JPH06245593A - ステッピングモータを駆動する方法と装置 - Google Patents
ステッピングモータを駆動する方法と装置Info
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- JPH06245593A JPH06245593A JP1306094A JP1306094A JPH06245593A JP H06245593 A JPH06245593 A JP H06245593A JP 1306094 A JP1306094 A JP 1306094A JP 1306094 A JP1306094 A JP 1306094A JP H06245593 A JPH06245593 A JP H06245593A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P8/00—Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
- H02P8/14—Arrangements for controlling speed or speed and torque
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
- F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
- F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P8/00—Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
- H02P8/14—Arrangements for controlling speed or speed and torque
- H02P8/20—Arrangements for controlling speed or speed and torque characterised by bidirectional operation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
- B60W2710/06—Combustion engines, Gas turbines
- B60W2710/0605—Throttle position
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Combustion & Propulsion (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Stepping Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ステッピングモータ駆動のためのコストを大
幅に削減することができるようにする。 【構成】 ステッピングモータ１８を駆動するために、
コンピュータユニット１０から単一の駆動信号Ｔ0が発
生される。この駆動信号は、駆動論理回路１２により２
相ステッピングモータを両駆動方向に駆動する駆動信号
に変換される。コンピュータユニットは、ステッピング
モータを駆動するのに一つの出力端子しか必要としない
ので、駆動コストが減少するとともに、制御プログラム
が簡単になる。
幅に削減することができるようにする。 【構成】 ステッピングモータ１８を駆動するために、
コンピュータユニット１０から単一の駆動信号Ｔ0が発
生される。この駆動信号は、駆動論理回路１２により２
相ステッピングモータを両駆動方向に駆動する駆動信号
に変換される。コンピュータユニットは、ステッピング
モータを駆動するのに一つの出力端子しか必要としない
ので、駆動コストが減少するとともに、制御プログラム
が簡単になる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ステッピングモータを
駆動する方法と装置、さらに詳細には少なくとも２つの
駆動相と、少なくとも１つの駆動信号を発生するコンピ
ュータユニットとを有するステッピングモータを駆動す
る方法並びに装置に関するものである。
駆動する方法と装置、さらに詳細には少なくとも２つの
駆動相と、少なくとも１つの駆動信号を発生するコンピ
ュータユニットとを有するステッピングモータを駆動す
る方法並びに装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車技術の分野においては、調節装置
を駆動するためにまた制御の目的のために、例えば内燃
機関のアイドリング制御あるいは出力制御を行うための
出力調節部材の調節に関連してステッピングモータが使
用されている。
を駆動するためにまた制御の目的のために、例えば内燃
機関のアイドリング制御あるいは出力制御を行うための
出力調節部材の調節に関連してステッピングモータが使
用されている。
【０００３】ステッピングモータは通常少なくとも２つ
の駆動相を有し（２相ステッピングモータ）、ステッピ
ングモータの給電はそれぞれ少なくとも２つの完全ブリ
ッジ型出力段によって行なわれる。ステッピングモータ
を駆動するためのこの完全ブリッジ型出力段の駆動は、
それぞれの駆動方向についてそれぞれ互いに９０°位相
ずれした少なくとも２つの矩形信号によって行われる。
駆動がコンピュータユニット、例えばマイクロコンピュ
ータに基づいて行われる場合には、それに従ってステッ
ピングモータ用のこの種の完全ブリッジ型出力段を駆動
するためにコンピュータユニットには４つまでの出力端
子が使用される。
の駆動相を有し（２相ステッピングモータ）、ステッピ
ングモータの給電はそれぞれ少なくとも２つの完全ブリ
ッジ型出力段によって行なわれる。ステッピングモータ
を駆動するためのこの完全ブリッジ型出力段の駆動は、
それぞれの駆動方向についてそれぞれ互いに９０°位相
ずれした少なくとも２つの矩形信号によって行われる。
駆動がコンピュータユニット、例えばマイクロコンピュ
ータに基づいて行われる場合には、それに従ってステッ
ピングモータ用のこの種の完全ブリッジ型出力段を駆動
するためにコンピュータユニットには４つまでの出力端
