JPH01114396A - ステッピングモータの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、入力パルスの数に比例して出力軸の回転看が
制御されるステッピングモータの制御装ｒに関するらの
である。

（従来技術） 従来、例えば特開昭６０−４２１６１号公報に示される
ように、中両の４輪操舵装置を構成する転舵比変更機構
のアクチエ１−タとしてステッピングモータ（パルスモ
ータ）を使用したものが知られている。上記転舵比変更
機構は、外気温度が低い場合に作動部に塗布された潤滑
剤の粘性抵抗が増大してステッピングモータの負荷が極
端に大きくなり、出力軸が空回りするｎｑ調現やが生じ
るおそれがある。この脱調の発生を防止するためには、
ステッピングモータの定格を大きく設定することが望ま
しいが、モータの定格を大きくすると、駆動トルクが増
大して通常の運転領域におけるステッピングモータの作
動音が大きくなり、騒音対策が必要になるという問題が
あった。

（発明の目的） 本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので
あり、通常の運転領域においてステッピングモータに大
ぎな作ｅ音が発生するのを防止でるとともに、負荷が増
大した場合においてら出力軸が空回りすることのないス
テッピングモータの制ｍ＋装置を提供するものである。

（発明の構成） 本発明は、ステッピングモータの伯初状態を検出する作
動状態検出手段と、この作動状態検出手段から出力され
る検出信号に応じて上記ステッピングモータが脱調傾向
にあるか否かを判別する判別手段と、この判別手段から
出力される判別信号に応じてステッピングモータの駆動
トルクを増大させるトルク制手段を設けたものである。

上記の構成によれば、判別手段においてステッピングモ
ータが脱調傾向にあることが判別されるまでの間はステ
ッピングモータの駆動トルクが小さく抑えられて騒音の
発生が防止され、判別手段においてステッピングモータ
が税調傾向にあることが判別された時点でステッピング
モータの駆動トルクが増大されてステッピングモータの
脱調が防止されることとなる。

（実施例） 第１図は車両の４輪操舵装置を構成する転舵比変更機構
１のアクチエ１−夕として作用するステッピングモータ
２の制御ｌｌ装置の実施例を示している。、Ｆ記ステッ
ピングモータ２は、車速センサ３により検出された車速
と、転舵比設定手段４内に記憶された転舵比特性のマツ
プとに応じて転舵比変更機構１を作動させ、前後輪の転
舵比を車速に対応した所定の値に設定するように構成さ
れている。すなわち、１記転舵比特性は、第２図の実線
Ａに示すように、車速■に応じて変化し、車速Ｖが低い
場合には前輪に対して後輪が逆位相り向に転舵されて回
頭性が高められ、車速■が所定（１に達した時点で転舵
比が０となり前輪の舵角に関係なく後輪の舵角が０に設
定される。そして、車速Ｖがさらに増大した場合には、
後輪が前輪と同位相方向に転舵されてコーナリング時の
グリップ性が向上するように設定されている。

上記転舵比変更機構１の転舵状態は、転舵比検出手段５
により検出されて判別手段６に人力され、この判別手段
６において、上記転舵比検出手段５により検出した実際
の転舵比と、上記転舵比設定手段４により読出された転
舵比特性へに対応する転舵比とが比較されることにより
、ステッピングモータ２が脱調傾向にあるか否かが判別
されるとともに、ステッピングモータ２が既に脱調状態
にあるか否かが判別されるようになっている。すなわち
、上記転舵比設定手段４において読出された転舵比特性
ＡｌｃＩづき車速■に対応した転舵比となるようにステ
ッピングモータ２を作動させるように制御しているにも
拘らず、上記転舵比検出子ｆ（２５により検出された実
際の転舵比が、第２図の破線Ｂで示すように、上記転舵
比特性Ａを所定幅だけ高速側に変位させてなる脱調傾向
判別ラインよりも逆位相側にあることが判別された場合
には、ステッピングモータ２が脱調傾向にあると判断す
る。このステッピングモータ２が脱調傾向にあることが
上記判別手段６において判別された場合には、トルク制
手段７からステッピングモータ２のパルスレートを低下
させる制御信号を出力し、ステッピングモータ２の回転
数を低Ｆさせるとともにその駆動トルクを増大させるよ
うに構成されている。

また、上記転舵比検出手段５により検出された実際の転
舵比が、第２図の一点鎖線Ｃで示すように、上記脱調傾
向判別ラインＢよりもさらに高速側に変位させてなる脱
調検出ラインよりも逆位相側にあるか否かを判別するこ
とにより、ステッピングモータ２が脱調状態になったこ
とを検出し、この脱調時には転舵比を強制的に０にする
制御信号を転舵比変更機構１に出力してフェイルセーフ
制御を実行するようになっている。

上記構成のｉｂ制御装置によるステッピングモータ２の
制御動作を第３図に示すフローチャートに基づいて説明
する。制御動作がスタートすると、まずステップＳ１に
おいて、車速センサ３の検出信号に応じた車速Ｖを入力
する。次にステップＳ２において、第２図の脱調傾向判
別ラインＢｋｊｌづいて上記車速Ｖに対応する脱調傾向
判別用の転舵比を読出した後、ステップＳ３において、
転舵比変更機構１の作動状態を検出する転舵比検出手段
５の検出信号に応じて実際の転舵比を入力する。

そしてステップＳ４において実際の転舵比が上記脱調傾
向判別用の転舵比よりも逆位相側にあるか否かを判別す
ることにより、ステッピングモータ２が脱調傾向にある
か否かをｍ認する。

上記ステップ＄４における判別の結果、ステッピングモ
ータ２が脱調傾向にはなく、適正に作動していることが
確認された場合には、ステップＳ５において、第２図の
転舵比特性Ａに対応する通常の転舵比制御を実行する。

また、上記ステップＳ４においてステッピングモータ２
が税調傾向にあることが確認された場合には、ステップ
＄６において、第２図の脱調状態検出ラインＣに基づい
て上記車速Ｖに対応する脱調状態検出用の転舵比を求め
る。そしてステップＳ７において、実際の転舵比が上記
税調状態検出用の転舵比よりも逆位相側にあるか否かを
判別することにより、ステッピングモータ２が脱調状態
であるか否かを確認する。

上記ステップＳ７における判別の結果、ステッピングモ
ータ２が脱調状態にあることが確認された場合には、ス
テップＳ８において、転舵比を強制的にＯにする制御信
号を転舵比変更機構１に出力してフェイルセーフ制御を
実行する。次に、ステップＳ９において、ステッピング
モータ２を脱調させる要因つまり温度低下による潤滑剤
の粘性増大等が解除され、フェイルセーフ制御状態を解
除させる条件となったか否かを判別し、解除条件となっ
たことが確認された時点でステップＳ１に戻る。

また、上記ステップＳ７の判別の結果、ステッピングモ
ータ２が脱調状態までに至らず、脱調傾向であることが
ｆｆ認された場合には、ステップＳ１０にお６．Ｘで、
トルク制手段７からステッピングモータ２のパルスレー
トを低下させる制００信号を出力してステッピングモー
タ２の駆動トルクを増大させることにより、ステッピン
グモータ２の税調傾向を解除して実際の転舵比を転舵比
特性Ａに対応した所定の転舵比に一致させるように制御
する。そして、上記ステップＳ４においてステッピング
モータ２の脱調傾向が解除されたことが判別されるまで
、上記フローを繰返してステッピングモータ２の駆動ト
ルクを徐々に増大させた後、上記税調傾向が解除された
時点で通常の制御状（ぶに復帰させる。

