JP3053964B2 - Step motor control method - Google Patents

Step motor control method

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JP3053964B2
JP3053964B2 JP15264492A JP15264492A JP3053964B2 JP 3053964 B2 JP3053964 B2 JP 3053964B2 JP 15264492 A JP15264492 A JP 15264492A JP 15264492 A JP15264492 A JP 15264492A JP 3053964 B2 JP3053964 B2 JP 3053964B2
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motor
step motor
shift
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克己 石田
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Aisan Industry Co Ltd
Toyota Motor Corp
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はステップモータの制御方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for controlling a step motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】物体をステップモータで移動させること
により、その物体の位置を制御する技術が現在良く用い
られる。この場合、その物体の移動範囲が限られている
ことが多く、例えば物体がスロットルバルブの場合に
は、最大閉位置よりもさらに閉じる側に移動することを
禁止する構造が備えられている。このように物体の移動
範囲が限られている場合には、ばね等の付勢手段を付加
し、ステップモータの通電が遮断されている間は物体を
移動可能限界位置に維持しておく技法が良く用いられ
る。例えばエンジンのトラクションコントロール用サブ
スロットルバルブの場合、該サブスロットルバルブの全
開位置を規制するストッパと、該サブスロットルバルブ
を該ストッパの側に付勢しておくばねと、該サブスロッ
トルバルブを該ばねの力に抗して回動させるステップモ
ータを備え、トラクションコントロールが不要な間はス
テップモータへの通電を遮断するとともに該ばねによっ
て該スロットルバルブを全開規制用ストッパに当接させ
ておく構造が用いられる。
2. Description of the Related Art A technique of controlling the position of an object by moving the object with a step motor is often used at present. In this case, the moving range of the object is often limited. For example, when the object is a throttle valve, a structure is provided that prohibits the object from moving further to the closing side than the maximum closing position. When the moving range of the object is limited as described above, a technique of adding an urging means such as a spring and maintaining the object at the movable limit position while the energization of the step motor is cut off is known. Often used. For example, in the case of a sub-throttle valve for traction control of an engine, a stopper for regulating a fully open position of the sub-throttle valve, a spring for biasing the sub-throttle valve toward the stopper, and a A step motor is provided that rotates against the force of the motor, and when traction control is not required, the step motor is cut off and the throttle valve is brought into contact with the full-opening stopper by the spring. Can be

【0003】ステップモータを制御するためには、ステ
ップモータのステップ数を検出し、これによって通電相
を切換える必要がある。このためにステップモータのス
テップ数の絶対値を直接検出する絶対ステップ数検出手
段が用いられることがある。しかしながら多くの場合、
ステップ数が1増減したことを検出してこれからステッ
プ数を演算してゆく手法がとられる。この場合は基準位
置が明かにならないとそのときの絶対的ステップ数が演
算されない。そこで通常はステップモータを一旦基準位
置に回動させ、そのときからのステップ数が演算される
ようにしている。
In order to control the stepping motor, it is necessary to detect the number of steps of the stepping motor and to switch the energized phase accordingly. For this purpose, an absolute step number detecting means for directly detecting the absolute value of the step number of the step motor may be used. However, in many cases,
A method is employed in which it is detected that the number of steps has increased or decreased by 1, and the number of steps is calculated from this. In this case, unless the reference position becomes clear, the absolute step number at that time is not calculated. Therefore, usually, the step motor is once rotated to the reference position, and the number of steps from that time is calculated.

【0004】前記のように、一旦基準位置に移動させ、
その後のステップ数を演算する技術による場合、なんら
かの原因でステップモータへの通電が遮断されることが
ある。この場合、特開昭58−6097号公報の技術で
は、通電遮断時のステップ数を記憶し、通電再開時には
この記憶されたステップ数に基づいて通電相を決定する
技術が採られている。
[0004] As described above, once moved to the reference position,
In the case of using the technique of calculating the number of steps thereafter, energization to the step motor may be cut off for some reason. In this case, the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-6097 employs a technique in which the number of steps at the time of energization cutoff is stored, and when the energization is resumed, the energized phase is determined based on the stored number of steps.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】前記特開昭58−60
97号公報に記載の技術によるとき、通電遮断時と通電
再開時の間にステップモータが回転しなければなんらの
不都合も生じない。
SUMMARY OF THE INVENTION The above-mentioned JP-A-58-60
According to the technique described in Japanese Patent Publication No. 97-97, no inconvenience occurs unless the stepping motor rotates between the time when the power supply is cut off and the time when the power supply is restarted.

【0006】しかしながら前記したように、ステップモ
ータへの通電が遮断されたときにはばね等の付勢手段で
物体を移動可能限界位置に維持しておく構造の場合、通
電遮断時と通電再開時のステップ数が必ずしも一致しな
い。これは物体が移動可能限界位置に復帰したのちに通
電を遮断する場合にも生じる。その理由の一つは通電遮
断時のステップ数と移動可能限界位置を規制するストッ
パに当接するステップ数が厳密には一致しない場合があ
るためである。このような場合には通電遮断後さらに移
動してストッパに当接するために、通電遮断時と通電再
開時のステップ数がずれてしまう。またステップモータ
と物体間が減速機構で連携されている場合には、この減
速機構のバックラッシュの範囲内では、物体位置とステ
ップ数が不一致となってしまう。特に物体がストッパに
当接して移動範囲が規制される場合には、このバックラ
ッシュの影響が強く表われ、通電遮断時と通電再開時の
ステップ数が大きくずれることがある。
However, as described above, when the power supply to the stepping motor is cut off, the object is maintained at the movable limit position by a biasing means such as a spring. The numbers do not always match. This also occurs when the energization is interrupted after the object returns to the movable limit position. One of the reasons is that the number of steps at the time of energization cutoff and the number of steps abutting on the stopper that regulates the movable limit position may not exactly match. In such a case, since the actuator further moves and comes into contact with the stopper after the energization is cut off, the number of steps when the energization is cut off and when the energization is restarted differs. When the step motor and the object are linked by a speed reduction mechanism, the object position and the number of steps do not match within the range of the backlash of the speed reduction mechanism. In particular, when an object comes into contact with the stopper and the movement range is restricted, the influence of the backlash is strong, and the number of steps when power is cut off and when power is restarted may be largely different.

