JP3020714B2 - ステッピングモータの駆動方法とその装置 - Google Patents
ステッピングモータの駆動方法とその装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はステッピングモータの駆
動方式に関するものであり、特にステッピングモータの
回転開始時にその挙動を不安定にさせることなく迅速に
加速してゆくことのできる駆動方式を提案するものであ
る。
動方式に関するものであり、特にステッピングモータの
回転開始時にその挙動を不安定にさせることなく迅速に
加速してゆくことのできる駆動方式を提案するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】ステッピングモータの駆動方式として、
加速度の小さい加速方式たとえば１−２相励磁方式と加
速度の大きい加速方式たとえば２相励磁方式とを使いわ
ける技術が知られている。この技術の一例が特開平３−
１７５１２８号に開示されており、この技術ではステッ
ピングモータの回転開始時、停止時、反転時等に１−２
相励磁方式を用い、その他の場合に２相励磁方式を用い
る。このようにするとステッピングモータが脱調してし
まうことを防止しつつ、充分な高速度にまでモータ回転
数を増速してゆくことができる。又特開平１−２３１６
９５号公報には、運転領域によって、加減速割合を変え
る技術も開示されている。
加速度の小さい加速方式たとえば１−２相励磁方式と加
速度の大きい加速方式たとえば２相励磁方式とを使いわ
ける技術が知られている。この技術の一例が特開平３−
１７５１２８号に開示されており、この技術ではステッ
ピングモータの回転開始時、停止時、反転時等に１−２
相励磁方式を用い、その他の場合に２相励磁方式を用い
る。このようにするとステッピングモータが脱調してし
まうことを防止しつつ、充分な高速度にまでモータ回転
数を増速してゆくことができる。又特開平１−２３１６
９５号公報には、運転領域によって、加減速割合を変え
る技術も開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】さてかかる従来の技術
の場合、まず加速度の小さい１−２相励磁方式で速度レ
ベルを徐々に上げてゆく。すなわち図１(c) に良く示さ
れているように徐々に各パルス波のパルス幅Ｔ１，Ｔ
２，Ｔ３…等を小さくしてゆく。そしてモータの回転数
が充分にあがり慣性力が大きくなったところ（図１(c)
の場合はタイミングＴＣ）で加速度の大きい２相励磁方
式に切換える。この場合、モータの回転開始時にはモー
タが静摩擦力に抗して動き始め、動き始めると摩擦力が
静摩擦力よりも急激に小さくなることから、図１(c) の
Ｃ１に例示するように振動現象が生じる。
の場合、まず加速度の小さい１−２相励磁方式で速度レ
ベルを徐々に上げてゆく。すなわち図１(c) に良く示さ
れているように徐々に各パルス波のパルス幅Ｔ１，Ｔ
２，Ｔ３…等を小さくしてゆく。そしてモータの回転数
が充分にあがり慣性力が大きくなったところ（図１(c)
の場合はタイミングＴＣ）で加速度の大きい２相励磁方
式に切換える。この場合、モータの回転開始時にはモー
タが静摩擦力に抗して動き始め、動き始めると摩擦力が
静摩擦力よりも急激に小さくなることから、図１(c) の
Ｃ１に例示するように振動現象が生じる。
【０００４】しかるに従来の技術はこの振動現象の発生
を考慮せず、換言すればパルス幅の減少に追従してモー
タ速度が上昇しているものとして加速度の大きい２相励
磁方式に切換えてしまう。あるいは加減速割合を変えた
運転モードに切換えてしまう。このために図１(b) に示
すように、加速度の大きい２相励磁方式に移行後にも振
動が継続し、ときにはそれがむしろ増大し、甚しいとき
には脱調しかねない。そこで本発明ではモータの挙動を
不安定にすることなく迅速に加速してゆくことのできる
駆動方式を提案するものである。
を考慮せず、換言すればパルス幅の減少に追従してモー
タ速度が上昇しているものとして加速度の大きい２相励
磁方式に切換えてしまう。あるいは加減速割合を変えた
運転モードに切換えてしまう。このために図１(b) に示
すように、加速度の大きい２相励磁方式に移行後にも振