子が使用される。
【０００４】これは、コンピュータの出力端子の使用お
よび制御プログラムに関して好ましくない高コストをも
たらしてしまう。
よび制御プログラムに関して好ましくない高コストをも
たらしてしまう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ステ
ッピングモータ駆動のためのコストを大幅に削減するこ
とが可能な手段を提供することである。
ッピングモータ駆動のためのコストを大幅に削減するこ
とが可能な手段を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、本発明に
よれば、少なくとも２つの駆動相と、少なくとも１つの
駆動信号を発生させるコンピュータユニットとを有する
ステッピングモータを駆動する方法において、コンピュ
ータユニットの唯一の駆動信号をステッピングモータの
各相用の駆動信号に変換する駆動論理回路が設けられる
構成により解決される。
よれば、少なくとも２つの駆動相と、少なくとも１つの
駆動信号を発生させるコンピュータユニットとを有する
ステッピングモータを駆動する方法において、コンピュ
ータユニットの唯一の駆動信号をステッピングモータの
各相用の駆動信号に変換する駆動論理回路が設けられる
構成により解決される。
【０００７】更に、本発明によれば、この課題を解決す
るために、少なくとも１つの駆動信号を発生するコンピ
ュータユニットを有するステッピングモータを駆動する
装置において、コンピュータユニットの単一の駆動信号
を少なくとも２相のステッピングモータを駆動するパル
ス信号に変換する駆動論理回路が設けられる構成が採用
されている。
るために、少なくとも１つの駆動信号を発生するコンピ
ュータユニットを有するステッピングモータを駆動する
装置において、コンピュータユニットの単一の駆動信号
を少なくとも２相のステッピングモータを駆動するパル
ス信号に変換する駆動論理回路が設けられる構成が採用
されている。
【０００８】
【作用】このように、本発明によれば、駆動論理回路が
設けられ、その駆動論理回路にコンピュータユニットの
駆動信号が供給され、駆動論理回路はステッピングモー
タのそれぞれの移動方向について互いに９０°位相ずれ
した少なくとも２つの駆動信号を発生する。
設けられ、その駆動論理回路にコンピュータユニットの
駆動信号が供給され、駆動論理回路はステッピングモー
タのそれぞれの移動方向について互いに９０°位相ずれ
した少なくとも２つの駆動信号を発生する。
【０００９】本発明によれば、単にコンピュータユニッ
トの一つの出力端子が占有されるだけであるという利点
が得られる。
トの一つの出力端子が占有されるだけであるという利点
が得られる。
【００１０】さらに利点なのは、コンピュータユニット
の制御プログラムが著しく簡略化されることである。と
いうのは本発明の構成により駆動信号を設定することに
よって回転方向も駆動も配慮されるからである。
の制御プログラムが著しく簡略化されることである。と
いうのは本発明の構成により駆動信号を設定することに
よって回転方向も駆動も配慮されるからである。
【００１１】本発明構成が内燃機関の出力制御に関連し
たステッピングモータの駆動に使用されると、特に好ま
しくなる。
たステッピングモータの駆動に使用されると、特に好ま
しくなる。
【００１２】さらに本発明の駆動論理回路は、集積可能
な安価な装置となっている。
な安価な装置となっている。
【００１３】本発明の好ましい実施例によれば、駆動論
理回路はコンピュータユニットの駆動信号を９０°位相
ずれしたステッピングモータ各相用の駆動信号に変換
し、駆動論理回路は、コンピュータユニットの駆動信号
を反転させることによって９０°の位相ずれを形成す
る。その場合、ステッピングモータの駆動方向はコンピ
ュータユニットの駆動信号の初期位置ないし開始レベル
によって決定される。
理回路はコンピュータユニットの駆動信号を９０°位相
ずれしたステッピングモータ各相用の駆動信号に変換
し、駆動論理回路は、コンピュータユニットの駆動信号
を反転させることによって９０°の位相ずれを形成す
る。その場合、ステッピングモータの駆動方向はコンピ
ュータユニットの駆動信号の初期位置ないし開始レベル
によって決定される。
【００１４】コンピュータユニットの駆動信号は、高い
信号レベルあるいは低い信号レベルあるいは一定の周波
数の矩形信号となることができる。コンピュータユニッ
トの駆動信号は、アナログ信号に変換されて、第１の相
に対してはパルス形成手段に直接に、第２の相に対して
は反転して供給され、その場合パルス形成手段は矩形信
号が存在する場合にアクティブにされ、信号レベルが一
定の場合には非アクティブにされ、かつアクティブの場
合には少なくとも１つの出力にステッピングモータを駆
動するパルス状の信号を発生する。
信号レベルあるいは低い信号レベルあるいは一定の周波
数の矩形信号となることができる。コンピュータユニッ
トの駆動信号は、アナログ信号に変換されて、第１の相
に対してはパルス形成手段に直接に、第２の相に対して
は反転して供給され、その場合パルス形成手段は矩形信
号が存在する場合にアクティブにされ、信号レベルが一
定の場合には非アクティブにされ、かつアクティブの場
合には少なくとも１つの出力にステッピングモータを駆
動するパルス状の信号を発生する。
【００１５】本発明によれば、ステッピングモータを用
いて、好ましくはアイドリング制御に関連して自動車エ
ンジンの出力調節部材が操作される。
いて、好ましくはアイドリング制御に関連して自動車エ
ンジンの出力調節部材が操作される。
【００１６】
【実施例】以下、図面に示す実施例を用いて本発明を詳
細に説明する。
細に説明する。
【００１７】図１には２相ステッピングモータを有する
制御システムが図示されている。同図において符号１０
はコンピュータユニット、特にマイクロコンピュータで
あり、１２は本発明を実施するための駆動論理回路であ
り、１４と１６はステッピングモータの各相用の完全ブ
リッジ型出力段（４つのトランジスタを用いたブリッジ
回路による駆動回路）であり、１８はステッピングモー
タ自体を示している。
制御システムが図示されている。同図において符号１０