【0007】ステップモータが移動可能限界位置に移動
するたびに、再度基準位置へ移動させてステップ数を補
償することができれば、遮断時と再通電時との間にステ
ップモータが回転してもそのずれを再度補償することが
できる。しかしながら例えば前記したトラクションコン
トロール装置の場合、エンジン始動時に一旦基準位置
移動させてステップ数の補償をすることは可能である
が、エンジンが回転を始めた後に基準位置に回動させる
とエンジンの吸気路が不都合に閉じられてしまう。すな
わちエンジンの回転開始後は基準位置に移動させること
ができない。
Each time the step motor moves to the movable limit position, if the step motor can be moved to the reference position again to compensate for the number of steps, even if the step motor rotates between the time of shut-off and the time of re-energization, it is not affected. The displacement can be compensated again. However, for example, in the case of the above-described traction control device, it is possible to temporarily move the engine to the reference position at the time of starting the engine to compensate for the number of steps. The road is closed inconveniently. That is, after the engine starts rotating, it cannot be moved to the reference position.

【0008】このような場合、前記した特開昭58−6
097号公報記載の技術による場合、通電遮断時のステ
ップ数と通電再開時のステップ数が等しいとして通電再
開時の通電相が決定される。今図2(d) に例示する4相
のステップモータが、時計回りのときはA→B→A´→
B´(ここでダッシュ記号は上横線に代わる表示であ
り、図中では上横線で示されている)、反時計回りのと
きはA→B´→A´→Bのように励磁される場合を例と
して説明する。ここでロータRがA相励磁でMAXステ
ップ数となったときに移動可能限界位置に位置して通電
が遮断されたとする。さらに前述したストッパ当接位置
とのずれやバックラッシュに起因して通電再開時にはス
テップ数がズレたとする。今通電再開時に±1ステップ
以内の範囲でずれたとすると、遮断時と同一相の励磁、
すなわちA相励磁が加えられることによってロータRは
A相にひきつけられ、ずれは解消する。しかしながらず
れステップ数が+3〜+4または−3〜−4であるとす
ると、A相励磁によってロータRは全く反転し、ステッ
プ数は±4ステップ数ずれてしまう。ずれステップ数が
±2ステップの場合には、MAXステップ数に一致した
りあるいはMAX±4ステップ数にずれたりしてしま
う。
In such a case, the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-6 / 1983
In the case of the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 097, the energization phase at the time of resumption of energization is determined on the assumption that the number of steps at the time of energization cutoff is equal to the number of steps at the time of resumption of energization. When the four-phase stepping motor illustrated in FIG. 2D is clockwise, A → B → A ′ →
B '(where the dash symbol is a substitute for the upper horizontal line and is indicated by the upper horizontal line in the figure), and when it is counterclockwise, it is excited as A → B' → A '→ B Will be described as an example. Here, it is assumed that when the rotor R reaches the maximum number of steps in the A-phase excitation, the rotor R is located at the movable limit position and the energization is interrupted. Further, it is assumed that the number of steps is deviated at the time of resumption of energization due to the deviation from the stopper contact position and the backlash described above. Assuming that there is a deviation within ± 1 step when power is restarted, the same phase excitation and
That is, by applying the A-phase excitation, the rotor R is attracted to the A-phase, and the deviation is eliminated. However, if the number of shift steps is +3 to +4 or -3 to -4, the rotor R is completely inverted by the A-phase excitation, and the number of steps is shifted by ± 4 steps. If the number of shift steps is ± 2 steps, it will match the MAX step number or will shift to MAX ± 4 step numbers.