動が継続し、ときにはそれがむしろ増大し、甚しいとき
には脱調しかねない。そこで本発明ではモータの挙動を
不安定にすることなく迅速に加速してゆくことのできる
駆動方式を提案するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明では加速度の小さい加速方式と加速度の大
きい加速方式を併用するステッピングモータの駆動方法
であり、加速度の小さい加速方式でステッピングモータ
を駆動し始めて増速してゆく過程で、速度上昇率の低い
特定タイミングを検出しておく工程と、該特定タイミン
グ以外のタイミングに加速度の小さい加速方式から加速
度の大きい加速方式への移行点を設定しておく工程とを
有するステッピングモータの駆動方法を創り出した。ま
た上記課題は、加速度の小さい加速方式用の駆動パルス
波と、加速度の大きい加速方式用の駆動パルス波のいず
れかを選択的に出力する駆動パルス出力回路と、ステッ
ピングモータの回転開始時に、まず加速度の小さい加速
方式用の駆動パルス波をそのパルス幅を徐々に短くして
出力させ、ついで加速度の大きい加速方式用の駆動パル
ス波を出力させるコントローラとを有するステッピング
モータの駆動装置において、該コントローラにおける加
速度の大きい加速方式への移行タイミングがステッピン
グモータの速度上昇率の低い特定タイミング以外のタイ
ミングに設定されていることを特徴とするステッピング
モータの駆動装置によって解決される。
めに、本発明では加速度の小さい加速方式と加速度の大
きい加速方式を併用するステッピングモータの駆動方法
であり、加速度の小さい加速方式でステッピングモータ
を駆動し始めて増速してゆく過程で、速度上昇率の低い
特定タイミングを検出しておく工程と、該特定タイミン
グ以外のタイミングに加速度の小さい加速方式から加速
度の大きい加速方式への移行点を設定しておく工程とを
有するステッピングモータの駆動方法を創り出した。ま
た上記課題は、加速度の小さい加速方式用の駆動パルス
波と、加速度の大きい加速方式用の駆動パルス波のいず
れかを選択的に出力する駆動パルス出力回路と、ステッ
ピングモータの回転開始時に、まず加速度の小さい加速
方式用の駆動パルス波をそのパルス幅を徐々に短くして
出力させ、ついで加速度の大きい加速方式用の駆動パル
ス波を出力させるコントローラとを有するステッピング
モータの駆動装置において、該コントローラにおける加
速度の大きい加速方式への移行タイミングがステッピン
グモータの速度上昇率の低い特定タイミング以外のタイ
ミングに設定されていることを特徴とするステッピング
モータの駆動装置によって解決される。
【０００６】
【作用】請求項１に係わる駆動方法によると、加速度の
小さい加速方式で加速中で、振動が回転方向とは逆の方
向に働いている間、すなわちモータの速度上昇率が低い
期間内に加速度の大きい加速方式に切換えられることが
ない。すなわちこの方法によると振動が回転方向に働い
てモータが充分な慣性力を有しているタイミングで加速
度の大きい加速方式に切換えられる。このため加速度の
大きい加速方式に切換えた後モータ回転数は滑らかに上
昇し、振動が持続することを防止できる。また請求項２
の発明に係わる装置によると、上記駆動方法が確実に営
まれ、モータの挙動が不安定となることなく迅速に加速
される。
小さい加速方式で加速中で、振動が回転方向とは逆の方
向に働いている間、すなわちモータの速度上昇率が低い
期間内に加速度の大きい加速方式に切換えられることが
ない。すなわちこの方法によると振動が回転方向に働い
てモータが充分な慣性力を有しているタイミングで加速
度の大きい加速方式に切換えられる。このため加速度の
大きい加速方式に切換えた後モータ回転数は滑らかに上
昇し、振動が持続することを防止できる。また請求項２
の発明に係わる装置によると、上記駆動方法が確実に営
まれ、モータの挙動が不安定となることなく迅速に加速
される。
【０００７】
【実施例】図２は本発明に係わる方法と装置をエンジン
の出力制御装置に組込んだ実施例のシステム構成を示し
ている。エンジン２の出力は吸気管６中で開閉するスロ
ットルバルブ４で調整され、そのスロットルバルブ４の