このように転舵比変更機構１の転舵状態を検出する転舵
比検出手段５の検出信号に応じてステッピングモータ２
の作動状態を検出するとともに、上記ステッピングモー
タ２が脱調傾向にあるか否かをＹす別丁段６において判
別し、脱調傾向にあると判別された場合には、トルク制
手段７によりステッピングモータ２のパルスレートを低
下させるように構成したため、転舵比変更機構１の潤滑
剤の粘性増大等に応じてステッピングモータ２の負荷が
増大し、ステッピングモータ２の脱調傾向が生じると、
これに応じてステッピングモータ２の駆動トルクが増大
されて上記税調傾向が自動的に修正されることとなる。

したがって、ステッピングモータ２が脱調状態になるの
を事前に防止して転舵比変更機構１を適正に作動させる
ことができるとともに、通常の負荷状態ではステッピン
グモータ２の駆動トルクを小さく抑えて大きな作動音が
生じるのを防止することができる。

また、上記実施例では車速Ｖに対応して設定された転舵
比特性Ａをそれぞれ所定幅だけ高速側に変位させてなる
脱調傾向判別ラインＢおよび脱調状態検出ラインＣを設
けることにより、ステッピングモータ２に脱調傾向が生
じたことを判別して脱調傾向の修正ｉ、Ｉｊ　Ｉｌｌを
実行するとともに、ステッピングモータ２が脱調状態と
なったことを検出してフェイルセーフ制御を実行するよ
うにしているため、既存の７ツブを利用して上記各制御
を実行できるという利点がある。

なお、上記実施例ではステッピングモータ２のパルスレ
ートを低下させることによってステッピングモータ２の
駆動トルクを増大させるようにしているが、ステッピン
グモータ２の巻線と直列に可変抵抗を設置し、ステッピ
ングモータ２に脱調傾向が生じた場合に上記可変抵抗値
を変化させて電流値等を調節することにより、ステッピ
ングモータ２の駆動トルクを増大させるように構成して
もよい。また、Ｆ記ステッピングモータ２の巻線と平行
にフライホイールダイオードを設置するとともに、この
フライホイールダイオ−下をオン、オフさせる接点を設
け、ステッピングモータ２に税調傾向が生じた場合に上
記フライホイールダイオードを作動させてステッピング
モータ２の駆動トルクを増大させるようにしてもよい。

この場合には、上記フライホイールダイオードを作動さ
せることによってステッピングモータ２の回転をスムー
スに行なわせることができるため、騒宿を生じさせるこ
となく、脱調傾向の修正制御を実行することができると
いう利点がある。

（発明の効果） 以上説明したように本発明は、ステッピングモータのｆ
ＩｖＪ状態を検出する検出手段と、検出手段から出力さ
れる検出信号に応じて上記ステッピングモータが脱調傾
向にあるか否かを判別する判別手段と、この判別手段か
らの出力信号に応じてステッピングモータの駆動トルク
を増大させるトルク制手段を設けたため、負拘の増大に
起因するステッピングモータの脱調を効果的に防止する
ことができるとともに、通常の負荷状態ではステッピン
グモータの駆動トルクを小さく抑えて大きな作動音の発
生を防止できるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るステッピングモータの制御装置の
実施例を示すブロック図、第２図は車速に対応する転舵
比特性を示す特性図、第３図は上記制御装置の制ｔｉｌ
ｌ動作を示すフローチャートである。 ２・・・ステッピングモータ、５・・・転舵比検出手段
（作動状態検出手段）、６・・・判別手段、７・・・ト
ルク制手段。 特許出願人　　　　　マ　ツ　ダ　株式会社代　理　人
　　　　弁理士　小谷悦司 同　　　　　弁理士　長１）正 同　　　　　弁理士　板谷康夫 第　　２　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．ステッピングモータの作動状態を検出する作動状態
   検出手段と、この作動状態検出手段から出力される検出
   信号に応じて上記ステッピングモータが脱調傾向にある
   か否かを判別する判別手段と、この判別手段から出力さ
   れる判別信号に応じてステッピングモータの駆動トルク
   を増大させるトルク制手段を設けたことを特徴とするス
   テッピングモータの制御装置。