【0009】この様子が図2(a) に良く示されており、
ずれステップ数が3以上または−3以下の場合には通電
再開時に±4ステップずれてしまい、ずれステップ数が
±2の場合には通電遮断時のステップ数(MAX)に復
帰するかあるいは±4ステップ数ずれてしまうのかが不
安定となる。このため図2(a) に示されるように、通電
遮断時と再開時に±2ステップ以上ずれると、通電再開
後±4ステップずれた制御がなされてしまい、目標とす
るステップ数(TARGET)が与えられてもそれより
4ステップ余分に開いたかあるいは4ステップ開き足り
ない位置に制御されてしまうおそれがある。そして物体
が移動可能限界位置に位置して通電が遮断されている間
に±2ステップ以上ずれることは日常良く起ることであ
り、この問題を無視することができない。
This situation is well shown in FIG.
When the number of shift steps is 3 or more or -3 or less, there is a shift of ± 4 steps when the energization is restarted, and when the number of shift steps is ± 2, it returns to the step number (MAX) at the time of energization interruption or ± 4 steps. It becomes unstable whether the number of steps is shifted. Therefore, as shown in FIG. 2 (a), if there is a deviation of ± 2 steps or more between when the power is cut off and when the power is restarted, the control is shifted by ± 4 steps after the power is restarted, and the target number of steps (TARGET) is given. Even if it is opened, there is a possibility that it is controlled to a position where it is opened four extra steps or less than the four steps. A deviation of ± 2 steps or more while the object is located at the movable limit position and the energization is interrupted is a common occurrence every day, and this problem cannot be ignored.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】この問題を解決するため
に、本発明では、図1にその概念が模式的に示される方
法、すなわち、所定範囲内で移動可能で、機械的付勢手
段によって移動可能限界位置Dに復帰するように付勢さ
れている物体Cを移動させるステップモータEの制御方
法であり、該ステップモータEの通電が遮断されて前記
物体Cが前記移動可能限界位置Dに位置している状態か
ら前記物体Cが基準位置Jに移動するまで該ステップモ
ータEを回動させる工程Fと、該回動工程F中に該ステ
ップモータEが回動したステップ数をカウントする工程
Gと、該工程Gでカウントされたステップ数と所定ステ
ップ数との差を算出するずれステップ数算出工程Hと、
該ずれステップ数算出工程Hで算出されたずれステップ
数が前記ステップモータEの相数に相当するステップ数
に略相当する場合には、以後の通電再開時のステップ数
を、前記所定ステップ数に前記ずれステップ数算出工程
Hで算出されたずれステップ数の1/2 もしくは相数の1/
2 に相当するステップ数を増減する工程Iとを有するこ
とを特徴とするステップモータ制御方法を創り出した。
In order to solve this problem, the present invention provides a method whose concept is schematically shown in FIG. 1, that is, it is movable within a predetermined range and is provided with mechanical biasing means. This is a control method of a step motor E for moving an object C which is urged to return to the movable limit position D, and the energization of the step motor E is cut off to move the object C to the movable limit position D. A step F of rotating the step motor E until the object C moves from the position to the reference position J, and a step of counting the number of steps that the step motor E rotates during the rotating step F G, a deviation step number calculation step H for calculating a difference between the number of steps counted in the step G and the predetermined step number,
In the case where the number of shift steps calculated in the number of shift step calculation step H substantially corresponds to the number of steps corresponding to the number of phases of the step motor E, the number of steps at the time of restarting the energization is set to the predetermined number of steps. One-half of the number of shift steps calculated in the number-of-shift-steps calculation step H or 1 / of the number of phases.
And a step I of increasing or decreasing the number of steps corresponding to step 2.

【0011】[0011]

【作用】図2(b) は、基準位置に移動させて、ステップ
数を補償する際の様子すなわちイニシャルチェックの様
子を示している。通電停止時と次に最初にステップモー
タを起動させる際のステップ数のずれが±1ステップ以
内であれば、停止時と同一相で通電することでステップ
数は停止時のステップ数に一致する。これに対し+3以
上ずれていれば+4ステップ数ずれた状態に、−3ステ
ップ以上ずれていれば−4ステップ数ずれた状態に回転
する。そしてこのステップ数と基準位置に移動させたと
きのステップ数とから、物体を移動可能限界位置から基
準位置に移動させるに要するステップ数がわかる(工程
G)。ここでずれがなければこのステップ数は一定のス
テップ数であり、これが所定ステップ数として設定され
ている。そこで物体を移動可能限界位置から基準位置に
移動させるに要するステップ数と所定ステップ数との差
から、+4ステップずれていたのか、ずれていなかった
のか、あるいは−4ステップずれていたのかが判別され
る。
FIG. 2 (b) shows a state when the number of steps is compensated by moving to the reference position, that is, an initial check state. If the difference between the number of steps when the power is stopped and when the step motor is first started next is within ± 1 step, the number of steps matches the number of steps when the power is stopped by energizing in the same phase as when the power is stopped. On the other hand, if it is shifted by +3 or more, it rotates in a state shifted by +4 steps, and if it is shifted by -3 steps or more, it rotates in a state shifted by -4 steps. Then, from the number of steps and the number of steps when the object is moved to the reference position, the number of steps required to move the object from the movable limit position to the reference position is known (process G). If there is no deviation, the number of steps is a fixed number of steps, which is set as a predetermined number of steps . Therefore, from the difference between the number of steps required to move the object from the movable limit position to the reference position and the predetermined number of steps, it is determined whether there has been a shift of +4 steps, no shift, or a shift of -4 steps. You.

【0012】本発明によると、自動的にずれが解消する
場合には、すなわちずれステップ数がゼロの場合には、
移動可能限界位置にきたため通電を遮断して次いで通電
を再開する場合にもずれが解消するはずであるから、通
電再開時のステップ数を補正しない(工程I)。
According to the present invention, when the shift is automatically canceled, that is, when the number of shift steps is zero,
Since the gap should be eliminated even when the power supply is cut off and the power supply is restarted because it has reached the movable limit position, the number of steps when the power supply is restarted is not corrected (step I).