開度はステッピングモータ８で調整される。ステッピン
グモータ８は制御装置２４で制御される。制御装置２４
はＣＰＵ１８とＲＯＭ２０とＲＡＭ２２とで構成される
マイクロコンピュータを主体として構成されている。こ
のマイクロコンピュータには駆動回路１２が接続され、
駆動回路１２はマイクロコンピュータからの制御信号に
基づいてステッピングモータ８に駆動パルス波を送る。
またマイクロコンピュータには入力インターフェイス１
４とＡ／Ｄコンバータ１６を介してアクセル開度センサ
１０の信号が入力される。マイクロコンピュータはアク
セルの開度や図示しないエンジンの運転状態に関する他
の信号に基づいて、当該条件における最適のスロットル
バルブの開度、すなわちステッピングモータ８の目標ス
テップ数を算出し、かつ駆動回路１２にモータ８をその
目標ステップ数に回転させる駆動パルス波を出力させ
る。
の出力制御装置に組込んだ実施例のシステム構成を示し
ている。エンジン２の出力は吸気管６中で開閉するスロ
ットルバルブ４で調整され、そのスロットルバルブ４の
開度はステッピングモータ８で調整される。ステッピン
グモータ８は制御装置２４で制御される。制御装置２４
はＣＰＵ１８とＲＯＭ２０とＲＡＭ２２とで構成される
マイクロコンピュータを主体として構成されている。こ
のマイクロコンピュータには駆動回路１２が接続され、
駆動回路１２はマイクロコンピュータからの制御信号に
基づいてステッピングモータ８に駆動パルス波を送る。
またマイクロコンピュータには入力インターフェイス１
４とＡ／Ｄコンバータ１６を介してアクセル開度センサ
１０の信号が入力される。マイクロコンピュータはアク
セルの開度や図示しないエンジンの運転状態に関する他
の信号に基づいて、当該条件における最適のスロットル
バルブの開度、すなわちステッピングモータ８の目標ス
テップ数を算出し、かつ駆動回路１２にモータ８をその
目標ステップ数に回転させる駆動パルス波を出力させ
る。
【０００８】図３はマイクロコンピュータが駆動回路１
２に制御信号を送るまでの処理手順を示しており、この
処理手順はＲＯＭ２０に記憶されているプログラムに従
ってＣＰＵ１８が作動することで実行される。なおこの
処理手順は後述するステップＳ３６，Ｓ３８でセットさ
れるタイマ時間毎に割込み実行される。
２に制御信号を送るまでの処理手順を示しており、この
処理手順はＲＯＭ２０に記憶されているプログラムに従
ってＣＰＵ１８が作動することで実行される。なおこの
処理手順は後述するステップＳ３６，Ｓ３８でセットさ
れるタイマ時間毎に割込み実行される。
【０００９】図３中ステップＳ２はそのときのスピード
レベルＳＰＤＬＶＬがゼロか否かを判別するものであ
り、ゼロならば（すなわちモータが停止していれば）、
次にステップＳ４で目標のステップ数と現在のステップ
数が一致しているか否かを判別する。なお目標のステッ
プ数は前述のようにこの処理手順とは別の処理手順に従
って、アクセルの開度等によって予め算出されている。
ここで目標ステップ数と現在のステップ数が一致してい
れば、ステップＳ３８が実行される。ここでは目標ステ
ップ数が変化して現在のステップ数と一致しなくなった
ことを迅速に検出できるように、短い時間が割込みタイ
マにセットされる。ここではモータを動かす必要がない
ためリターンする。
レベルＳＰＤＬＶＬがゼロか否かを判別するものであ
り、ゼロならば（すなわちモータが停止していれば）、
次にステップＳ４で目標のステップ数と現在のステップ
数が一致しているか否かを判別する。なお目標のステッ
プ数は前述のようにこの処理手順とは別の処理手順に従
って、アクセルの開度等によって予め算出されている。
ここで目標ステップ数と現在のステップ数が一致してい
れば、ステップＳ３８が実行される。ここでは目標ステ
ップ数が変化して現在のステップ数と一致しなくなった
ことを迅速に検出できるように、短い時間が割込みタイ
マにセットされる。ここではモータを動かす必要がない
ためリターンする。
【００１０】目標ステップ数と現在のステップ数が一致
していなければモータを回転させ始める必要がある。そ
こでこのためにまずステップＳ６でＣＳＴＥＰをゼロと
する。ここでＣＳＴＥＰは回転させ始めた後のステップ
数をカウントする変数名である。スピードレベルがゼロ