はコンピュータユニット、特にマイクロコンピュータで
あり、１２は本発明を実施するための駆動論理回路であ
り、１４と１６はステッピングモータの各相用の完全ブ
リッジ型出力段（４つのトランジスタを用いたブリッジ
回路による駆動回路）であり、１８はステッピングモー
タ自体を示している。
【００１８】コンピュータユニット１０には測定装置２
４〜２６から入力線２０〜２２が導かれている。コンピ
ュータユニット１０の出力２８を介して駆動論理回路１
２の入力３２まで導線３０が導かれている。この入力３
２には駆動論理回路１２の接続点３４へ到る抵抗Ｒ１が
接続され、この接続点３４には接地されたコンデンサＣ
が接続されている。さらに入力３２には抵抗Ｒ２が接続
され、この抵抗Ｒ２は駆動論理回路１２の接続点３６と
結合され、この接続点には駆動論理回路１２の電源電圧
Ｕｃｃが接続されている。さらに入力３２から接続線３
８がフリップフロップＦＦ２のクロック入力ＣＬＫ２へ
導かれ、かつインバータＩを介してフリップフロップＦ
Ｆ１のクロック入力ＣＬＫ１へ導かれている。駆動論理
回路１２の接続点３６は抵抗Ｒ３を介して接続点４０へ
導かれており、比較器Ｋ１の正の入力がこの接続点４０
と接続されている。さらに接続点４０は他の抵抗Ｒ４を
介して接続点４２へ導かれ、第２の比較器Ｋ２の負の入
力がこの接続点４２と接続されている。
４〜２６から入力線２０〜２２が導かれている。コンピ
ュータユニット１０の出力２８を介して駆動論理回路１
２の入力３２まで導線３０が導かれている。この入力３
２には駆動論理回路１２の接続点３４へ到る抵抗Ｒ１が
接続され、この接続点３４には接地されたコンデンサＣ
が接続されている。さらに入力３２には抵抗Ｒ２が接続
され、この抵抗Ｒ２は駆動論理回路１２の接続点３６と
結合され、この接続点には駆動論理回路１２の電源電圧
Ｕｃｃが接続されている。さらに入力３２から接続線３
８がフリップフロップＦＦ２のクロック入力ＣＬＫ２へ
導かれ、かつインバータＩを介してフリップフロップＦ
Ｆ１のクロック入力ＣＬＫ１へ導かれている。駆動論理
回路１２の接続点３６は抵抗Ｒ３を介して接続点４０へ
導かれており、比較器Ｋ１の正の入力がこの接続点４０
と接続されている。さらに接続点４０は他の抵抗Ｒ４を
介して接続点４２へ導かれ、第２の比較器Ｋ２の負の入
力がこの接続点４２と接続されている。
【００１９】接続点４２は抵抗Ｒ５を介してアースへ導
かれている。比較器Ｋ１の負の入力と比較器Ｋ２の正の
入力は接続線４４を介して駆動論理回路１２の接続点３
４に接続されている。駆動論理回路１２の接続点３６は
さらに抵抗Ｒ６を介して接続点４６へ導かれており、接
続点４６には比較器Ｋ１とＫ２の出力が接続されてい
る。接続点４６は導線４８を介してまずフリップフロッ
プＦＦ１のリセット入力ＣＬＲ１へ導かれ、さらにフリ
ップフロップＦＦ２のリセット入力ＣＬＲ２へ導かれて
いる。出力Ｑ１は駆動論理回路１２の出力５０と接続さ
れ、一方フリップフロップＦＦ１の反転出力は駆動論理
回路１２の出力５２と接続されている。ＦＦ２の出力Ｑ
２は駆動論理回路１２の出力５４と接続され、フリップ
フロップＦＦ２の反転出力は駆動論理回路１２の出力５
６と接続されている。念のために、図１には、駆動論理
回路をアースと接続させる他の端子５８が図示されてい
る。
かれている。比較器Ｋ１の負の入力と比較器Ｋ２の正の
入力は接続線４４を介して駆動論理回路１２の接続点３
４に接続されている。駆動論理回路１２の接続点３６は
さらに抵抗Ｒ６を介して接続点４６へ導かれており、接
続点４６には比較器Ｋ１とＫ２の出力が接続されてい
る。接続点４６は導線４８を介してまずフリップフロッ
プＦＦ１のリセット入力ＣＬＲ１へ導かれ、さらにフリ
ップフロップＦＦ２のリセット入力ＣＬＲ２へ導かれて
いる。出力Ｑ１は駆動論理回路１２の出力５０と接続さ
れ、一方フリップフロップＦＦ１の反転出力は駆動論理
回路１２の出力５２と接続されている。ＦＦ２の出力Ｑ
２は駆動論理回路１２の出力５４と接続され、フリップ
フロップＦＦ２の反転出力は駆動論理回路１２の出力５
６と接続されている。念のために、図１には、駆動論理
回路をアースと接続させる他の端子５８が図示されてい
る。
【００２０】駆動論理回路１２の出力５０は導線６０を
介して完全ブリッジ型出力段１４と接続され、出力５２
は導線６２を介して完全ブリッジ型出力段１４と接続さ
れている。同様にして出力５４は導線６４を介して、ま
た出力５６は導線６６を介して完全ブリッジ型出力段１
６と接続されている。完全ブリッジ型出力段は、市販の
素子、例えば素子ＴＬＥ４２０２Ｂであって、図１には
不図示の上述の方法で接続されている。完全ブリッジ型
出力段１４と１６には概略図示するステッピングモータ
１８が接続されている。その場合、導線６８は出力回路
１４からステッピングモータの第１相巻線７０を介して
完全ブリッジ型出力段１４に戻され、一方導線７２は完
全ブリッジ型出力段１６から第２相巻線７４を介して完
全ブリッジ型出力段１６に戻されている。
介して完全ブリッジ型出力段１４と接続され、出力５２
は導線６２を介して完全ブリッジ型出力段１４と接続さ
れている。同様にして出力５４は導線６４を介して、ま
た出力５６は導線６６を介して完全ブリッジ型出力段１
６と接続されている。完全ブリッジ型出力段は、市販の
素子、例えば素子ＴＬＥ４２０２Ｂであって、図１には
不図示の上述の方法で接続されている。完全ブリッジ型
出力段１４と１６には概略図示するステッピングモータ
１８が接続されている。その場合、導線６８は出力回路
１４からステッピングモータの第１相巻線７０を介して
完全ブリッジ型出力段１４に戻され、一方導線７２は完
全ブリッジ型出力段１６から第２相巻線７４を介して完
全ブリッジ型出力段１６に戻されている。
【００２１】完全ブリッジ型出力段１４と１６の代わり
にユニポーラのステッピングモータに関連して単独駆動
回路を設けることもできる。従って好ましい他の実施例
においては、本発明の構成はユニポーラ及びバイポーラ
のステッピングモータに関連して使用することができ
る。さらに好ましい実施例においては本発明の構成は多
相のステッピングモータとの関連においても使用するこ
とができる。