【0013】これに対し、起動時のイニシャルチェック
の結果、4ステップ数ずれることがわかると、運転中に
移動可能限界位置にきたために一時的に通電を遮断し次
いで通電を再開する場合にも4ステップずれた制御がな
されるおそれがある。そこでこの場合は、本発明による
と、再開時のステップ数がずれ分(この場合4ステッ
プ)の1/2だけ修正される(工程I)。すなわち図2
(c) S1に示すように、通電再開時のステップ数がこの
場合2ステップ増加される。2ステップ増大修正される
と、図2(d) に示すモータの場合A´相通電で通電が再
開される。このため、遮断時のステップ数に対して+1
〜+3ステップずれていても通電再開後はA´相にひき
つけられ、2ステップ増大修正された位置からカウント
される。この結果ずれが補償され、図2(c) に示すよう
に、正しい目標ステップ数(TARGET)に制御でき
る。
On the other hand, as a result of the initial check at the time of starting, when it is found that the number of steps is shifted by 4 steps, the power supply is temporarily stopped because the vehicle has reached the movable limit position during operation, and then the power supply is restarted. There is a possibility that the control is shifted by four steps. Therefore, in this case, according to the present invention, the number of steps at the time of restart is corrected by 1 / of the deviation (four steps in this case) (process I). That is, FIG.
(c) As shown in S1, the number of steps at the time of restart of energization is increased by two steps in this case. After the two-step increase correction, in the case of the motor shown in FIG. Therefore, +1 is added to the number of steps at the time of interruption.
Even if there is a deviation of up to +3 steps, the phase is attracted to the A 'phase after the resumption of the energization, and is counted from the position corrected and increased by 2 steps. As a result, the deviation is compensated, and the target number of steps (TARGET) can be controlled as shown in FIG.

【0014】図2(b) のイニシャルチェックの結果、−
4ステップずれることがわかれば、そのときは遮断時ス
テップ数から2ステップ減じられたステップ数で通電が
再開される(工程I)。このときは図2(b) に示すよう
に、−2〜−6ステップずれる傾向にある場合であり、
このうち−2〜−4ステップずれる傾向にあるものにつ
いては2ステップ減じたステップ数から通電を開始する
ことによってそのずれは解消される(図2(c) 参照)。
As a result of the initial check shown in FIG.
If it is found that the steps are shifted by 4 steps, then the energization is restarted with the number of steps reduced by 2 steps from the number of steps at the time of interruption (step I). In this case, as shown in FIG. 2 (b), there is a tendency to shift by -2 to -6 steps.
Of these, those which tend to shift by -2 to -4 steps are eliminated by starting the energization from the number of steps reduced by 2 steps (see FIG. 2C).

【0015】なお、以上では説明の便宜のために図2
(d)のモータを例示して説明したが、後述する実施例か
らも明らかなように、本発明の作用はこれに限定される
もではない。なお本発明によってもずれが非常に大きけ
ればそのずれを一度に解消することはできない。しかし
ながら実際上はずれの半分のステップ数を修正すること
によって1回でずれが解消する場合が多く、本発明によ
って充分に効果的にずれの防止が図られる。またずれが
非常に大きく一度で修正できない場合にも、本発明によ
る修正が繰返されることによってずれは解消される。な
お本発明でいう物体の移動範囲は、その移動方向の両方
向で範囲が規制されるものであってもよく、また一方端
においてのみ規制されるものであってもよい。また基準
位置は移動可能限界位置にあっても良いし中間位置にあ
ってもよい。基準位置を移動可能限界位置とする場合に
は、物体の移動範囲をその移動方向の両方向で規制し、
ステップモータの通電遮断時に物体が位置する移動可能
限界位置とは反対側の移動可能限界位置を基準位置とす
る。また物体の移動は直線移動や回動移動等多様な移動
を含むものである。
In the above, for convenience of explanation, FIG.
Although the motor of (d) has been described by way of example, the operation of the present invention is not limited to this, as is clear from the embodiments described later. According to the present invention, if the deviation is very large, the deviation cannot be eliminated at once. However, in practice, by correcting half the number of steps of the deviation, the deviation can often be resolved at one time, and the present invention can sufficiently and effectively prevent the deviation. Further, even when the deviation is very large and cannot be corrected at once, the deviation is eliminated by repeating the correction according to the present invention. The moving range of the object according to the present invention may be restricted in both directions of the moving direction, or may be restricted only at one end. The reference position may be at the movable limit position or at an intermediate position. When setting the reference position as the movable limit position
Regulates the range of movement of an object in both directions of its movement,
Movable where the object is located when the step motor is de-energized
The movable limit position opposite to the limit position is set as the reference position.
You. The movement of the object includes various movements such as a linear movement and a rotational movement.

【0016】[0016]

【実施例】次に本発明を具現化した一実施例を図3以後
を参照して説明する。図3はトラクションコントロール
装置のシステム図を示しており、エンジン2の吸気管4
にメインスロットルバルブ6とサブスロットルバルブ8
が設けられている。メインスロットルバルブ6は図示し
ないアクセルペダルと連動して開閉され、運転者の運転
意思に応じた態様で吸気管4を開閉する。サブスロット
ルバルブ8は車輪にスリップが生じたときに吸気管4を
閉じ、エンジン2の出力を低下させることによってスリ
ップを抑制するように制御される。このサブスロットル
バルブ8はステップモータ12で開閉され、かつこのス
テップモータ12のステップ数はモータ制御装置18で
制御される構成となっている。サブスロットルバルブ8
の近傍には、このサブスロットルバルブ8が基準位置に
位置したときにオンする基準位置検出スイッチ10が設
置されており、この信号は制御装置18に入力されるよ
うになっている。基準位置は相当程度サブスロットルバ
ルブ8が閉められたアイドリング開度位置に設定されて
いる。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows a system diagram of the traction control device.
Main throttle valve 6 and sub throttle valve 8
Is provided. The main throttle valve 6 is opened and closed in conjunction with an accelerator pedal (not shown), and opens and closes the intake pipe 4 in a manner according to the driver's driving intention. The sub-throttle valve 8 is controlled so as to close the intake pipe 4 when a slip occurs on the wheel and reduce the output of the engine 2 to suppress the slip. The sub-throttle valve 8 is opened and closed by a step motor 12, and the number of steps of the step motor 12 is controlled by a motor controller 18. Sub throttle valve 8
A reference position detection switch 10 that is turned on when the sub-throttle valve 8 is located at the reference position is installed near the sub-throttle valve 8, and this signal is input to the control device 18. The reference position is set at an idling opening position where the sub-throttle valve 8 is substantially closed.