でなければ回転中であることからＣＳＴＥＰをゼロに初
期化するステップＳ６をスキップさせる。
していなければモータを回転させ始める必要がある。そ
こでこのためにまずステップＳ６でＣＳＴＥＰをゼロと
する。ここでＣＳＴＥＰは回転させ始めた後のステップ
数をカウントする変数名である。スピードレベルがゼロ
でなければ回転中であることからＣＳＴＥＰをゼロに初
期化するステップＳ６をスキップさせる。
【００１１】ステップＳ８は目標ステップ数と現在のス
テップ数の差、すなわちステップ差が所定値未満か否か
を判別するものであり、所定値未満であれば加速度の大
きい高速粗分解能励磁方式、すなわちこの例では２相励
磁方式ではなく、加速度の小さい低速細分解能励磁方
式、すなわちこの例では１−２相励磁方式で駆動パルス
波を出力させる低速フラグをセットする（Ｓ１４）。
テップ数の差、すなわちステップ差が所定値未満か否か
を判別するものであり、所定値未満であれば加速度の大
きい高速粗分解能励磁方式、すなわちこの例では２相励
磁方式ではなく、加速度の小さい低速細分解能励磁方
式、すなわちこの例では１−２相励磁方式で駆動パルス
波を出力させる低速フラグをセットする（Ｓ１４）。
【００１２】一方、ステップ差が所定値以上であれば次
に回転し始めてからのステップ数が設定値未満か否か判
別する（Ｓ１０）。ここで設定値は図１(c) の場合５に
設定されている。そこでＣＳＴＥＰが０〜４の間、すな
わちモータが回転し始めた後後述のステップＳ１６が５
回実行されるまでの間は高速フラグをセットするステッ
プＳ１２をスキップさせる。このため図１(c) に示すよ
うに５パルス送り出され、５ステップ数回転するまでの
間は、加速度の小さい低速細分解能励磁方式が選択され
る。ここでステップＳ１０における設定値５は図１(c)
に示すようにモータに生じる振動がモータの回転方向に
作用し、速度上昇率の大きいタイミングに一致させてい
る。すなわちステップＳ１０とステップＳ１２をスキッ
プさせる処理によって、ステップ数が２と３とかいうタ
イミングであり、この場合振動がモータの反回転方向に
作用してモータの速度上昇率が低い間に加速度の大きい
高速粗分解能励磁方式への移行を禁止させる処理が営ま
れる。なおこのプログラムの作成に先立って、振動の周
期等が測定され、その結果に基づいてステップＳ１０の
設定値が決められている。ステップＳ１０で、回転開始
後に設定ステップ数以上回転したことが判別されると、
加速度の大きい高速粗分解能励磁方式を指示するフラグ
がセットされる（Ｓ１２）。なお高速フラグがセットさ
れると低速フラグはリセットされ、また高速フラグは低
速フラグがセットされるとリセットされる。
に回転し始めてからのステップ数が設定値未満か否か判
別する（Ｓ１０）。ここで設定値は図１(c) の場合５に
設定されている。そこでＣＳＴＥＰが０〜４の間、すな
わちモータが回転し始めた後後述のステップＳ１６が５
回実行されるまでの間は高速フラグをセットするステッ
プＳ１２をスキップさせる。このため図１(c) に示すよ
うに５パルス送り出され、５ステップ数回転するまでの
間は、加速度の小さい低速細分解能励磁方式が選択され
る。ここでステップＳ１０における設定値５は図１(c)
に示すようにモータに生じる振動がモータの回転方向に
作用し、速度上昇率の大きいタイミングに一致させてい
る。すなわちステップＳ１０とステップＳ１２をスキッ
プさせる処理によって、ステップ数が２と３とかいうタ
イミングであり、この場合振動がモータの反回転方向に
作用してモータの速度上昇率が低い間に加速度の大きい
高速粗分解能励磁方式への移行を禁止させる処理が営ま
れる。なおこのプログラムの作成に先立って、振動の周
期等が測定され、その結果に基づいてステップＳ１０の
設定値が決められている。ステップＳ１０で、回転開始
後に設定ステップ数以上回転したことが判別されると、
加速度の大きい高速粗分解能励磁方式を指示するフラグ
がセットされる（Ｓ１２）。なお高速フラグがセットさ
れると低速フラグはリセットされ、また高速フラグは低
速フラグがセットされるとリセットされる。
【００１３】以上の処理の終了後、ＣＳＴＥＰが低速細
分解能励磁方式のときは１、高速粗分解能励磁方式のと
