【００２１】これは、このシステムが正常な場合の値を
常時求めていることになり、どの構成要素の異常に対し
ても正しく判断することができる。

【００２２】以上のように、サーボ系の異常判断及び処
理の精度を向上することが出来るという利点を持つてい
る。尚、上記〜の異常処理方法は、単独でも組合せ
でも利用できる。

【００２３】更に、上記実施例は、図７〜図１７に示さ
れるような、ステツピングモータを使用した自動車用エ
ンジンのスロツトル弁開度を電子制御するサーボシステ
ムに適用される。

【００２４】図７は、本実施例のサーボシステムのシス
テムブロツク図である。尚、矢視の向きは各出力信号の
向きを示す。スロツトル弁１は、ステツピングモータ２
の操作量に応じて制御される。ステツピングモータ２に
は、点線で示されるＣＰＵからの出力信号がステツピン
グモータ２の駆動回路３に入力される。

【００２５】ＣＰＵ内では、アクセルペダル（図示せ
ず）の開度を検出するアクセルセンサ４からの出力信号
が目標開度演算回路５へ出力され、ステツピングモータ
２の目標位置（目標開度）が演算される。また、駆動回
路３へステツピングモータ２の操作量である駆動パルス
を出力する駆動パルス発生器６からの出力信号が現在開
度演算回路７へ出力され、ステツピングモータ２の現在
位置（現在開度）が演算される。

【００２６】目標開度演算回路５及び現在開度演算回路
７からの出力信号は、偏差演算回路８へ出力され、目標
位置と現在位置との偏差が算出される。偏差演算回路８
からの出力信号は後述するモード切換演算回路９へ出力
される。このモード切換演算回路９には、ステツピング
モータ２の現在速度の出力信号が、現在速度演算回路１
０から入力される。この現在速度演算回路１０は、駆動
パルス発生器６からの出力信号が入力され、ステツピン
グモータ２の現在速度を演算している。更に、モード切
換演算回路９には後述する加減速テーブル１１が読み出
され、上記偏差及び現在速度と加減速テーブル１１と比
較することにより複数のモードの内の１つのモード１２
が判別され、このモード１２に対応した出力信号が駆動
パルス発生器６へ出力されるようになつている。

【００２７】上記システムでは、特に、ステツピングモ
ータの作動が、常時最適な加減速によつて行われ、目標
位置までの応答時間を最短にしている。

【００２８】本出願人は、ステツピングモータの作動が
常時最適な加減速によつて行われるようにするために、
図８で示される最適加減速曲線群をプロツトした位相平
面図を、ＣＰＵのマツプデータ又は加減速テーブルとし
て作成した。このマツプデータはＣＰＵに記憶され、必
要に応じて読み出して使用される。

【００２９】図８のマツプデータは、ステツピングモー
タの作動状態を偏差と速度の位相平面で表している。従
つて、ステツピングモータの作動が常時最適な加減速に
よつて行われるようにするために、ステツピングモータ
の作動を最適加減速曲線上を移動して目標位置（原点
０）に到達するように制御すればよいことがわかる。

【００３０】その結果、ステツピングモータを高速度で
作動させて目標位置（原点０）までの応答時間を最短に
することができる。尚、矢印の向きはステツピングモー
タの作動方向を示す。

【００３１】又、最適加減速曲線はステツピングモータ
の性能で決定されるものであり、ステツピングモータの
トルク性能特性と最大負荷トルクから求めることができ
る。

【００３２】即ち、最適加速度ａは、ａ＝（ＴM −ＴL
）ＫM ／ＪM （ＴM ：トルク、ＴL ：最大負荷トル
ク、ＪM ：イナーシヤ、ＫM ：マージン）で表される。