【0017】図中14はアクセルの開度センサ、図中1
6は車輪速センサであり、これらの信号は制御装置18
に入力される。制御装置18はI/Oインターフェイス
20とCPU22とROM24とRAM26とステップ
モータの駆動回路28を主体とするマイクロコンピュー
タシステムで構成されている。この制御装置18は後記
のステップ数の修正処理の他、スリップを検出したとき
にこのスリップを解消させるためにサブスロットルバル
ブ8を回動させる際の目標ステップ数TARGETを算
出する処理をも実行する。
In the figure, reference numeral 14 denotes an accelerator opening sensor;
Reference numeral 6 denotes a wheel speed sensor.
Is input to The control device 18 is constituted by a microcomputer system mainly including an I / O interface 20, a CPU 22, a ROM 24, a RAM 26, and a drive circuit 28 for a step motor. The control device 18 executes a process of calculating the target number of steps TARGET for rotating the sub-throttle valve 8 in order to eliminate the slip when a slip is detected, in addition to a process of correcting the number of steps described later. .

【0018】図4(a) はステップモータ12を模式的に
示しており、4相のステップモータで8極の構成となっ
ている。このステップモータは図4(b) に示すように1
−2相励磁で駆動されるため、1回転あたり16ステッ
プ数を有する。
FIG. 4A schematically shows the step motor 12, which is a four-phase step motor having eight poles. As shown in FIG.
Since it is driven by -two-phase excitation, it has 16 steps per rotation.

【0019】図5はROM24に記憶されているプログ
ラムによって実行される処理手順図を示し、これはエン
ジン2を始動するときと、始動後はセットされた割込み
条件が成立したときに割込み実行される。この割込みは
短時間間隔で繰返し実行される。なおこの制御装置18
はこの処理の他、前記したようにサブスロットルバルブ
8の目標ステップ数TARGETを時々刻々算出する処
理をも実行する。
FIG. 5 shows a processing procedure executed by the program stored in the ROM 24, which is executed when the engine 2 is started and when the set interrupt condition is satisfied after the start. . This interrupt is repeatedly executed at short time intervals. The control device 18
Executes, in addition to this process, the process of calculating the target step number TARGET of the sub-throttle valve 8 every moment as described above.

【0020】さてエンジンが始動されるとき、フラグF
LG1とFLG2はともにゼロとなっている。そこでエ
ンジンが始動され、最初に図5の処理が実行されるとき
には、ステップS4がノー、ステップS6がイエスとな
り、ステップS8が実行される。ここでは現ステップ数
STEPにMAXSTEPが代入される。ここでMAX
STEPは、サブスロットルバルブ8が全開位置にある
ときに、基準位置から測定したステップ数が予め定めら
れている。これは図2(b) のMAXで示したステップ数
に対応するものであり、通電遮断時のステップ数と全開
位置が一致し、かつバックラッシュがゼロであれば、M
AXSTEPのステップ数と一致したときに通電を遮断
すると、そのときにサブスロットバルブ8は全開位置
(これがこのときの移動可能限界位置に相当する)に位
置し、通電再開時にもズレが発生しない値になってい
る。次にフラグFLG2に1をセットし(ステップS1
0)、次回以後ステップS6でイエスとなることを禁止
する。
Now, when the engine is started, the flag F
LG1 and FLG2 are both zero. Then, when the engine is started and the process of FIG. 5 is first executed, step S4 is NO, step S6 is YES, and step S8 is executed. Here, MAXSTEP is substituted for the current step number STEP. Here MAX
In STEP, the number of steps measured from the reference position when the sub-throttle valve 8 is at the fully open position is predetermined. This corresponds to the number of steps indicated by MAX in FIG. 2 (b). If the number of steps at the time of energization cutoff matches the fully open position and the backlash is zero, M
When the energization is cut off when the number of steps matches AXSTEP, the sub-slot valve 8 is located at the fully open position (this corresponds to the movable limit position at this time), and a value at which no deviation occurs even when the energization is resumed. It has become. Next, 1 is set to the flag FLG2 (step S1).
0), prohibiting from being YES in the next step S6.

【0021】ステップS10の処理後、ステップS12
が実行される。ここでXSTEPは通電相を決定するた
めの変数であり、またSOFFSETは前回の基準位置
における励磁パターンナンバーである。ここで励磁パタ
ーンナンバーは図4(b) に示すように0〜7のいずれか
である。今基準位置(すなわちステップ数ゼロ)におい
て0励磁パターンが対応すれば、1ステップ数になると
1の励磁パターンとなり、2ステップ数となると2の励
磁パターンとなるべきである。すなわちステップ数に励
磁パターンナンバーを加えた数の下位3ビットに対応し
て通電相を切換えれば、図4(b) の励磁が実行されるこ
とになる。ここで基準位置において0励磁パターンが対
応するのか7励磁パターンが対応するのかが必ずしも明
らかでなく、これがSOFFSETで調整されるのであ
る。なおSOFFSETはMAXSTEPとともに不揮
発性RAMに記憶され、エンジンキーをオフにしても消
去されることはない。
After the processing in step S10, step S12
Is executed. Here, XSTEP is a variable for determining the energized phase, and SOFFSET is the excitation pattern number at the previous reference position. Here, the excitation pattern number is one of 0 to 7 as shown in FIG. If the zero excitation pattern corresponds to the reference position (that is, the number of steps is zero), the excitation pattern should be one when the number of steps becomes one, and two when the number of steps becomes two. That is, if the energizing phase is switched in accordance with the lower three bits of the number obtained by adding the excitation pattern number to the number of steps, the excitation shown in FIG. 4B is executed. Here, it is not always clear whether the 0 excitation pattern corresponds to the 7 excitation pattern at the reference position, and this is adjusted by SOFFSET. SOFFSET is stored in the nonvolatile RAM together with MAXSTEP, and is not deleted even when the engine key is turned off.

【0022】さてこのようにしてXSTEPが算出され
たあとステップS14が実行され、決定された励磁パタ
ーンに従った励磁がなされる。この励磁パターンは前回
の運転終了時にサブスロットルバルブ8が全開位置に復
帰して励磁が停止したときの励磁パターンである。
After XSTEP is calculated in this way, step S14 is executed, and excitation is performed according to the determined excitation pattern. This excitation pattern is an excitation pattern when the sub-throttle valve 8 returns to the fully open position and the excitation stops at the end of the previous operation.

【0023】次の割込みで図5の処理が実行されると、
今度はステップS6がノーとなる。ステップS18で基
準位置にまで閉じられていないことがわかると、ステッ
プS20で現ステップ数STEPから1ステップ減じら
る。ついでステップS12,14が実行される。この結
果励磁パターンが1段閉じ方向に変移し、ステップモー
タ12は閉じ方向に1ステップずつ回転する。このよう
にしてステップモータ12が閉じてゆき、基準位置に達
するとステップS18がイエスとなる。
When the processing of FIG. 5 is executed at the next interrupt,
This time, step S6 becomes no. If it is found in step S18 that the shutter has not been closed to the reference position, one step is subtracted from the current step number STEP in step S20. Next, steps S12 and S14 are executed. As a result, the excitation pattern shifts in the one-step closing direction, and the stepping motor 12 rotates one step in the closing direction. As described above, when the step motor 12 is closed and reaches the reference position, the step S18 becomes YES.

【0024】すると、このときステップS22でSTE
Pがゼロか否か比較される。ここでSTEPがゼロとな
るのは、図2(b) のラインLに示すように、最初のステ
ップS14の実行の結果、ステップモータ12が実際に
MAXSTEP数に回転した場合に対応する。このとき
は、ステップS30に定める次の起動時のMAXSTE
Pを修正する必要がないために、ステップS30をスキ
ップさせる。そしてステップS36でイニシャルチェッ
クの完了を示すフラグFLG1に1をたてて、次の実行
に備える。
Then, at this time, in step S22, the STE
It is compared whether P is zero. Here, STEP becomes zero when the step motor 12 actually rotates to the number of MAX STEPs as a result of the execution of the first step S14, as indicated by the line L in FIG. 2B. At this time, the MAXSTE at the time of the next startup determined in step S30
Step S30 is skipped because there is no need to modify P. Then, in step S36, the flag FLG1 indicating the completion of the initial check is set to 1 to prepare for the next execution.

【0025】ステップS22でNOならば、次にステッ
プS24でSTEPが8か否か比較される。ここで図2
(b) のKラインに示すように、最初にステップS14を
実行したときにステップモータ12がMAXSTEPか
ら8ステップ少ないステップ数に対応してしまった場合
にはステップS24がイエスとなる(ただし図2と本実
施例では励磁方式が違うために図2では4ステップとな
っている)。すなわちエンジンを一旦停止し再始動する
までの間に、ステップモータ12が反時計方向に4〜1
2ステップずれたときにステップS24がイエスとな
る。そこでこの場合には、MAXSTEPを4ステップ
少なくする。このようにして、このエンジンの始動中
は、サブスロットルバルブ8が全開位置に復帰し、通電
が遮断された後再通電する際には、図4(a) の−4に示
すステップ数(すなわち通電相としてはA´相に通電す
る相)から通電を開始する措置がなされる。この結果通
電遮断中に−4〜−8ステップずれ、仮にこの発明を用
いないと−8ステップずれた状態で制御されるような場
合にも、ずれが解消される。
If NO in step S22, it is then compared in step S24 whether or not STEP is 8. Here, FIG.
As shown in the K line of (b), if the step motor 12 corresponds to the number of steps smaller than MAXSTEP by eight steps when step S14 is first executed, the result of step S24 is YES (however, FIG. 2). In this embodiment, there are four steps in FIG. 2 because the excitation method is different.) That is, the stepping motor 12 rotates counterclockwise by 4 to 1 until the engine is temporarily stopped and restarted.
When there is a two-step shift, step S24 is YES. Therefore, in this case, MAXSTEP is reduced by four steps. In this way, during the start of the engine, the sub-throttle valve 8 returns to the fully open position, and when the power is cut off and the power is turned on again, the number of steps indicated by -4 in FIG. A measure is taken to start energization from the energizing phase (the phase energizing the A ′ phase). As a result, even if the control is performed in a state of being shifted by -4 steps to -8 steps during the energization cutoff, and if the present invention is not used, a shift of -8 steps is eliminated.