きは２インクリメントされＣＳＴＥＰを回転開始後のス
テップ数に一致させる（Ｓ１６）。次にステップＳ１８
でステップ差に基づいた目標スピードレベルを計算す
る。
分解能励磁方式のときは１、高速粗分解能励磁方式のと
きは２インクリメントされＣＳＴＥＰを回転開始後のス
テップ数に一致させる（Ｓ１６）。次にステップＳ１８
でステップ差に基づいた目標スピードレベルを計算す
る。
【００１４】ここでスピードレベルは図５に示すように
マップ化されており、加速度の小さい低速細分解能励磁
方式では１〜５の、加速度の大きい高速粗分解能励磁方
式では２〜１０のスピードレベルが用意されている。な
お高速マップの場合、１パルスについて２ステップ回転
することから１ステップあたりのパルス幅に換算して表
示してある。ステップＳ１８ではステップ差に基づいて
増速してゆく際の目標とするスピードレベルを選択す
る。当然にステップ差が大きいほど大きなスピードレベ
ルが選択される。ただしスピードレベルは最高速でも１
０のため１０が上限とされる。
マップ化されており、加速度の小さい低速細分解能励磁
方式では１〜５の、加速度の大きい高速粗分解能励磁方
式では２〜１０のスピードレベルが用意されている。な
お高速マップの場合、１パルスについて２ステップ回転
することから１ステップあたりのパルス幅に換算して表
示してある。ステップＳ１８ではステップ差に基づいて
増速してゆく際の目標とするスピードレベルを選択す
る。当然にステップ差が大きいほど大きなスピードレベ
ルが選択される。ただしスピードレベルは最高速でも１
０のため１０が上限とされる。
【００１５】次に図３のステップＳ２０が実行される。
ここでは現在のスピードレベルと目標のスピードレベル
とを比較し、目標スピードレベルの方が高ければ１段増
速し、目標スピードレベルの方が低ければ１段減速す
る。
ここでは現在のスピードレベルと目標のスピードレベル
とを比較し、目標スピードレベルの方が高ければ１段増
速し、目標スピードレベルの方が低ければ１段減速す
る。
【００１６】以上の処理によって励磁方式が選択され
（Ｓ１２，Ｓ１４）、スピードレベルが選択（Ｓ２０）
されたあと、ステップＳ２２以後が実行される。ステッ
プＳ２２では加速度の大きい高速粗分解能励磁方式を用
いるか加速度の小さい低速細分解能励磁方式を用いるか
を判別し、加速度の小さい低速細分解能励磁方式ならば
その速度レベルに対応するパルス幅をマップ５を参照し
て算出し、さらに電流値を設定する（Ｓ２４，Ｓ２
６）。加速度の大きい高速粗分解能励磁方式の場合にも
高速用の同様の処理をする（Ｓ２８，Ｓ３０）。そして
ステップＳ３２で、低速の場合には１ステップ数、高速
の場合には２ステップ数増減させて現在のステップ数を
更新し、ステップＳ３４で更新されたステップ数に対応
する励磁パターンをＳ２６又はＳ３０で設定された電流
値でモータに）制御信号を駆動回路１２に送り出す。こ
れにより駆動回路１２からステッピングモータ８に対
し、ステップＳ３４で指示された励磁方式による駆動パ
ルス波が出力され始める。ステップＳ３６ではステップ
Ｓ２４とＳ２８で演算されたパルス幅がタイマにセット
され、ステップＳ３４で出力され始めた励磁状態がその
パルス幅の時間だけ継続される。
（Ｓ１２，Ｓ１４）、スピードレベルが選択（Ｓ２０）
されたあと、ステップＳ２２以後が実行される。ステッ
プＳ２２では加速度の大きい高速粗分解能励磁方式を用
いるか加速度の小さい低速細分解能励磁方式を用いるか
を判別し、加速度の小さい低速細分解能励磁方式ならば
その速度レベルに対応するパルス幅をマップ５を参照し
て算出し、さらに電流値を設定する（Ｓ２４，Ｓ２
６）。加速度の大きい高速粗分解能励磁方式の場合にも
高速用の同様の処理をする（Ｓ２８，Ｓ３０）。そして
ステップＳ３２で、低速の場合には１ステップ数、高速
の場合には２ステップ数増減させて現在のステップ数を
更新し、ステップＳ３４で更新されたステップ数に対応
する励磁パターンをＳ２６又はＳ３０で設定された電流
値でモータに）制御信号を駆動回路１２に送り出す。こ
れにより駆動回路１２からステッピングモータ８に対
し、ステップＳ３４で指示された励磁方式による駆動パ