にユニポーラのステッピングモータに関連して単独駆動
回路を設けることもできる。従って好ましい他の実施例
においては、本発明の構成はユニポーラ及びバイポーラ
のステッピングモータに関連して使用することができ
る。さらに好ましい実施例においては本発明の構成は多
相のステッピングモータとの関連においても使用するこ
とができる。
【００２２】図１に示すシステムは好ましい実施例にお
いては、自動車エンジンの出力調節部材の調節に使用す
ることができる。この種の出力調節部材は内燃機関の吸
気系内に配置された絞り弁あるいはディーゼルエンジン
のコントロールロッド（コントロールラック）とするこ
とができる。その場合に出力調節部材の調節は、好まし
い実施例においてはアイドリング回転数制御のために、
他の好ましい実施例においては電子アクセルペダルシス
テムにおいて運転者により作動される操作部材（アクセ
ルペダル）の位置によって設定される運転者の要求に従
った調節のために、さらにトラクションコントロールな
いしはエンジン制動トルク制御を実施するため、あるい
は車速制御のために使用される。
いては、自動車エンジンの出力調節部材の調節に使用す
ることができる。この種の出力調節部材は内燃機関の吸
気系内に配置された絞り弁あるいはディーゼルエンジン
のコントロールロッド（コントロールラック）とするこ
とができる。その場合に出力調節部材の調節は、好まし
い実施例においてはアイドリング回転数制御のために、
他の好ましい実施例においては電子アクセルペダルシス
テムにおいて運転者により作動される操作部材（アクセ
ルペダル）の位置によって設定される運転者の要求に従
った調節のために、さらにトラクションコントロールな
いしはエンジン制動トルク制御を実施するため、あるい
は車速制御のために使用される。
【００２３】次に本装置の原理的な機能をアイドリング
回転数制御の例で説明する。同様に図１に示す装置の機
能は上述の他の好ましい応用例においても得られる。
回転数制御の例で説明する。同様に図１に示す装置の機
能は上述の他の好ましい応用例においても得られる。
【００２４】コンピュータユニット１０は、導線２０〜
２２を介して供給される、測定装置２４〜２６によって
検出された運転パラメータに基づいてアイドリング回転
数の目標値を定める。従来技術から知れているように、
この運転パラメータは好ましくはバッテリ電圧、車速、
エンジン回転数、エンジン温度、エアコンスイッチ、ギ
ヤ位置などである。形成された回転数目標値が検出され
たエンジン回転数と関連づけられて、実際回転数の目標
回転数からのずれを示す量が求められる。このずれ量は
制御プログラムに従ってステッピングモータを調節する
ステップ数に変換される。さらに偏差の符号から、ステ
ッピングモータを第１の移動方向に調節すべきかあるい
は第２の移動方向に調節すべきか、すなわち正転か逆転
かのステッピングモータの駆動方向が定められる。
２２を介して供給される、測定装置２４〜２６によって
検出された運転パラメータに基づいてアイドリング回転
数の目標値を定める。従来技術から知れているように、
この運転パラメータは好ましくはバッテリ電圧、車速、
エンジン回転数、エンジン温度、エアコンスイッチ、ギ
ヤ位置などである。形成された回転数目標値が検出され
たエンジン回転数と関連づけられて、実際回転数の目標
回転数からのずれを示す量が求められる。このずれ量は
制御プログラムに従ってステッピングモータを調節する
ステップ数に変換される。さらに偏差の符号から、ステ
ッピングモータを第１の移動方向に調節すべきかあるい
は第２の移動方向に調節すべきか、すなわち正転か逆転
かのステッピングモータの駆動方向が定められる。
【００２５】対応する情報はマイクロコンピュータによ
って出力２８に出力すべきクロック信号Ｔ0に変換され
る。その場合、実際回転数を目標回転数になるように調
節して偏差を減少させるために求められたステップ数が
パルス数に変換され、一方ステッピングモータの調節方
向に関する情報は、出力すべきパルス信号の基礎になる
クロック信号Ｔ0の一定の信号レベルに反映される。パ
ルス信号Ｔ0は導線３０を介して駆動論理回路１２の入
力３２へ伝達され、そこで上述の回路装置によって９０
°位相ずれしたステッピングモータ１８の駆動信号に変
換される。
って出力２８に出力すべきクロック信号Ｔ0に変換され
る。その場合、実際回転数を目標回転数になるように調
節して偏差を減少させるために求められたステップ数が
パルス数に変換され、一方ステッピングモータの調節方
向に関する情報は、出力すべきパルス信号の基礎になる
クロック信号Ｔ0の一定の信号レベルに反映される。パ
ルス信号Ｔ0は導線３０を介して駆動論理回路１２の入
力３２へ伝達され、そこで上述の回路装置によって９０
°位相ずれしたステッピングモータ１８の駆動信号に変
換される。
【００２６】この駆動パルスが駆動論理回路１２の出力
５０と５４に出力され、一方出力５２と５６にはそれぞ
れ反転信号が出力される。これらの信号によって完全ブ
リッジ型出力段１４ないし１６が駆動されるので、巻線
７０と７４には９０°位相ずれした電流パルスが流れ
る。それによってステッピングモータ１８およびステッ
ピングモータと接続された調節部材がステッピングモー
タの構造によって定まるステップ幅でパルス数に従って
調節される。その場合、ステッピングモータの移動方向
は駆動信号の位相ずれ、すなわち正か負かに関係する。
５０と５４に出力され、一方出力５２と５６にはそれぞ
れ反転信号が出力される。これらの信号によって完全ブ
リッジ型出力段１４ないし１６が駆動されるので、巻線
７０と７４には９０°位相ずれした電流パルスが流れ
る。それによってステッピングモータ１８およびステッ
ピングモータと接続された調節部材がステッピングモー
タの構造によって定まるステップ幅でパルス数に従って
調節される。その場合、ステッピングモータの移動方向
は駆動信号の位相ずれ、すなわち正か負かに関係する。
【００２７】駆動論理回路１２の機能を図２に示す信号
特性を用いて説明する。その場合に図２（ａ）から
（ｅ）にはそれぞれ水平に時間が記載されている。
特性を用いて説明する。その場合に図２（ａ）から
（ｅ）にはそれぞれ水平に時間が記載されている。