【0026】同様の処理は図5のステップS26とS3
0によっても達成される。この場合はエンジン2の停止
後再始動までの間にステップモータが+4〜+12ステ
ップずれ、最初のステップS14の実行の結果、図2
(b) のラインMに示すように、MAXSTEPより8ス
テップ大きいステップ数に回転した場合に相当するもの
である。この場合はこのエンジンの運転中は通電再開時
に+4ステップ(すなわちA´相通電)ずれた位置から
通電させることによってずれを解消する処理を実行す
る。ステップS28はモータの1回転あたりのステップ
数の半分にはいたらない小さな誤差を修正する処理を実
行する。さてこの処理の終了後、ステップS32で基準
位置における励磁パターンナンバーを更新し、これをS
OFFSETとして記憶しなおす。そしてステップS3
4で基準位置のステップ数をゼロとする。以上によって
イニシャルチェックは終了するためステップS36でフ
ラグFLG1を1にセットする。
The same processing is performed in steps S26 and S3 in FIG.
Also achieved by 0. In this case, the stepping motor is shifted by +4 to +12 steps from the stop of the engine 2 to the restart, and as a result of the execution of the first step S14, FIG.
As shown by the line M in (b), this corresponds to the case where the rotation is performed by 8 steps larger than MAXSTEP. In this case, during the operation of the engine, when the power supply is resumed, a process for eliminating the deviation is performed by supplying power from a position shifted by +4 steps (that is, A ′ phase conduction). Step S28 executes a process of correcting a small error that does not reach half of the number of steps per rotation of the motor. After the end of this process, the excitation pattern number at the reference position is updated in step S32,
Store again as OFFSET. And step S3
In step 4, the number of steps at the reference position is set to zero. The flag FLG1 is set to 1 in step S36 because the initial check is completed as described above.

【0027】エンジンの運転中フラグFLG1は1にセ
ットされ続けるため、ステップS40によって通常のト
ラクションコントロールが行なわれる。ここで目標ステ
ップ数が全開位置となるとステップモータへの通電は遮
断されるが、図5の処理は実行され続けフラグFLG1
は1のままとなっている。このためトラクションコント
ロールが必要となって通電が再開されるときは、ステッ
プS28、またはS30で修正されたMAXSTEPか
ら通電が再開される。前述のように、このようにすると
ステップ数がずれない。
Since the engine running flag FLG1 is kept set to 1, normal traction control is performed in step S40. Here, when the target number of steps reaches the fully open position, the power supply to the step motor is cut off, but the processing of FIG.
Remains at 1. Therefore, when the traction control is required and the energization is restarted, the energization is restarted from MAXSTEP corrected in step S28 or S30. As described above, the number of steps does not shift as described above.

【0028】なおこの実施例では、ステップS24とS
26で±8と比較する。これはこのモータが1回転あた
り16ステップ数を有するからである。しかしながら実
際には16ステップ数を2で割ったステップ数に誤差が
重複することがある。そこでステップS24とS26で
の判別値を±8〜±4の範囲で修正してもよい。本発明
の工程Iでいう「略」とはこの誤差の重複を加味するこ
とを意味している。このようにすると誤差を考慮した判
別が可能となる。また、本実施例では±12ステップ以
上のずれが起らないことを前提としているが、±12ス
テップ以上のずれが生じ得る場合にはステップS24、
S26で+8以上もしくは−8以下と比較させることで
よい。ステップS24、S26で+8以上もしくは−8
以下と比較させる場合、例えば+16ステップずれが生
じた時には、1回目のイニシャルチェックのステップS
30の処理により+16ステップの1/2の+8ステッ
プのずれが修正され、2回目のイニシャルチェックのス
テップS30の処理により+8ステップの1/2の+4
ステップのずれが修正される。そして、3回目のイニシ
ャルチェックのステップS28の処理によりずれの修正
が完了する。このように、ずれが非常に大きくて一度の
イニシャルチェックで修正できなくても、イニシャルチ
ェックによる修正が繰返されることでずれが解消され
る。
In this embodiment, steps S24 and S24
Compare with ± 8 at 26. This is because this motor has 16 steps per revolution. However, in practice, the error may overlap with the number of steps obtained by dividing the number of 16 steps by 2. Therefore, the determination values in steps S24 and S26 may be corrected in the range of ± 8 to ± 4. The term "substantially" used in the step I of the present invention means that this overlap of errors is taken into account. This makes it possible to make a determination in consideration of an error. Further, in this embodiment, it is assumed that a deviation of ± 12 steps or more does not occur, but if a deviation of ± 12 steps or more can occur, step S24 is performed.
In S26, it may be compared with +8 or more or -8 or less. +8 or more or -8 in steps S24 and S26
When comparing with the following, for example, +16 step shift
In the event of failure, step S of the first initial check
By the processing of 30, the +8 step, which is 1/2 of the +16 step,
Gap is corrected, and the second initial check
Due to the processing in step S30, +4 of 1/2 of the +8 step
Step deviations are corrected. And the third Initi
Correction of misalignment by processing of step S28
Is completed. In this way, the deviation is very large and
Even if it cannot be corrected by the initial check,
The gap is eliminated by repeating the check
You.