【００３３】更に、本発明の場合、上記マツプデータに
基づき５種類のモードを設けて制御する。図８のマツプ
データの位相平面図を参照すると、ステツピングモータ
の最適加減速曲線の方向は、原点０に収束する曲線及び
速度０を境界にして切り換わる。これは、図９のステツ
ピングモータの作動状態分岐図に示されるＡの開方向加
速定速領域、Ｂの開方向減速領域、Ｃの閉方向加速定速
領域、及びＤの閉方向減速領域で表すことができる。
尚、図９は図８に対応しており、Ｅは速度、ｅは偏差、
そしてＥ＝Ｆ（ｅ）は最適加減速曲線の収束線を表す。
ここで、図９から明らかなように、Ｅ＝Ｆ（ｅ）及びＥ
＝０を境界にして〜の切換制御が実施される。更
に、図には示されていないが、原点０付近の微調整領域
では、ステツピングモータの位置を正確に制御するため
に、マイクロステツプを用いてステツピングモータを微
調整に制御する。

【００３４】図１０は、ステツピングモータの状態遷移
図であつて、〜及び微調整領域に対応したモード間
の制御の流れを表す。

【００３５】ステツピングモータの切換制御は、微調整
モードを初期設定して行われる。即ち、偏差ｅが微小領
域ｎの範囲にあるかどうか判別している。ｅ＞ｎであれ
ば、図９の領域Ａで示される開方向加速定速モード、又
は領域Ｃで示される閉方向加速定速モードの制御が実行
される。即ち、ステツピングモータは、図８の最適加減
速曲線群の領域Ａの曲線に沿つて作動する。次に、目標
位値又は偏差が変化してＥ＞Ｆ（ｅ）となれば、の切
換制御が実行され、図９のＢの領域で示される開方向減
速モードの制御が実行される。即ち、ステツピングモー
タは、図８の最適加減速曲線群の領域Ｂの曲線に沿つて
作動する。次に、ｅ＞０かつＥ＝０となれば、の切換
制御が実行され、図９のＣの領域で示される閉方向加速
定速モードの制御が実行される。即ち、ステツピングモ
ータは、図８の最適加減速曲線群の領域Ｃの曲線に沿つ
て作動する。又、目標位値又は偏差が変化してＥ＜Ｆ
（ｅ）となれば、の切換制御が実行され、図９のＡの
領域で示される開方向加速定速モードに戻る。又、ｅ＜
ｎかつＥ＝０となれば、微調整領域の範囲にあると判別
して、微調整モードの制御が実行される。更に、目標位
値又は偏差が変化してＥ＜Ｆ（ｅ）となれば、の切換
制御が実行され、図９のＤの領域で示される閉方向減速
モードの制御が実行される。即ち、ステツピングモータ
は、図８の最適加減速曲線群の領域Ｄの曲線に沿つて作
動する。又、目標位値又は偏差が変化してＥ＞Ｆ（ｅ）
となれば、の切換制御が実行され、図９のＣの領域で
示される閉方向加速定速モードに戻る。又、ｅ＜０かつ
Ｅ＝０となれば、の切換制御が実行され、図１０の領
域Ａで示される開方向加速定速モード、又は領域Ｃで示
される閉方向加速定速モードの制御が実行される。又、
目標位値又は偏差が変化してｅ＜ｎかつＥ＝０となれ
ば、微調整領域の範囲にあると判別して、微調整モード
の制御が実行される。

【００３６】従つて、目標位置が常時変化しても、ステ
ツピングモータの作動状態は図８のマツプデータに基づ
き、各モードの最適加減速曲線に沿つて追従制御され
る。従つて、ステツピングモータの作動は、常時最適な
加減速によつて行われ、目標位置までの応答時間を最短
にすることとができる。

【００３７】また、図８に示されるような、ただ１つの
最大速度までの加減速テーブルを持つだけだけでよく、
メモリの冗長性が無い。

【００３８】更に、５種類のモードでステツピングモー
タの動作毎に状態として分けているので、分岐判断処理
が少なく、視覚的に動作を捕らえることが出来るため、
信頼性の高いプログラムを構成出来る。