ルス波が出力され始める。ステップＳ３６ではステップ
Ｓ２４とＳ２８で演算されたパルス幅がタイマにセット
され、ステップＳ３４で出力され始めた励磁状態がその
パルス幅の時間だけ継続される。
【００１７】ステップＳ３６でセットされた時間が経過
すると図３の処理が再度実行される。これによりモータ
８は図１(c) に示すように回転され増速される。
すると図３の処理が再度実行される。これによりモータ
８は図１(c) に示すように回転され増速される。
【００１８】前述のようにこの実施例によると、モータ
の回転開始時に生じる振動がモータの回転方向に作用
し、モータの慣性が充分に高い段階で加速度の大きい高
速粗分解能励磁方式に移行するため、振動が加速度の大
きい高速粗分解能励磁方式の移行後に増大されてモータ
挙動が不安定になるといったことはない。
の回転開始時に生じる振動がモータの回転方向に作用
し、モータの慣性が充分に高い段階で加速度の大きい高
速粗分解能励磁方式に移行するため、振動が加速度の大
きい高速粗分解能励磁方式の移行後に増大されてモータ
挙動が不安定になるといったことはない。
【００１９】この場合、振動の周期等を実験し、ステッ
プＳ１０の設定値を決定するまでの処理により、速度上
昇率の低い特定タイミングを検出しておく工程が実行さ
れ、またステップＳ１０でステップＳ１２をスキップさ
せる処理を設けることにより、加速度の大きい高速粗分
解能励磁方式への移行点を特定タイミング以外に設定し
ておく工程が実行されている。
プＳ１０の設定値を決定するまでの処理により、速度上
昇率の低い特定タイミングを検出しておく工程が実行さ
れ、またステップＳ１０でステップＳ１２をスキップさ
せる処理を設けることにより、加速度の大きい高速粗分
解能励磁方式への移行点を特定タイミング以外に設定し
ておく工程が実行されている。
【００２０】次に本発明の別の実施例を図４を参照して
説明する。この実施例は図３の処理のうちＳ８〜Ｓ１２
の処理過程を図４のように変えたものであり、スピード
レベルが０，２または３のときには高速フラグをセット
する工程Ｓ１２をスキップさせるものである。これによ
りステッピングモータ８が静止している状態でアクセル
が大きく踏み込まれ目標ステップ数が大きく変動したと
きには、まず加速度の小さい低速細分解能励磁方式のス
ピードレベル１を用い（ステップＳ１０ａで今まで停止
していれば高速フラグはセットされないように措置され
ているから）、その次には加速度の大きい高速粗分解能
励磁方式に切換えてしまう。加速度の小さい低速細分解
能励磁方式のスピードレベル１からいきなりに加速度の
大きい高速粗分解能励磁方式に切換えることは禁止され
ていないからである。ここでは図１(a) に示すようにモ
ータに生じる振動が上手により利用され、加速度の小さ
い低速細分解能励磁方式のスピードレベル１からいきな
り加速度の大きい２相励磁方式に切換えられてもモータ
はそれに追従して迅速に高速化してゆく。
説明する。この実施例は図３の処理のうちＳ８〜Ｓ１２
の処理過程を図４のように変えたものであり、スピード
レベルが０，２または３のときには高速フラグをセット
する工程Ｓ１２をスキップさせるものである。これによ
りステッピングモータ８が静止している状態でアクセル
が大きく踏み込まれ目標ステップ数が大きく変動したと
きには、まず加速度の小さい低速細分解能励磁方式のス
ピードレベル１を用い（ステップＳ１０ａで今まで停止
していれば高速フラグはセットされないように措置され
ているから）、その次には加速度の大きい高速粗分解能
励磁方式に切換えてしまう。加速度の小さい低速細分解
能励磁方式のスピードレベル１からいきなりに加速度の
大きい高速粗分解能励磁方式に切換えることは禁止され
ていないからである。ここでは図１(a) に示すようにモ
ータに生じる振動が上手により利用され、加速度の小さ
い低速細分解能励磁方式のスピードレベル１からいきな
り加速度の大きい２相励磁方式に切換えられてもモータ
はそれに追従して迅速に高速化してゆく。
【００２１】これに反し、アクセルが静止状態から僅か
に踏み込まれ、その後急速に踏み込まれた場合を想定す
る。僅かに踏み込まれたときには目標ステップ数が僅か
にしか変化しないことからステップＳ８がＹＥＳとな