【００２８】図２（ａ）はコンピュータユニット１０の
出力２８に現れるクロック信号Ｔ0を示し、図２（ｂ）
はコンデンサＣに印加される電圧信号Ｕ１を示す。図２
（ｃ）には導線４８に現れる比較器出力Ｋの信号を示
し、図２（ｄ）と（ｅ）は駆動論理回路１２の出力５０
と５４に現れる信号Ａ１とＡ２を示す。その場合に最初
の領域においてはステッピングモータ１８の正転駆動
が、第２の領域ではステッピングモータ１８の逆転駆動
が示されている。
出力２８に現れるクロック信号Ｔ0を示し、図２（ｂ）
はコンデンサＣに印加される電圧信号Ｕ１を示す。図２
（ｃ）には導線４８に現れる比較器出力Ｋの信号を示
し、図２（ｄ）と（ｅ）は駆動論理回路１２の出力５０
と５４に現れる信号Ａ１とＡ２を示す。その場合に最初
の領域においてはステッピングモータ１８の正転駆動
が、第２の領域ではステッピングモータ１８の逆転駆動
が示されている。
【００２９】クロック信号Ｔ0は、３つの状態をとるこ
とができるように形成されている。まず低いレベルに不
変に留まることができ、また高い信号レベルに不変に留
まることができる。さらに一定の周波数と例えば５０％
のパルスデューティー比を有する矩形信号の状態とな
る。上述の制御プログラムに従ってコンピュータユニッ
ト１０から出力されるこのクロック信号は駆動論理回路
において、Ｒ１とＣから形成されるローパスフィルタに
よってアナログ電圧Ｕ１に変換される。その場合、クロ
ック信号のレベルが一定で低い場合には、Ｒ３、Ｒ４お
よびＲ５からなる分圧器によって比較器Ｋ２の負の入力
に形成される電圧Ｕ３より小さい一定の電圧が得られ
る。クロック信号が一定周波数の矩形信号である場合に
は、信号Ｕ１は上述の値Ｕ３と、分圧器Ｒ３、Ｒ４およ
びＲ５により比較器Ｋ１の正の入力に形成される値Ｕ２
間の電圧値を有するほぼ鋸歯状電圧となる。クロック信
号Ｔ0のレベルが一定で高い場合には、上述の電圧値Ｕ
２より大きいレベルを有する電圧Ｕ１が発生する。
とができるように形成されている。まず低いレベルに不
変に留まることができ、また高い信号レベルに不変に留
まることができる。さらに一定の周波数と例えば５０％
のパルスデューティー比を有する矩形信号の状態とな
る。上述の制御プログラムに従ってコンピュータユニッ
ト１０から出力されるこのクロック信号は駆動論理回路
において、Ｒ１とＣから形成されるローパスフィルタに
よってアナログ電圧Ｕ１に変換される。その場合、クロ
ック信号のレベルが一定で低い場合には、Ｒ３、Ｒ４お
よびＲ５からなる分圧器によって比較器Ｋ２の負の入力
に形成される電圧Ｕ３より小さい一定の電圧が得られ
る。クロック信号が一定周波数の矩形信号である場合に
は、信号Ｕ１は上述の値Ｕ３と、分圧器Ｒ３、Ｒ４およ
びＲ５により比較器Ｋ１の正の入力に形成される値Ｕ２
間の電圧値を有するほぼ鋸歯状電圧となる。クロック信
号Ｔ0のレベルが一定で高い場合には、上述の電圧値Ｕ
２より大きいレベルを有する電圧Ｕ１が発生する。
【００３０】信号レベルを設定することによって比較器
Ｋ１とＫ２の出力は、可能な３つの状態のそれぞれにお
いて所定の値となる。クロック信号が一定の低い信号レ
ベルである場合には、比較器Ｋ１の出力信号は低い信号
レベルになり、比較器２の出力信号は高い信号レベルと
なる。結合点４６において比較器の２つの出力信号がア
ンドの論理で結合されるので、導線４８における信号Ｋ
は低い信号レベルを有する。
Ｋ１とＫ２の出力は、可能な３つの状態のそれぞれにお
いて所定の値となる。クロック信号が一定の低い信号レ
ベルである場合には、比較器Ｋ１の出力信号は低い信号
レベルになり、比較器２の出力信号は高い信号レベルと
なる。結合点４６において比較器の２つの出力信号がア
ンドの論理で結合されるので、導線４８における信号Ｋ
は低い信号レベルを有する。
【００３１】クロック信号が一定の高い信号レベルを有
する場合には、比較器Ｋ１の出力は高いレベルを有し、
比較器Ｋ２の出力は低い信号レベルを有するので、結果
として信号値Ｋは低いレベルとなる。クロック信号が矩
形信号を示す場合には、電圧Ｕ１は値Ｕ２とＵ３の間に
あるので、両比較器の２つの出力は高い信号レベルを有
し、従って得られる値Ｋも同様に高い信号レベルとな
る。その後信号Ｋは信号端でトリガーされる２つのフリ
ップフロップＦＦ１とＦＦ２のリセット入力へ供給され
る。クロック信号Ｔ0自体は導線３８を介してフリップ
フロップＦＦ２のクロック入力へ供給され、かつインバ
ータＩを介してフリップフロップＦＦ１のクロック入力
へ供給される。信号端でトリガーされるフリップフロッ
プは、低い信号レベルＫによりフリップフロップがリセ
ットされ、出力Ｑ１ないしＱ２、従って出力Ａ１とＡ２
に低いレベルが得られるように接続されている。それに
よってステッピングモータは現位置に保持される。
する場合には、比較器Ｋ１の出力は高いレベルを有し、
比較器Ｋ２の出力は低い信号レベルを有するので、結果
として信号値Ｋは低いレベルとなる。クロック信号が矩
形信号を示す場合には、電圧Ｕ１は値Ｕ２とＵ３の間に
あるので、両比較器の２つの出力は高い信号レベルを有
し、従って得られる値Ｋも同様に高い信号レベルとな
る。その後信号Ｋは信号端でトリガーされる２つのフリ
ップフロップＦＦ１とＦＦ２のリセット入力へ供給され
る。クロック信号Ｔ0自体は導線３８を介してフリップ
フロップＦＦ２のクロック入力へ供給され、かつインバ
ータＩを介してフリップフロップＦＦ１のクロック入力
へ供給される。信号端でトリガーされるフリップフロッ
プは、低い信号レベルＫによりフリップフロップがリセ
ットされ、出力Ｑ１ないしＱ２、従って出力Ａ１とＡ２
に低いレベルが得られるように接続されている。それに
よってステッピングモータは現位置に保持される。
【００３２】信号レベルＫが高いレベルに変化すると、
フリップフロップのクロック入力がイネーブルになり、
その場合フリップフロップＦＦ１はインバータＩが接続
されていることによりクロック信号Ｔ0のクロック立ち
下がり端で変化し、一方フリップフロップＦＦ２はクロ
ック信号Ｔ0のクロック立上り端で変化する。それによ
って駆動論理回路１２の出力Ａ１とＡ２には図２（ｄ）
と（ｅ）に示すように、９０°位相ずれした出力矩形信