【００３９】以下、上記構成に基づく本発明の作動を詳
述する。

【００４０】図１１〜図１６は、本実施例のフローチヤ
ートである。

【００４１】本実施例は、図１１に示されるサブルーチ
ンを実行することである。このサブルーチンは、５mmse
c の一定周期毎に、ＣＰＵのメインルーチン（図示せ
ず）から割込み微調整モードの制御が実行される。尚、
メインルーチン（図示せず）の周期は１２mmsec であ
る。割込み後、図１２は、微調整モードのフローチヤー
トである。ＳＴＥＰ１１０及び１２０は、ステツピング
モータの目標位置と現在位置との偏差ｅが、所定の微調
整範囲ｎ内にあるかどうかを判別している。ここで、＋
はステツピングモータが開方向に作動していることを示
し、−はステツピングモータが閉方向に作動しているこ
とを示す。これらＳＴＥＰ１１０及び１２０において、
何れもＮＯの場合は、偏差ｅが、所定の微調整範囲ｎ内
にあると判断して、ＳＴＥＰ１３０の微調整出力に移行
する。この微調整出力は、ステツピングモータを１ステ
ツプずつ作動させるようにする。但し、１ステツプの偏
差で加速定速モードに移行すると、原点周辺でハンチン
グしてしまい収束しないおそれがある。これは、低速で
の微振動の原因となる可能性がある。そのため、数ステ
ツプ以下の偏差では加速定速モードに移行しないように
して１ステツプずつ作動させるようにする。微調整出力
後、ＳＴＥＰ１４０に移行する。ここでは、次回の割込
みタイマを算出する。即ち、次回の割込みタイマは、Ｃ
ＰＵ内蔵のタイマ（図示せず）によつて計測された現在
の時間と、この微調整モードのサブルーチンの一定周期
（５mmsec ）とを加算した時間である。そして、ＳＴＥ
Ｐ１５０に移行して、一定周期割込みタイマが起動す
る。

【００４２】また、ＳＴＥＰ１１０において、ＹＥＳの
場合はＳＴＥＰ２００の開方向加速・定速モードに移行
する。又、ＳＴＥＰ１２０において、ＹＥＳの場合はＳ
ＴＥＰ３００の閉方向加速・定速モードに移行する。こ
れらＳＴＥＰ２００及び３００では、後述する各モード
のフローチヤートが実行される。そして、ＳＴＥＰ１６
０に移行して、ＣＰＵ内蔵タイマの現時間と一定時間と
を加算して次回の割込みタイマが算出される。尚、一定
時間は後述する速度カウンタより算出される。

【００４３】その後、ＳＴＥＰ１７０に移行して、割込
みタイマが起動して、ＳＴＥＰ２００又はＳＴＥＰ３０
０の何れか一方のモードが実行される。以上、上述のＳ
ＴＥＰが繰り返される。

【００４４】図１３は、図１２のＳＴＥＰ２００の開方
向加速・定速モードのフローチヤートである。ＳＴＥＰ
２１０において、ステツピングモータは開方向に１ステ
ツプ駆動される。次のＳＴＥＰ２１５において、モニタ
値が算出される。更に、ＳＴＥＰ２２０において、ステ
ツピングモータの目標位置と現在位置との偏差ｅが算出
される。算出された偏差ｅに基づき、ＳＴＥＰ２３０に
おいて速度カウンタＥと比較される。即ち、Ｆ（ｅ）＞
Ｅを判別している。尚、この判別式Ｆ（ｅ）＞Ｅは、図
９及び図１０のの切換条件と実質的に同じである。こ
こで、ＹＥＳの場合、ＳＴＥＰ２４０に移行する。即
ち、現在のステツピングモータの作動状態は、図９のＡ
の開方向加速・定速領域にあると判断される。従つて、
ＳＴＥＰ２４０において、次回の速度カウンタＥは、現
在の速度カウンタＥに１を加算した速度カウンタとな
る。このため、ステピングモータは図８の最適加減速曲
線に従つて加速される。次に、ＳＴＥＰ２５０におい
て、速度カウンタＥと最大値Ｅmax とが比較される。Ｅ
＞Ｅmax の場合、ＳＴＥＰ２６０に移行する。このＳＴ
ＥＰ２６０では、速度カウンタＥは最大値Ｅmaxに等し
くなり、ステツピングモータのリミツタが働く。そし
て、ＳＴＥＰ１６０において、ＣＰＵ内蔵タイマの現時
間とテーブルより次回の割込みタイマが設定される。こ
の場合、テーブルは速度カウンタＥより求められる時間
であり、１パルスで駆動されるステツピングモータの角
度又は位置を速度カウンタＥで徐することによつて求ま
る。次に、ＳＴＥＰ１７０に移行され、割込みタイマが
起動される。尚、ＳＴＥＰ２５０において、ＮＯの場
合、ＳＴＥＰ１７０に直接移行する。

【００４５】また、ＳＴＥＰ２３０において、ＮＯの場
合、ＳＴＥＰ４００に移行する。即ち、モードが切り換
わり、開方向減速モードが実行される。この場合、次の
ＳＴＥＰ４５０において、速度カウンタＥは、現在の速
度カウンタＥから１を引いた速度となり、減速されるこ
ととなる。ＳＴＥＰ４５０の実行後、ＳＴＥＰ１６０に
移行して次回の割込みタイマが算出される。そして、Ｓ
ＴＥＰ１７０において、割込みタイマが起動する。以
上、上述のＳＴＥＰが繰り返される。

【００４６】図１４は、開方向減速モードのフローチヤ
ートである。ＳＴＥＰ４００〜４３０は図１３の開方向
加速・定速モードのＳＴＥＰ２００〜２３０と対応して
いる。ＳＴＥＰ４３０の判別式Ｆ（ｅ）＞Ｅは、図９及
び図１０のの切換条件と実質的に同じである。ＹＥＳ
の場合、ＳＴＥＰ２００に移行して、図１３の開方向加
速・定速モードが実行される。ＮＯの場合、ＳＴＥＰ４
４０に移行する。このＳＴＥＰ４４０において、ＮＯの
場合、ＳＴＥＰ４５０に移行する。即ち、現在のステツ
ピングモータの作動状態は、図９のＢの開方向減速領域
にあると判断される。従つて、次のＳＴＥＰ４５０にお
いて、次回の速度カウンタＥは、現在の速度カウンタＥ
から１を引いた速度カウンタとなる。このため、ステピ
ングモータは図８の最適加減速曲線に従つて減速され
る。その後、ＳＴＥＰ１６０及び１７０に移行して、速
度カウンタＥより次回の割込みタイマが算出され、割込
みタイマが起動する。

【００４７】また、ＳＴＥＰ４４０において、ＹＥＳの
場合、ＳＴＥＰ４６０に移行する。

【００４８】ＳＴＥＰ４４０の判別式Ｅ＝０及びＳＴＥ
Ｐ４８０の判別式ｅ＝０は、図９及び図１０のの切換
条件と実質的に同じである。ＳＴＥＰ４６０において、
ＮＯの場合、ＳＴＥＰ３００の閉方向加速・定速モード
のフローチヤートが実行される。又、ＳＴＥＰ４６０に
おいて、ＹＥＳの場合、図１０に示されるように、ＳＴ
ＥＰ１００〜１５０の微調整モードに移行する。以上、
上述のＳＴＥＰが繰り返される。

【００４９】図１５は、図１４のＳＴＥＰ３００の閉方
向加速・定速モードのフローチヤートである。ＳＴＥＰ
３１０において、ステツピングモータは閉方向に１ステ
ツプ駆動される。次のＳＴＥＰ３１５において、モニタ
値が算出される。更に、ＳＴＥＰ３２０において、ステ
ツピングモータの目標位置と現在位置との偏差ｅが算出
される。算出された偏差ｅに基づき、ＳＴＥＰ３３０に
おいて速度カウンタＥと比較される。即ち、Ｆ（ｅ）＞
Ｅを判別している。尚、この判別式Ｆ（ｅ）＞Ｅは、図
９及び図１０のの切換条件と実質的に同じである。こ
こで、ＹＥＳの場合、ＳＴＥＰ３４０に移行する。即
ち、現在のステツピングモータの作動状態は、図９のＣ
の閉方向加速・定速領域にあると判断される。従つて、
ＳＴＥＰ３４０において、次回の速度カウンタＥは、現
在の速度カウンタＥに１を加算した速度カウンタとな
る。このため、ステピングモータは図８の最適加減速曲
線に従つて閉方向に加速される。次に、ＳＴＥＰ３５０
において、速度カウンタＥと閉方向側の最大値Ｅmax と
が比較される。Ｅ＞Ｅmax の場合、ＳＴＥＰ３６０に移
行する。このＳＴＥＰ３６０では、速度カウンタＥは最
大値Ｅmax に等しくなり、ステツピングモータのリミツ
タが働く。そして、ＳＴＥＰ１６０において、ＣＰＵ内
蔵タイマの現時間とテーブルより次回の割込みタイマが
設定される。この場合、テーブルは速度カウンタＥより
求められる時間であり、１パルスで駆動されるステツピ
ングモータの角度又は位置を速度カウンタＥで徐するこ
とによつて求まる。次に、ＳＴＥＰ１７０に移行され、
割込みタイマが起動される。尚、ＳＴＥＰ３５０におい
て、ＮＯの場合、ＳＴＥＰ１７０に直接移行する。

【００５０】また、ＳＴＥＰ３３０において、ＮＯの場
合、ＳＴＥＰ５００に移行する。即ち、モードが切り換
わり、閉方向減速モードが実行される。この場合、次の
ＳＴＥＰ５５０において、速度カウンタＥは、現在の速
度カウンタＥから１を引いた速度となり、減速されるこ
ととなる。ＳＴＥＰ５５０の実行後、ＳＴＥＰ１６０に
移行して次回の割込みタイマが算出される。そして、Ｓ
ＴＥＰ１７０において、割込みタイマが起動する。以
上、上述のＳＴＥＰが繰り返される。

【００５１】図１６は、開方向減速モードのフローチヤ
ートである。ＳＴＥＰ５００〜５３０は図１３の閉方向
加速・定速モードのＳＴＥＰ４００〜４３０と対応して
いる。ＳＴＥＰ５３０の判別式Ｆ（ｅ）＞Ｅは、図９及
び図１０のの切換条件と実質的に同じである。ＹＥＳ
の場合、ＳＴＥＰ３００に移行して、図１５の閉方向加
速・定速モードが実行される。ＮＯの場合、ＳＴＥＰ５
４０に移行する。このＳＴＥＰ５４０において、ＮＯの
場合、ＳＴＥＰ５５０に移行する。即ち、現在のステツ
ピングモータの作動状態は、図９のＤの閉方向減速領域
にあると判断される。従つて、次のＳＴＥＰ５５０にお
いて、次回の速度カウンタＥは、現在の速度カウンタＥ
から１を引いた速度カウンタとなる。このため、ステピ
ングモータは図８の最適加減速曲線に従つて減速され
る。その後、ＳＴＥＰ１６０及び１７０に移行して、速
度カウンタＥより次回の割込みタイマが算出され、割込
みタイマが起動する。

【００５２】また、ＳＴＥＰ５４０において、ＹＥＳの
場合、ＳＴＥＰ５６０に移行する。

【００５３】ＳＴＥＰ５４０の判別式Ｅ＝０及びＳＴＥ
Ｐ５６０の判別式ｅ＝０は、図９及び図１０のの切換
条件と実質的に同じである。ＳＴＥＰ５６０において、
ＮＯの場合、ＳＴＥＰ２００の開方向加速・定速モード
のフローチヤートが実行される。又、ＳＴＥＰ５６０に
おいて、ＹＥＳの場合、図１０に示されるように、ＳＴ
ＥＰ１００〜１５０の微調整モードに移行する。以上、
上述のＳＴＥＰが繰り返される。

【００５４】

【発明の作用効果】以上説明したように本発明は、サー
ボシステムの異常判断及び処理の精度を向上することが
出来るという利点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のサーボシステムの脱調を判断するため
の基本的な異常処理ルーチンのフローチヤートである。

【図２】本発明の第１実施例の異常処理ルーチンのフロ
ーチヤートである。

【図３】本発明の第２実施例の異常処理ルーチンのフロ
ーチヤートである。

【図４】本発明の第３実施例の異常処理ルーチンのフロ
ーチヤートである。

【図５】本発明の第１実施例の許容値テーブルである。

【図６】本発明の第２実施例の許容値テーブルである。

【図７】本発明のサーボシステムのシステムブロツク図
である。

【図８】本発明のステツピングモータの作動状態を表す
位相平面図である。

【図９】本発明のステツピングモータの作動状態分岐図
である。

【図１０】本発明のステツピングモータの作動状態遷移
図である。

【図１１】本発明のサーボシステムのフローチヤートで
ある。

【図１２】本発明の微調整モードのフローチヤートであ
る。

【図１３】本発明の開方向加速・定速モードのフローチ
ヤートである。

【図１４】本発明の開方向減速モードのフローチヤート
である。

【図１５】本発明の閉方向加速・定速モードのフローチ
ヤートである。

【図１６】本発明の閉方向減速モードのフローチヤート
である。

【符号の説明】

１スロツトル弁２ステツピングモータ（サーボ）３駆動回路４アクセルセンサ５目標開度演算回路６駆動パルス発生器７現在開度演算回路８偏差演算回路９モード切換演算回路１０現在速度演算回路１１マツプデータ（加減速テーブル）１２モード

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ステツプ角度によつて制御され、かつ目
標値に追従するステツピングモータを有するサーボシス
テム、前記ステツピングモータによつて制御される制御
対象部材の実測値をセンサによつて検知する工程、前記
ステツピングモータの駆動ステツプ数をモニタ値として
記憶する工程、前記モニタ値と前記センサ値とを比較
し、前記センサ値と前記モニタ値との差の絶対値が第１
許容値よりも大きいかどうかを判断する工程、前記絶対
値が前記第１許容値より大きい場合、脱調と判断して前
記モニタ値を前記センサ値に置き換える工程、前記ステ
ツピングモータの速度を検知する工程、前記ステツピン
グモータ速度に応じて前記第１許容値を補正する第２許
容値をテーブルとして記憶する工程を含むサーボシステ
ムの異常処理方法。
【請求項２】前記請求項１に記載の前記第２許容値
は、前記ステツピングモータの速度の増大に応じて増加
する工程を含むサーボシステムの異常処理方法。
【請求項３】ステツプ位置によつて制御され、かつ目
標値に追従するステツピングモータを有するサーボシス
テム、前記ステツピングモータによつて制御される制御
対象部材の実測値をセンサによつて検知する工程、前記
ステツピングモータの駆動ステツプ数をモニタ値として
記憶する工程、前記モニタ値と前記センサ値とを比較
し、前記センサ値と前記モニタ値との差の絶対値が第１
許容値よりも大きいかどうかを判断する工程、前記絶対
値が前記第１許容値より大きい場合、脱調と判断して前
記モニタ値を前記センサ値に置き換える工程、前記ステ
ツピングモータの速度を検知する工程、前記モニタ値を
前記センサ値に置き換える工程において、前記サーボ速
度に応じて前記モニタ値を補正する係数をテーブルとし
て記憶する工程を含むサーボシステムの異常処理方法。
【請求項４】前記請求項３に記載の前記係数は、前記
ステツピングモータの速度の増大に応じて減少する工程
を含むサーボシステムの異常処理方法。
【請求項５】ステツプ位置によつて制御され、かつ目
標値に追従するステツピングモータを有するサーボシス
テム、前記ステツピングモータによつて制御される制御
対象部材の実測値をセンサによつて検知する工程、前記
ステツピングモータの駆動ステツプ数をモニタ値として
記憶する工程、前記モニタ値と前記センサ値とを比較
し、前記センサ値と前記モニタ値との差の絶対値が第１
許容値よりも大きいかどうかを判断する工程、前記絶対
値が前記第１許容値より大きい場合、脱調と判断して前
記モニタ値を前記センサ値に置き換える工程、前記ステ
ツピングモータの速度を検知する工程、前記ステツピン
グモータの駆動ステツプ数をモニタ値として記憶する工
程において、前記モニタ値に時間遅れ処理を実施する工
程、および前記時間遅れ処理後の値を使用する工程を含
むサーボシステムの異常処理方法。