JPH07284298A - ステッピングモータの駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ステッピングモータの駆動ステップをさらに
細分化することにより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ピングモータの駆動方法の提
供。 【構成】 ステッピングモータ３をステップ駆動する各
ステップごとの駆動信号を時間軸方向に複数に分割し、
駆動信号発生回路１２ｃから出力された各分割ステップ
ごとの駆動信号をＰＷＭ制御回路１２ｄでＰＷＭ制御す
ることにより、各分割ステップにおける駆動信号のオン
デューティ比を段階的に増加もしくは減少させた状態で
ステッピングモータ駆動回路１２ｅに供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【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、ステッピングモータの駆動方法と
しては、例えば、特開平４−５８７９０号公報に記載さ
れているような「ステッピングモータ駆動装置」があ
る。

【０００３】この「ステッピングモータ駆動装置」にお
いては、ステッピングモータをステップ駆動するステッ
プ駆動信号波形の切り換え時において、ＰＷＭ（パルス
・ワイズ・モジュレーション）制御により駆動信号のオ
ンデューティ(ON Duty) 比を徐々に変化させることによ
り、急激なステップ回転移動によるセトリングを抑制
し、これにより、ステップ駆動の際の振動音を低減でき
るようにしたステッピングモータの駆動方法が採用され
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
従来例のステッピングモータの駆動方法においては、以
下に述べるような問題点があった。

【０００５】即ち、従来方法では、各駆動ステップの立
ち上がり部分のみを滑らかに行なうもので、ステップ駆
動信号に沿って大きくステップ駆動する点では従来と同
様であり、従って、ステップ駆動の際に発生する振動を
完全に解消することはできない。

【０００６】なお、図６の(イ) は、従来の駆動方法に基
づいて、減衰力特性可変型ショックアブソーバにおける
減衰力特性可変手段を駆動する駆動用ステッピングモー
タを駆動させた場合の減衰力波形を示すもので、この図
に示すように、減衰力波形に乱れが生じている。これは
減衰力特性の切り換えが間欠的に行なわれることから生
じるものあり、従って、ステッピングモータにおける各
駆動ステップの幅が大きくなるにつれて減衰力波形の乱
れも大きくなる。

【０００７】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、ステッピングモータの駆動ステ
ップをさらに細分化することにより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ピングモータの駆
動方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【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記載のステッピングモータの駆動方法
は、ステッピングモータをステップ駆動する各ステップ
ごとの駆動信号を時間軸方向に複数に分割し、各分割ス
テップごとの駆動信号をＰＷＭ制御することにより、各
分割ステップにおける駆動信号のオンデューティ比（駆
動信号がオンとなる時間比）を段階的に増加もしくは減
少させた状態でステッピングモータ駆動回路に供給する
ようにした。

【０００９】また、請求項２記載のステッピングモータ
の駆動方法では、減衰力特性可変型ショックアブソーバ
における減衰力特性可変手段を駆動する駆動用ステッピ
ングモータに請求項１記載のステッピングモータの駆動
方法を適用したものである。

【００１０】

【作用】この発明請求項１記載のステッピングモータの
駆動方法では、上述のように、ステッピングモータをス
テップ駆動する各ステップごとの駆動信号を時間軸方向
に複数に分割し、各分割ステップごとの駆動信号をＰＷ
Ｍ制御することにより、各分割ステップにおける駆動信
号のオンデューティ比を段階的に増加もしくは減少させ
た状態でステッピングモータ駆動回路に供給することに
より、各駆動ステップがさらに複数段階に分割細分化さ
れるもので、これにより、ステッピングモータ駆動時に
おける振動の発生が抑制される。

【００１１】また、請求項２記載のステッピングモータ
の駆動方法では、減衰力特性可変型ショックアブソーバ
における減衰力特性可変手段を駆動する駆動用ステッピ
ングモータに前記請求項１記載のステッピングモータの
駆動方法を適用することによって、各ステッピングモー
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と共に、減衰力特性の切り換えがよ
り細分化されたステップで行なわれるため、減衰力波形
の乱れをなくすことができる。

【００１２】

【実施例】図１は、本発明のステッピングモータの駆動
方法を、車両の減衰力特性可変型ショックアブソーバＳ
Ａにおける減衰力特性可変手段を駆動する駆動用ステッ
ピングモータ３に適用した場合を示すシステムブロック
図である。

【００１３】前記減衰力可変型ショックアブソーバＳＡ
は、図２に示すように、シリンダ１とシリンダ１内を上
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４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内には請求の範囲の減衰力特性可変手
段を構成するロータリーバルブ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をステップ
回転駆動させるステッピングモータ３が取り付けられた
構造となっている。なお、前記ステッピングモータ３と
しては、図３に示すような、ユニポーラ４相駆動による
２−２相励磁方式のものが用いられている。

【００１４】また、図１のシステムブロック図におい
て、１２はコントロールユニットであり、このコントロ
ールユニット１２には、インタフェース回路１２ａ，演
算回路１２ｂ，駆動信号発生回路１２ｃ，ＰＷＭ制御回
路１２ｄ，ステッピングモータ駆動回路１２ｅを備えて
いる。

【００１５】そして、前記インタフェース回路１２ａに
は、加速度センサ（Ｇセンサ）１３、舵角センサ１４、
および車速センサ１５からの各信号が入力され、続く演
算回路１２ｂでは、インタフェース回路１２ａからの各
信号に基づいて車両における各ショックアブソーバＳＡ
の減衰力特性を最適制御するための制御信号が求められ
る。