る。このためステッピングモータは加速度の小さい低速
励磁状態で１→２→３→４→５と増速されてゆく。ここ
で低速の２または３の速度レベルにあるときにアクセル
が大きく踏み込まれると、そのときステップＳ８はノー
となる。ここでステップＳ１０ｂ，Ｓ１０ｃがないと直
ちに加速度の大きい高速粗分解能励磁方式に切換えら
れ、図１(b) のように振動が増幅されてしまうことがあ
る。しかるにこの実施例では２または３の速度レベルに
あるときには加速度の大きい高速粗分解能励磁方式への
移行が禁止されているため、図１(c) のように増速され
てゆく。このため、この実施例による場合は図１(a) ま
たは(c) の態様で増速されてゆくことになり、いずれの
場合にもモータの挙動を不安定にすることなく迅速に増
速してゆくことができる。
に踏み込まれ、その後急速に踏み込まれた場合を想定す
る。僅かに踏み込まれたときには目標ステップ数が僅か
にしか変化しないことからステップＳ８がＹＥＳとな
る。このためステッピングモータは加速度の小さい低速
励磁状態で１→２→３→４→５と増速されてゆく。ここ
で低速の２または３の速度レベルにあるときにアクセル
が大きく踏み込まれると、そのときステップＳ８はノー
となる。ここでステップＳ１０ｂ，Ｓ１０ｃがないと直
ちに加速度の大きい高速粗分解能励磁方式に切換えら
れ、図１(b) のように振動が増幅されてしまうことがあ
る。しかるにこの実施例では２または３の速度レベルに
あるときには加速度の大きい高速粗分解能励磁方式への
移行が禁止されているため、図１(c) のように増速され
てゆく。このため、この実施例による場合は図１(a) ま
たは(c) の態様で増速されてゆくことになり、いずれの
場合にもモータの挙動を不安定にすることなく迅速に増
速してゆくことができる。
【００２３】なお上記実施例中の定数は当然のことなが
ら例示のものであり、これはステッピングモータやそれ
によって動かされる機械系の特性やパルス幅の設定等に
よって決められるものである。
ら例示のものであり、これはステッピングモータやそれ
によって動かされる機械系の特性やパルス幅の設定等に
よって決められるものである。
【００２４】
【発明の効果】さて本発明によると、加速度の低い例え
ば１−２相励磁という低速細分解能励磁方式でステッピ
ングモータを回転させ始め、その後加速度の大きい例え
ば２相励磁という高速粗分解能励磁方式に切換えてゆく
際に、ステッピングモータの回転開始時に生じる振動が
モータの回転方向とは逆向きに働き、それがために回転
速度が励磁パルス波のパルス幅に比して低下している間
は加速度の大きい高速粗分解能励磁方式に切換えられる
ことがない。このためモータはその挙動が不安定になる
ことなくパルス幅の現象に追従して迅速に高速化されて
ゆく。このようにしてステッピングモータの信頼性を向
上させることができるのである。
ば１−２相励磁という低速細分解能励磁方式でステッピ
ングモータを回転させ始め、その後加速度の大きい例え
ば２相励磁という高速粗分解能励磁方式に切換えてゆく
際に、ステッピングモータの回転開始時に生じる振動が
モータの回転方向とは逆向きに働き、それがために回転
速度が励磁パルス波のパルス幅に比して低下している間
は加速度の大きい高速粗分解能励磁方式に切換えられる
ことがない。このためモータはその挙動が不安定になる
ことなくパルス幅の現象に追従して迅速に高速化されて
ゆく。このようにしてステッピングモータの信頼性を向
上させることができるのである。
【図１】ステップ数の時間的変化の様子を示す図
【図２】実施例のシステム図
【図３】第１実施例の処理手順図
【図４】第２実施例の処理手順図
【図５】スピードレベルのマップを示す図
１２：駆動回路；駆動パルス出力回路 １８，２０，２２；マイクロコンピュータ；コントロー
ラ
ラ
フロントページの続き (72)発明者 櫛 直人 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 審査官 安池 一貴 (56)参考文献 特開 平３−175128（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−231695（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−211095（ＪＰ，Ａ) 特公 昭60−56080（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02P 8/00 - 8/38 F02D 41/00 - 41/40