【0029】さて以上の実施例では、この発明をサブス
ロットルバルブ8を開閉するステップモータ12の制御
に応用した例を説明した。しかしながらこの発明は、メ
インスロットルバルブがアイドル位置にある間はステッ
プモータへの通電を遮断するとともに、そのメインスロ
ットルバルブをステップモータで開閉するものについて
も当然に適用可能である。この他このステップモータに
よって移動される物体について格別の制約はない。
In the above embodiment, an example in which the present invention is applied to the control of the step motor 12 for opening and closing the sub-throttle valve 8 has been described. However, the present invention is naturally applicable to a system in which the power supply to the step motor is cut off while the main throttle valve is in the idle position, and the main throttle valve is opened and closed by the step motor. In addition, there is no particular restriction on the object moved by the step motor.

【0030】[0030]

【発明の効果】この発明は、物体が移動可能限界位置に
ある間はステップモータへの通電を遮断し、物体を移動
可能限界位置から移動させる必要が生じたときに再度ス
テップモータに通電するシステムにおけるステップモー
タの制御方法に最適である。この方法によると、通電遮
断中に生じるずれの傾向に応じて再通電時のステップ数
ひいては励磁相が制御されるため、通電遮断中に生じた
ずれが解消される。この結果、イニシャルチェック前に
おけるずれの発生確率が大幅に低下し、再通電直後から
正確なステップ数に調整される。
According to the present invention, a system is provided in which the power supply to the step motor is cut off while the object is at the movable limit position, and the step motor is again energized when it becomes necessary to move the object from the movable limit position. It is most suitable for the control method of the step motor in the above. According to this method, the number of steps at the time of re-energization and hence the excitation phase are controlled in accordance with the tendency of the deviation occurring during the interruption of the energization, so that the deviation occurring during the interruption of the energization is eliminated. As a result, the probability of occurrence of a deviation before the initial check is significantly reduced, and the number of steps is adjusted to an accurate number immediately after re-energization.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の概念を模式的に示す図FIG. 1 is a diagram schematically showing the concept of the present invention.

【図2】本発明の作動を従来と対比して模式的に示す図FIG. 2 is a diagram schematically showing the operation of the present invention in comparison with the conventional operation.

【図3】実施例のシステム図FIG. 3 is a system diagram of an embodiment.

【図4】ステップモータと励磁パターンを示す図FIG. 4 is a diagram showing a step motor and an excitation pattern;

【図5】実施例の処理手順図FIG. 5 is a processing procedure diagram of the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

E ステップモータ D 移動可能限界位置 F 回動工程 G カウント工程 H ずれステップ数算出工程 I 通電再開時ステップ数修正工程 E Step motor D Movable limit position F Rotation process G Counting process H Step number calculation step I Step number correction step when power is restarted

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−6097(JP,A) 特開 平3−57846(JP,A) 特開 昭61−244852(JP,A) 特開 昭63−157697(JP,A) 特開 平4−71396(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02P 8/00 - 8/38 G05D 3/10 - 3/12 F02D 41/00 - 41/40 Continuation of the front page (56) References JP-A-58-6097 (JP, A) JP-A-3-57846 (JP, A) JP-A-61-244852 (JP, A) JP-A-63-157697 (JP) , A) JP-A-4-71396 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H02P 8/00-8/38 G05D 3/10-3/12 F02D 41/00 -41/40

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 所定範囲内で移動可能で、機械的付勢手
段によって移動可能限界位置に復帰するように付勢され
ている物体を移動させるステップモータの制御方法であ
り、 該ステップモータの通電が遮断されて前記物体が前記移
動可能限界位置に位置している状態から前記物体が基準
位置に移動するまで該ステップモータを回動させる工程
と、 該回動工程中に該ステップモータが回動したステップ数
をカウントする工程と、 該工程でカウントされたステップ数と所定ステップ数と
の差を算出するずれステップ数算出工程と、 該ずれステップ数算出工程で算出されたずれステップ数
が前記ステップモータの相数に相当するステップ数に略
相当する場合には、以後の通電再開時のステップ数を、
前記所定ステップ数に前記ずれステップ数算出工程で算
出されたずれステップ数の1/2 もしくは相数の1/2 に相
当するステップ数を増減する工程、 とを有することを特徴とするステップモータ制御方法。
1. A stepping motor control method for moving an object which is movable within a predetermined range and is urged by a mechanical urging means so as to return to a movable limit position. Turning off the step motor until the object moves from the state where the object is located at the movable limit position to the reference position, and the step motor rotates during the turning step. Counting the number of steps performed in the step; calculating the difference between the number of steps counted in the step and the predetermined number of steps; calculating the number of steps; and calculating the number of steps in the number of steps calculated in the number of steps. If the number of steps substantially corresponds to the number of phases of the motor,
Step of increasing or decreasing the number of steps corresponding to 1/2 of the number of shift steps or の of the number of phases calculated in the shift step number calculation step to the predetermined number of steps. Method.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4141301A3 (en) * 2021-08-24 2023-04-26 TGK CO., Ltd. Motor operated valve control device, adjustment device, motor operated valve control program, and adjustment program

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4141301A3 (en) * 2021-08-24 2023-04-26 TGK CO., Ltd. Motor operated valve control device, adjustment device, motor operated valve control program, and adjustment program

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