号Ａ１とＡ２が出力される。この矩形信号はステッピン
グモータの駆動に用いられ、それによってステッピング
モータは所定のステップ幅で駆動される。
フリップフロップのクロック入力がイネーブルになり、
その場合フリップフロップＦＦ１はインバータＩが接続
されていることによりクロック信号Ｔ0のクロック立ち
下がり端で変化し、一方フリップフロップＦＦ２はクロ
ック信号Ｔ0のクロック立上り端で変化する。それによ
って駆動論理回路１２の出力Ａ１とＡ２には図２（ｄ）
と（ｅ）に示すように、９０°位相ずれした出力矩形信
号Ａ１とＡ２が出力される。この矩形信号はステッピン
グモータの駆動に用いられ、それによってステッピング
モータは所定のステップ幅で駆動される。
【００３３】Ａ１とＡ２間の位相位置の符号（＋９０°
あるいは−９０°）はクロック信号の初期状態によって
決定される。言葉を換えると、ステッピングモータの移
動方向は、一定周波数の矩形信号の出力前のクロック信
号Ｔ0の開始レベルに基づいて定められる。クロック信
号Ｔ0が高い信号レベルからスタートした場合には、最
初の立上り端部がフリップフロップＦＦ１にトリガーを
かけるので、信号Ａ１は信号Ａ２の前に形成され、従っ
て＋９０°の位相ずれが得られる。クロック信号が低い
信号レベルからスタートした場合には、最初の立上り端
がフリップフロップＦＦ２のリセット入力にかかる。こ
れは、出力信号Ａ２が出力信号Ａ１の前に得られ、従っ
て２つの駆動信号間に−９０°の位相ずれが発生するこ
とを意味する。それによってステッピングモータは２つ
の移動方向に制御される。
あるいは−９０°）はクロック信号の初期状態によって
決定される。言葉を換えると、ステッピングモータの移
動方向は、一定周波数の矩形信号の出力前のクロック信
号Ｔ0の開始レベルに基づいて定められる。クロック信
号Ｔ0が高い信号レベルからスタートした場合には、最
初の立上り端部がフリップフロップＦＦ１にトリガーを
かけるので、信号Ａ１は信号Ａ２の前に形成され、従っ
て＋９０°の位相ずれが得られる。クロック信号が低い
信号レベルからスタートした場合には、最初の立上り端
がフリップフロップＦＦ２のリセット入力にかかる。こ
れは、出力信号Ａ２が出力信号Ａ１の前に得られ、従っ
て２つの駆動信号間に−９０°の位相ずれが発生するこ
とを意味する。それによってステッピングモータは２つ
の移動方向に制御される。
【００３４】図２（ａ）においてクロック信号Ｔ0はま
ず低い信号レベルを有する。その後所定の周期Ｔを有す
る矩形信号状の６つのパルスが出力され、高い信号レベ
ルで終了する。その後新たにパルスが送出され、再び高
い信号レベルで終了する。次の状態においてはクロック
信号の一定の信号レベルが高い信号レベルから低い信号
レベルへ、そして再び高い信号レベルへ変化する。電圧
Ｕ１のそれに対応した信号特性が図２（ｂ）に示されて
いる。クロック信号の最初のパルスが発生するまでは信
号Ｕ１の信号レベルはＵ３より低い。その後パルス期間
では、Ｕ２とＵ３間の範囲で電圧形状は鋸歯状になる。
クロック信号が高いレベルになると、コンデンサが充電
されて電圧はＵ２を越えて電源電圧Ｕｃｃの近傍にな
る。その後の矩形パルスで電圧Ｕ１は鋸歯状電圧の形状
でＵ２とＵ３間の値に低下し、一方次の信号レベルが高
くなるとコンデンサが再びＵ２より大きい電圧に充電さ
れる。クロック信号の信号レベル状態が高いレベルから
低いレベルへ変化すると、コンデンサが放電するので、
電圧はまたＵ３より低くなる。次にレベルが変化すると
コンデンサはまたＵ２を越える電圧まで充電される。
ず低い信号レベルを有する。その後所定の周期Ｔを有す
る矩形信号状の６つのパルスが出力され、高い信号レベ
ルで終了する。その後新たにパルスが送出され、再び高
い信号レベルで終了する。次の状態においてはクロック
信号の一定の信号レベルが高い信号レベルから低い信号
レベルへ、そして再び高い信号レベルへ変化する。電圧
Ｕ１のそれに対応した信号特性が図２（ｂ）に示されて
いる。クロック信号の最初のパルスが発生するまでは信
号Ｕ１の信号レベルはＵ３より低い。その後パルス期間
では、Ｕ２とＵ３間の範囲で電圧形状は鋸歯状になる。
クロック信号が高いレベルになると、コンデンサが充電
されて電圧はＵ２を越えて電源電圧Ｕｃｃの近傍にな
る。その後の矩形パルスで電圧Ｕ１は鋸歯状電圧の形状
でＵ２とＵ３間の値に低下し、一方次の信号レベルが高
くなるとコンデンサが再びＵ２より大きい電圧に充電さ
れる。クロック信号の信号レベル状態が高いレベルから
低いレベルへ変化すると、コンデンサが放電するので、
電圧はまたＵ３より低くなる。次にレベルが変化すると
コンデンサはまたＵ２を越える電圧まで充電される。
【００３５】図２（ｃ）に示す信号Ｋは上述の説明に従
って電圧Ｕ３を越えると、電圧Ｕ２を越えた場合と同様
に、低いレベルから高いレベルへないし高いレベルから
低いレベルへ変化する。それによって矩形信号が出力さ
れると最初のレベル変化が生じ、一方矩形信号がなくな
ると第２の信号レベル変化が発生し、また新たなスター
トの際には新たな信号レベル変化が発生する。信号Ｋは
クロック信号の一定のレベルが変化する場合にも同様に
推移する。上述したようにフリップフロップのクロック
入力は信号Ｋの信号レベルが高い場合にイネーブルにな
る。従って信号Ｋの高い信号レベルの第１の期間の間に
パルス状の出力信号Ａ１とＡ２が発生する。その場合信
号Ａ２は信号Ａ１より９０°前に位置する。というのは
クロック信号の最初の信号端変化は最初の立ち下がり端
であるので、最初フリップフロップＦＦ２の信号レベル
が変化するからである。この期間においてステッピング
モータの正転駆動が行われる。
って電圧Ｕ３を越えると、電圧Ｕ２を越えた場合と同様
に、低いレベルから高いレベルへないし高いレベルから
低いレベルへ変化する。それによって矩形信号が出力さ
れると最初のレベル変化が生じ、一方矩形信号がなくな
ると第２の信号レベル変化が発生し、また新たなスター
トの際には新たな信号レベル変化が発生する。信号Ｋは
クロック信号の一定のレベルが変化する場合にも同様に
推移する。上述したようにフリップフロップのクロック
入力は信号Ｋの信号レベルが高い場合にイネーブルにな