Claims (2)
- 【請求項１】 加速度の小さい加速方式と加速度の大き
い加速方式を併用するステッピングモータの駆動方法で
あり、 加速度の小さい加速方式でステッピングモータを駆動し
始めて増速してゆく過程で、速度上昇率の低い特定タイ
ミングを検出しておく工程と、 該特定タイミング以外のタイミングに加速度の小さい加
速方式から加速度の大きい加速方式への移行点を設定し
ておく工程とを有するステッピングモータの駆動方法。 - 【請求項２】 加速度の小さい加速方式用の駆動パルス
波と、加速度の大きい加速方式用の駆動パルス波のいず
れかを選択的に出力する駆動パルス出力回路と、 ステッピングモータの回転開始時に、まず加速度の小さ
い加速方式用の駆動パルス波をそのパルス幅を徐々に短
くして出力させ、ついで加速度の大きい加速方式用の駆
動パルス波を出力させるコントローラ、 とを有するステッピングモータの駆動装置において、 該コントローラにおける加速度の大きい加速方式への移
行タイミングがステッピングモータの速度上昇率の低い
特定タイミング以外のタイミングに設定されていること
を特徴とするステッピングモータの駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3417392A JP3020714B2 (ja) | 1992-01-24 | 1992-01-24 | ステッピングモータの駆動方法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3417392A JP3020714B2 (ja) | 1992-01-24 | 1992-01-24 | ステッピングモータの駆動方法とその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05207800A JPH05207800A (ja) | 1993-08-13 |
| JP3020714B2 true JP3020714B2 (ja) | 2000-03-15 |
Family
ID=12406817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3417392A Expired - Fee Related JP3020714B2 (ja) | 1992-01-24 | 1992-01-24 | ステッピングモータの駆動方法とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3020714B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7916069B2 (en) | 2007-08-31 | 2011-03-29 | Furuno Electric Co., Ltd. | Radar device |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5669012B2 (ja) * | 2011-02-03 | 2015-02-12 | 株式会社オリンピア | 遊技機 |
-
1992
- 1992-01-24 JP JP3417392A patent/JP3020714B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7916069B2 (en) | 2007-08-31 | 2011-03-29 | Furuno Electric Co., Ltd. | Radar device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05207800A (ja) | 1993-08-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |