JPH07241099A - ステップモータの駆動方法 - Google Patents
ステップモータの駆動方法Info
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- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 61
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims abstract description 15
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims abstract description 15
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 14
- 239000000725 suspension Substances 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
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- B60G15/00—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type
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- 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
- H02P8/22—Control of step size; Intermediate stepping, e.g. microstepping
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ステップモータ駆動時における振動の発生を
抑制することができるステップモータの駆動方法の提
供。 【構成】 複数の相を有する複相ステップモータ３を、
少なくとも２種以上の異なった励磁パターンで複数ステ
ップ連続駆動させる場合において、各々の励磁パターン
の駆動による振動波形と駆動間隔時間から駆動終了後の
残存振動波形の合成波を求め、その合成波が最も小さく
なる方向に連続駆動の初期励磁パターンを決定させるよ
うにした。
抑制することができるステップモータの駆動方法の提
供。 【構成】 複数の相を有する複相ステップモータ３を、
少なくとも２種以上の異なった励磁パターンで複数ステ
ップ連続駆動させる場合において、各々の励磁パターン
の駆動による振動波形と駆動間隔時間から駆動終了後の
残存振動波形の合成波を求め、その合成波が最も小さく
なる方向に連続駆動の初期励磁パターンを決定させるよ
うにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ステップモータの駆動
方法に関し、特に、駆動時における振動抑制技術に関す
る。
方法に関し、特に、駆動時における振動抑制技術に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、ステップモータを用いたものとし
ては、実開昭６４−４０７１２号公報に記載されている
ような減衰力可変型ショックアブソーバが知られてい
る。
ては、実開昭６４−４０７１２号公報に記載されている
ような減衰力可変型ショックアブソーバが知られてい
る。
【０００３】この減衰力可変型ショックアブソーバは、
発生減衰力特性を変更可能なロータリーバルブが設けら
れると共に、ショックアブソーバの上端には前記ロータ
リーバルブを回転駆動させるステップモータが取り付け
られた構造となっている。
発生減衰力特性を変更可能なロータリーバルブが設けら
れると共に、ショックアブソーバの上端には前記ロータ
リーバルブを回転駆動させるステップモータが取り付け
られた構造となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の減衰力可変型ショックアブソーバにおいては、ス
テップモータを駆動させた際に、ステップモータの振動
により異音を発生させ、これが乗員の耳に違和感を感じ
させ、快適性を損なう恐れがあるという問題点があっ
た。
従来の減衰力可変型ショックアブソーバにおいては、ス
テップモータを駆動させた際に、ステップモータの振動
により異音を発生させ、これが乗員の耳に違和感を感じ
させ、快適性を損なう恐れがあるという問題点があっ
た。
【０００５】本発明は、上述のような従来の問題点に着
目してなされたもので、ステップモータ駆動時における
振動の発生を抑制することができるステップモータの駆
動方法を提供することを目的とする。
目してなされたもので、ステップモータ駆動時における
振動の発生を抑制することができるステップモータの駆
動方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明請求項１記載のステップモータの駆動方法は、
複数の相を有する複相ステップモータを、少なくとも２
種以上の異なった励磁パターンで複数ステップ連続駆動
させる場合において、各々の励磁パターンの駆動による
振動波形と（駆動周波数から決定される）駆動間隔時間
から駆動終了後の残存振動波形の合成波を求め、その合