る。従って信号Ｋの高い信号レベルの第１の期間の間に
パルス状の出力信号Ａ１とＡ２が発生する。その場合信
号Ａ２は信号Ａ１より９０°前に位置する。というのは
クロック信号の最初の信号端変化は最初の立ち下がり端
であるので、最初フリップフロップＦＦ２の信号レベル
が変化するからである。この期間においてステッピング
モータの正転駆動が行われる。
【００３６】同様にして逆転駆動される場合には信号Ｋ
の信号レベルが正になる第２の期間の間にクロック信号
Ｔ0に基づいて出力信号Ａ１とＡ２が発生する。回転方
向を変化させるために信号Ｔ0の信号レベルの状態が変
化する場合には、信号Ｋの信号レベルが高い間クロック
信号が現れないので、出力Ａ１とＡ２は低い信号レベル
になっており、ステッピングモータは駆動されない。
の信号レベルが正になる第２の期間の間にクロック信号
Ｔ0に基づいて出力信号Ａ１とＡ２が発生する。回転方
向を変化させるために信号Ｔ0の信号レベルの状態が変
化する場合には、信号Ｋの信号レベルが高い間クロック
信号が現れないので、出力Ａ１とＡ２は低い信号レベル
になっており、ステッピングモータは駆動されない。
【００３７】他の好ましい実施例においては逆の制御特
性で回路技術的な実現を図るのが好ましい。
性で回路技術的な実現を図るのが好ましい。
【００３８】さらに閉ループ位置制御のステッピングモ
ータの駆動に使用することができる。
ータの駆動に使用することができる。
【００３９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、駆動論理回路が設けられ、その駆動論理回路
にコンピュータユニットの駆動信号が供給され、駆動論
理回路はステッピングモータのそれぞれの移動方向につ
いて互いに９０°位相ずれした少なくとも２つの駆動信
号を発生する。従って、本発明によれば、単にコンピュ
ータユニットの一つの出力端子が占有されるだけであ
り、ステッピングモータの駆動のためにかかるコストを
大幅に削減することができる。
によれば、駆動論理回路が設けられ、その駆動論理回路
にコンピュータユニットの駆動信号が供給され、駆動論
理回路はステッピングモータのそれぞれの移動方向につ
いて互いに９０°位相ずれした少なくとも２つの駆動信
号を発生する。従って、本発明によれば、単にコンピュ
ータユニットの一つの出力端子が占有されるだけであ
り、ステッピングモータの駆動のためにかかるコストを
大幅に削減することができる。
【図１】本発明方法を実施する回路装置の構成を示すブ
ロック回路図である。
ロック回路図である。
【図２】本発明を説明するための特徴的な信号のタイミ
ングチャートである。
ングチャートである。
【符号の説明】 １０ コンピュータユニット １２ 駆動論理回路 １４、１６ 完全ブリッジ型出力段 １８ ステッピングモータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ディートマール ブレッシング ドイツ連邦共和国 71088 ホルツガーリ ンゲン ボスラーシュトラーセ ３ (72)発明者 ハンス ペーター シュトレーベレ ドイツ連邦共和国 70195 シュトゥット ガルト パウルリンケシュトラーセ 28 (72)発明者 ペーター ヴェルナー ドイツ連邦共和国 75446 ヴィエルンス ハイム イム ゾマーライン 15
Claims (10)
- 【請求項１】 少なくとも２つの駆動相と、少なくとも
１つの駆動信号を発生させるコンピュータユニットとを
有するステッピングモータを駆動する方法において、 コンピュータユニットの唯一の駆動信号をステッピング
モータの各相用の駆動信号に変換する駆動論理回路が設
けられることを特徴とするステッピングモータを駆動す
る方法。 - 【請求項２】 駆動論理回路がコンピュータユニットの
駆動信号を９０°位相ずれしたステッピングモータ各相
用の駆動信号に変換することを特徴とする請求項１に記
載の方法。 - 【請求項３】 駆動論理回路がコンピュータユニットの
駆動信号を反転させることによって９０°の位相ずれを
形成することを特徴とする請求項１あるいは２に記載の
方法。 - 【請求項４】 ステッピングモータの駆動方向がコンピ
ュータユニットの駆動信号の初期位置によって決定され
ることを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項
に記載の方法。 - 【請求項５】 コンピュータユニットの駆動信号が高い
信号レベルあるいは低い信号レベルあるいは一定の周波
数の矩形信号を表すことを特徴とする請求項１から４ま
でのいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項６】 コンピュータユニットの駆動信号がアナ
ログ信号に変換されて、第１の相に対してはパルス形成
手段に直接に、第２の相に対しては反転して供給され、
その場合パルス形成手段は矩形信号が存在する場合にア
クティブにされ、信号レベルが一定の場合には非アクテ
ィブにされ、かつアクティブの場合には少なくとも１つ
の出力にステッピングモータを駆動するパルス状の信号
を発生することを特徴とする請求項１から５までのいず
れか１項に記載の方法。 - 【請求項７】 ステッピングモータを用いて、好ましく
はアイドリング制御に関連して自動車エンジンの出力調
節部材が操作されることを特徴とする請求項１から６ま
でのいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項８】 少なくとも１つの駆動信号を発生するコ
ンピュータユニットを有するステッピングモータを駆動
する装置において、 コンピュータユニットの単一の駆動信号を少なくとも２
相のステッピングモータを駆動するパルス信号に変換す
る駆動論理回路が設けられることを特徴とするステッピ
ングモータを駆動する装置。 - 【請求項９】 コンピュータユニットの駆動信号が矩形
状である場合にステッピングモータを駆動するパルスを
発生するパルス形成手段が設けられ、駆動信号の信号レ
ベルが一定である場合にはパルス形成手段が非アクティ
ブにされることを特徴とする請求項８に記載の装置。 - 【請求項１０】 パルス形成手段が９０°位相ずれした
パルス信号を形成し、その場合位相ずれの符号がコンピ
ュータユニットによって発生されるステッピングモータ
を駆動するための矩形信号の初期位置に従って定められ
ることを特徴とする請求項８あるいは９に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4305086.7 | 1993-02-19 | ||
| DE19934305086 DE4305086A1 (de) | 1993-02-19 | 1993-02-19 | Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung eines Schrittmotors |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06245593A true JPH06245593A (ja) | 1994-09-02 |
| JP3665357B2 JP3665357B2 (ja) | 2005-06-29 |
Family
ID=6480839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1306094A Expired - Fee Related JP3665357B2 (ja) | 1993-02-19 | 1994-02-07 | ステッピングモータを駆動する方法と装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3665357B2 (ja) |
| DE (1) | DE4305086A1 (ja) |
| FR (1) | FR2701790B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018207769A (ja) * | 2017-06-05 | 2018-12-27 | ローム株式会社 | ステッピングモータの駆動回路、それを用いたシステム、ステッピングモータの制御方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2755320B1 (fr) * | 1996-10-25 | 1999-01-15 | Valeo Vision | Commande d'un moteur electrique de vehicule automobile, notamment d'un moteur pas a pas pour la correction d'un projecteur |
| FR2796220B1 (fr) * | 1999-07-08 | 2001-09-28 | Valeo Climatisation | Dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation dont au moins un organe mobile est commande par un moteur unipolaire |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57131834A (en) * | 1981-02-10 | 1982-08-14 | Automob Antipollut & Saf Res Center | Engine speed control device |
| US4746849A (en) * | 1986-12-16 | 1988-05-24 | North American Philips Corporation | Two lead bidirectional stepping motor control |
| IT1223865B (it) * | 1988-10-25 | 1990-09-29 | Marelli Autronica | Circuito per il comando di un motore a corrente continua mediante un segnale di comando ad onda quadra a duty cycle variabile particolarmente per il comando di una valvola a farfalla in un condotto di aspirazione dell'aria in un motore a combustione interna |
| IT1239261B (it) * | 1989-10-13 | 1993-09-28 | Weber Srl | Sistema per il comando di un motore elettrico utilizzato per il controllo di un dispositivo attuatore in un veicolo |
-
1993
- 1993-02-19 DE DE19934305086 patent/DE4305086A1/de not_active Ceased
-
1994
- 1994-01-19 FR FR9400540A patent/FR2701790B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1994-02-07 JP JP1306094A patent/JP3665357B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018207769A (ja) * | 2017-06-05 | 2018-12-27 | ローム株式会社 | ステッピングモータの駆動回路、それを用いたシステム、ステッピングモータの制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2701790A1 (fr) | 1994-08-26 |
| FR2701790B1 (fr) | 1996-12-06 |
| DE4305086A1 (de) | 1994-08-25 |
| JP3665357B2 (ja) | 2005-06-29 |
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