成波が最も小さくなる方向に連続駆動の初期励磁パター
ンを決定させるようにしたものである。
に本発明請求項１記載のステップモータの駆動方法は、
複数の相を有する複相ステップモータを、少なくとも２
種以上の異なった励磁パターンで複数ステップ連続駆動
させる場合において、各々の励磁パターンの駆動による
振動波形と（駆動周波数から決定される）駆動間隔時間
から駆動終了後の残存振動波形の合成波を求め、その合
成波が最も小さくなる方向に連続駆動の初期励磁パター
ンを決定させるようにしたものである。
【０００７】また、請求項２記載のステップモータの駆
動方法では、減衰力可変型ショックアブソーバにおける
減衰力可変手段の駆動用ステップモータに請求項１記載
のステップモータの駆動方法を適用したものである。
動方法では、減衰力可変型ショックアブソーバにおける
減衰力可変手段の駆動用ステップモータに請求項１記載
のステップモータの駆動方法を適用したものである。
【０００８】
【作用】この発明請求項１記載のステップモータの駆動
方法では、上述のように、合成波が最も小さくなる方向
に連続駆動の初期励磁パターンを決定させるようにする
ことによって、ステップモータ駆動時における振動の発
生を抑制することができる。
方法では、上述のように、合成波が最も小さくなる方向
に連続駆動の初期励磁パターンを決定させるようにする
ことによって、ステップモータ駆動時における振動の発
生を抑制することができる。
【０００９】また、請求項２記載のステップモータの駆
動方法では、減衰力可変型ショックアブソーバにおける
減衰力可変手段の駆動用ステップモータに前記請求項１
記載のステップモータの駆動方法を適用することによっ
て、各ステップモータの振動によって車内に伝達される
異音のレベルを低減させることができる。
動方法では、減衰力可変型ショックアブソーバにおける
減衰力可変手段の駆動用ステップモータに前記請求項１
記載のステップモータの駆動方法を適用することによっ
て、各ステップモータの振動によって車内に伝達される
異音のレベルを低減させることができる。
【００１０】
【実施例】図１は、本発明のステップモータの駆動方法
を、車両の減衰力可変型ショックアブソーバＳＡのステ
ップモータに適用した場合を示す。
を、車両の減衰力可変型ショックアブソーバＳＡのステ
ップモータに適用した場合を示す。
【００１１】このショックアブソーバＳＡは、シリンダ
１とシリンダ１を上部室Ａと下部室Ｂとに画成したピス
トン２と、シリンダ１の外周にリザーバ室Ｃを形成した
外筒４と、下部室Ｂとリザーバ室Ｃとを画成したベース
５と、ピストン２に連結されたピストンロッド６の摺動
をガイドするガイド部材７と外筒と車体との間に介装さ
れるサスペンションスプリング８と、バンパラバー９
と、を備え、また、ピストンロッド６内には減衰力特性
を変更可能なロータリーバルブ１０が設けられると共
に、ショックアブソーバＳＡの上端にはコントロールロ
ッド１１を介して前記ロータリーバルブ１０を回転駆動
させるステップモータ３が取り付けられた構造となって
いる。
１とシリンダ１を上部室Ａと下部室Ｂとに画成したピス
トン２と、シリンダ１の外周にリザーバ室Ｃを形成した
外筒４と、下部室Ｂとリザーバ室Ｃとを画成したベース
５と、ピストン２に連結されたピストンロッド６の摺動
をガイドするガイド部材７と外筒と車体との間に介装さ
れるサスペンションスプリング８と、バンパラバー９
と、を備え、また、ピストンロッド６内には減衰力特性
を変更可能なロータリーバルブ１０が設けられると共
に、ショックアブソーバＳＡの上端にはコントロールロ
ッド１１を介して前記ロータリーバルブ１０を回転駆動
させるステップモータ３が取り付けられた構造となって
いる。
【００１２】前記ステップモータ３としてこの実施例の
ショックアブソーバＳＡでは、駆動時の振動共振周波数
が330Hz で、３つの励磁相を有する３相ステップモータ
３が用いられおり、また、それをステップ駆動させる際
の励磁方式として、１相と２相を同時に励磁する２相励
磁と、１相から３相までを同時に励磁する３相励磁とを
交互に繰り返すことによってステップ駆動させる２−３
相励磁方式が用いられている。
ショックアブソーバＳＡでは、駆動時の振動共振周波数
が330Hz で、３つの励磁相を有する３相ステップモータ
３が用いられおり、また、それをステップ駆動させる際
の励磁方式として、１相と２相を同時に励磁する２相励
磁と、１相から３相までを同時に励磁する３相励磁とを
交互に繰り返すことによってステップ駆動させる２−３
相励磁方式が用いられている。
【００１３】そして、この実施例においては、図２にそ
の励磁順序を示すように、ステップモータ３の駆動を開
始する際に、まず、初期ステップ（ＳＴＥＰ１）を３相
励磁から開始させる３相励磁スタート（３相→２相→３
相→２相）とし、即ち、４ステップ送り後のホールドに
おいては２相励磁となるようにしたものであり、以下に
その決定方法について説明する。
の励磁順序を示すように、ステップモータ３の駆動を開
始する際に、まず、初期ステップ（ＳＴＥＰ１）を３相
励磁から開始させる３相励磁スタート（３相→２相→３
相→２相）とし、即ち、４ステップ送り後のホールドに
おいては２相励磁となるようにしたものであり、以下に
その決定方法について説明する。
【００１４】図３の(イ) は、３相励磁で１ステップだけ
駆動させた時の振動波形を示し、また、図３の(ロ) は、
２相励磁で１ステップだけ駆動させた時の振動波形を示
すもので、この図に示すように、３相励磁と２相励磁と
では振動波形に差が見られる。これは、３相励磁と２相
励磁でトルクおよびスティフネス特性等が違うことによ
り、振動振幅、固有振動数に差異が生じるからである。
駆動させた時の振動波形を示し、また、図３の(ロ) は、
２相励磁で１ステップだけ駆動させた時の振動波形を示
すもので、この図に示すように、３相励磁と２相励磁と
では振動波形に差が見られる。これは、３相励磁と２相
励磁でトルクおよびスティフネス特性等が違うことによ
り、振動振幅、固有振動数に差異が生じるからである。
【００１５】そこで、1200pps で２相励磁スタート（２
相→３相→２相→３相）を行なった場合と、３相励磁ス
タート（３相→２相→３相→２相）を行なった場合の各
ステップの４つの波形を並べてみると、図４の(イ),(ロ)
のようになる。
相→３相→２相→３相）を行なった場合と、３相励磁ス
タート（３相→２相→３相→２相）を行なった場合の各
ステップの４つの波形を並べてみると、図４の(イ),(ロ)
のようになる。
【００１６】そして、これら４つのステップの各波形の
合成波を求めると、図５の(イ),(ロ)において太実線で示
すような波形となり、この図で明らかなように、1200pp
s で４ステップ送りの場合は、２相励磁スタート（ホー
ルド３相励磁）よりも、３相励磁スタート（ホールド２
相励磁）の方が合成波の振幅が小さく、音振低減効果が
あることがわかる。
合成波を求めると、図５の(イ),(ロ)において太実線で示
すような波形となり、この図で明らかなように、1200pp
s で４ステップ送りの場合は、２相励磁スタート（ホー
ルド３相励磁）よりも、３相励磁スタート（ホールド２
相励磁）の方が合成波の振幅が小さく、音振低減効果が
あることがわかる。
【００１７】また、図６は、３相励磁スタート（ホール
ド２相励磁）の場合と、２相励磁スタート（ホールド３
相励磁）の場合における、ステップモータ３の消費電流
と、回転方向振動の測定結果を示すもので、この測定結
果によると、４ステップ送り後ホールドするパターンに
おいては、３相励磁スタート（ホールド２相励磁）の方
が、２相励磁スタート（ホールド３相励磁）に比べ、駆
動時の振動が小さく、かつ、その振動が減衰する時間も
短いため、イニシャライズ時のステップモータ３の振動
低減に効果があるものと判断される。
ド２相励磁）の場合と、２相励磁スタート（ホールド３
相励磁）の場合における、ステップモータ３の消費電流
と、回転方向振動の測定結果を示すもので、この測定結
果によると、４ステップ送り後ホールドするパターンに
おいては、３相励磁スタート（ホールド２相励磁）の方
が、２相励磁スタート（ホールド３相励磁）に比べ、駆
動時の振動が小さく、かつ、その振動が減衰する時間も
短いため、イニシャライズ時のステップモータ３の振動
低減に効果があるものと判断される。
【００１８】そこで、この実施例では、合成波が小さく
なる３相励磁スタート方式を採用することにより、ステ
ップモータ駆動時における振動の発生を抑制できるよう
にしたものである。
なる３相励磁スタート方式を採用することにより、ステ
ップモータ駆動時における振動の発生を抑制できるよう
にしたものである。
【００１９】以上説明してきたように、実施例のステッ
プモータの駆動方法にあっては、複数の相を有する複相
ステップモータ３を、少なくとも２種以上の異なった励
磁パターンで複数ステップ連続駆動させる場合におい
て、各々の励磁パターンの駆動による振動波形と駆動間
隔時間から駆動終了後の残存振動波形の合成波を求め、
その合成波が最も小さくなる方向に連続駆動の初期励磁
パターンを決定させるようにすることで、ステップモー
タ３駆動時における振動の発生を抑制することができる
ようになるもので、これにより、各ステップモータ３の
振動によって車内に伝達される異音のレベルを低減させ
ることができるようになるという特徴を有している。
プモータの駆動方法にあっては、複数の相を有する複相
ステップモータ３を、少なくとも２種以上の異なった励
磁パターンで複数ステップ連続駆動させる場合におい
て、各々の励磁パターンの駆動による振動波形と駆動間
隔時間から駆動終了後の残存振動波形の合成波を求め、
その合成波が最も小さくなる方向に連続駆動の初期励磁
パターンを決定させるようにすることで、ステップモー
タ３駆動時における振動の発生を抑制することができる
ようになるもので、これにより、各ステップモータ３の
振動によって車内に伝達される異音のレベルを低減させ
ることができるようになるという特徴を有している。
【００２０】以上、実施例を図面に基づいて説明してき
た、具体的な構成はこの実施例に限られるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっ
ても本発明に含まれる。
た、具体的な構成はこの実施例に限られるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっ
ても本発明に含まれる。
【００２１】例えば、実施例では、３相ステップモータ
を用い、その励磁方法として２−３相励磁方式を採用し
た場合を示したが、励磁相としては２相以上であればよ
く、また、励磁方式としても励磁相の数に係らず、１−
２励磁方式や、２−２相励磁方式等を採用することがで
き、これらの場合においても本発明を適用することがで
きる。
を用い、その励磁方法として２−３相励磁方式を採用し
た場合を示したが、励磁相としては２相以上であればよ
く、また、励磁方式としても励磁相の数に係らず、１−
２励磁方式や、２−２相励磁方式等を採用することがで
き、これらの場合においても本発明を適用することがで
きる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明請求項
１記載のステップモータの駆動方法にあっては、複数の
相を有する複相ステップモータを、少なくとも２種以上
の異なった励磁パターンで複数ステップ連続駆動させる
場合において、各々の励磁パターンの駆動による振動波
形と駆動間隔時間から駆動終了後の残存振動波形の合成
波を求め、その合成波が最も小さくなる方向に連続駆動
の初期励磁パターンを決定させるようにしたことによ
り、ステップモータ駆動時における振動の発生を抑制す
ることができるようになるという効果が得られる。
１記載のステップモータの駆動方法にあっては、複数の
相を有する複相ステップモータを、少なくとも２種以上
の異なった励磁パターンで複数ステップ連続駆動させる
場合において、各々の励磁パターンの駆動による振動波
形と駆動間隔時間から駆動終了後の残存振動波形の合成
波を求め、その合成波が最も小さくなる方向に連続駆動
の初期励磁パターンを決定させるようにしたことによ
り、ステップモータ駆動時における振動の発生を抑制す
ることができるようになるという効果が得られる。
【００２３】また、請求項２記載のステップモータの駆
動方法では、減衰力可変型ショックアブソーバにおける
減衰力可変手段の駆動用ステップモータに前記請求項１
記載のステップモータの駆動方法を適用することによっ
て、各ステップモータの振動によって車内に伝達される
異音のレベルを低減させることができるようになる。
動方法では、減衰力可変型ショックアブソーバにおける
減衰力可変手段の駆動用ステップモータに前記請求項１
記載のステップモータの駆動方法を適用することによっ
て、各ステップモータの振動によって車内に伝達される
異音のレベルを低減させることができるようになる。
【図１】本発明のステップモータの駆動方法を適用した
車両の減衰力可変型ショックアブソーバを示す図であ
る。。
車両の減衰力可変型ショックアブソーバを示す図であ
る。。
【図２】本発明実施例におけるステップモータの励磁順
序を示す図である。
序を示す図である。
【図３】本発明実施例におけるステップモータの振動波
形を示す図であり、(イ) は、３相励磁で１ステップだけ
駆動させた時の振動波形を示し、(ロ) は、２相励磁で１
ステップだけ駆動させた時の振動波形を示す。
形を示す図であり、(イ) は、３相励磁で１ステップだけ
駆動させた時の振動波形を示し、(ロ) は、２相励磁で１
ステップだけ駆動させた時の振動波形を示す。
【図４】本発明実施例における４つの各ステップにおけ
る振動波形を示す図であり、(イ) は、２相励磁スタート
を行なった場合の各振動波形を示し、(ロ) は、３相励磁
スタートを行なった場合の各振動波形を示す。
る振動波形を示す図であり、(イ) は、２相励磁スタート
を行なった場合の各振動波形を示し、(ロ) は、３相励磁
スタートを行なった場合の各振動波形を示す。
【図５】本発明実施例における４つのステップの各波形
の合成波を示す図であり、(イ)は、２相励磁スタートを
行なった場合の合成波を示し、(ロ) は、３相励磁スター
トを行なった場合の合成波を示す。
の合成波を示す図であり、(イ)は、２相励磁スタートを
行なった場合の合成波を示し、(ロ) は、３相励磁スター
トを行なった場合の合成波を示す。
【図６】本発明実施例におけるステップモータの消費電
流と、回転方向振動の測定結果を示す図であり、(イ)
は、３相励磁スタート（ホールド２相励磁）の場合を示
し、(ロ) は、２相励磁スタート（ホールド３相励磁）の
場合を示す。
流と、回転方向振動の測定結果を示す図であり、(イ)
は、３相励磁スタート（ホールド２相励磁）の場合を示
し、(ロ) は、２相励磁スタート（ホールド３相励磁）の
場合を示す。
３ ステップモータ
Claims (2)
- 【請求項１】 複数の相を有する複相ステップモータ
を、少なくとも２種以上の異なった励磁パターンで複数
ステップ連続駆動させる場合において、各々の励磁パタ
ーンの駆動による振動波形と駆動間隔時間から駆動終了
後の残存振動波形の合成波を求め、その合成波が最も小
さくなる方向に連続駆動の初期励磁パターンを決定させ
るようにしたことを特徴とするステップモータの駆動方
法。 - 【請求項２】 ステップモータが減衰力可変型ショック
アブソーバにおける減衰力可変手段の駆動用ステップモ
ータである請求項１記載のステップモータの駆動方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6026946A JPH07241099A (ja) | 1994-02-24 | 1994-02-24 | ステップモータの駆動方法 |
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