【００１６】また、前記駆動信号発生回路１２ｃでは、
演算回路１２ｂからそれぞれ入力される各制御信号に基
づいて各ショックアブソーバＳＡにおけるステッピング
モータ３を目標ステップ位置までステップ駆動させるた
めのステップ駆動信号が出力される。

【００１７】また、前記ＰＷＭ制御回路１２ｄでは、駆
動信号発生回路１２ｃから入力されるステップ駆動信号
に対し、各ステップごとの駆動信号を時間軸方向に４分
割すると共に、各分割ステップごとの駆動信号をＰＷＭ
制御することにより、各分割ステップにおける駆動信号
のオンデューティ比を段階的に増加もしくは減少させた
状態で各ステッピングモータ駆動回路１２ｅに供給す
る。

【００１８】次に、図４は、ステッピングモータの各相
（Ａ相，Ａ’相，Ｂ相，Ｂ’相）に対する各分割ステッ
プにおける印加電圧と駆動信号のオンデューティ比を示
すタイムチャートであり、この実施例では各分割ステッ
プのオンデューティ比（％）をそれぞれ０％，38％，71
％，92％， 100％とし、０％と 100％との間で４段階の
切り換えを可能としたもので、Ａ相ではオンデューティ
比（％）を０％から段階的に増加させ、また、Ｂ相では
100％から段階的に減少させることにより、各駆動ステ
ップをさらに４段階に分割細分化することができる。

【００１９】また、図５(イ) の実線は、分割された各駆
動ステップのオンデューティ比（0％，38％，71％，92
％， 100％）を棒グラフ状に表わしたものであり、この
図に示すように、オンデューティ比をサイン波に近似す
るように各ステップを等分割すると共に、Ａ相とＢ相の
位相を90°ずらすことにより、図５(ロ) の実線で示すよ
うに、印加電流（磁力）のつり合いでステッピングモー
タ３のロータを１／４刻みで保持させることが可能とな
る。即ち、各駆動ステップの幅を従来の１／４に縮小す
ることができるもので、これにより、ステッピングモー
タ３の駆動時における発生振動を大幅に抑制することが
できる。

【００２０】次に、図６の(ロ) は、ステッピングモータ
３を以上の実施例の駆動方法に基づいてステップ駆動さ
せた場合の減衰力波形を示すタイムチャートであり、こ
の図に示すように、従来例（図６の(イ) ）において発生
していた減衰力波形の乱れがなくなっている。

【００２１】以上説明してきたように、実施例のステッ
ピングモータ３の駆動方法にあっては、以下に列挙する
効果が得られる。

【００２２】 ステッピングモータ３の駆動時におけ
る発生振動を大幅に抑制することができ、これにより、
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。

【００２３】 減衰力特性の切り換えがより細分化さ
れたステップで行なわれるため、減衰力波形の乱れをな
くすことができるようになる。

【００２４】以上、実施例を図面に基づいて説明してき
たが、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。

【００２５】例えば、実施例では、ステッピングモータ
３として、ユニポーラ４相駆動による２−２相励磁方式
のものを用いる場合を例にとったが、その種類や駆動方
式等は任意である。

【００２６】また、実施例では、コントロールユニット
１２を構成するインタフェース回路１２ａ，演算回路１
２ｂ，駆動信号発生回路１２ｃ，ＰＷＭ制御回路１２
ｄ，ステッピングモータ駆動回路１２ｅの順で全ての回
路を直列に配した最も一般的な回路を示したが、図７に
示すように、演算回路１２ｂから、駆動信号発生回路１
２ｃとＰＷＭ制御回路１２ｄに対して並列に信号を出力
すると共に、駆動信号発生回路１２ｃの駆動信号を補正
する形でＰＷＭ制御回路１２ｄから駆動信号発生回路１
２ｃに対して信号を出力するような構成とすることもで
き、また、図８に示すように、演算部１２１，駆動信号
発生部１２２，ＰＷＭ制御部１２３，データ部１２４を
ソフト化し、これをＭＰＵ内に組み込んだ構成とするこ
ともでき、この場合はシステムコストを大幅に低減する
ことができる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明請求項
１記載のステッピングモータの駆動方法にあっては、ス
テッピングモータをステップ駆動する各ステップごとの
駆動信号を時間軸方向に複数に分割し、各分割ステップ
ごとの駆動信号をＰＷＭ制御することにより、各分割ス
テップにおける駆動信号のオンデューティ比を段階的に
増加もしくは減少させた状態でステッピングモータ駆動
回路に供給するようにしたことで、各駆動ステップをさ
らに複数段階に分割細分化できるため、ステッピングモ
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。

【００２８】また、請求項２記載のステッピングモータ
の駆動方法では、減衰力特性可変型ショックアブソーバ
における減衰力特性可変手段を駆動する駆動用ステッピ
ングモータに請求項１記載のステッピングモータの駆動
方法を適用することによって、各ステッピングモータの
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
ることができると共に、減衰力特性の切り換えがより小
さなステップで行なわれるため、減衰力波形の乱れをな
くすことができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のステッピングモータの駆動方法を、車
両の減衰力特性可変型ショックアブソーバにおける減衰
力特性可変手段を駆動する駆動用ステッピングモータに
適用した実施例を示すシステムブロック図である。

【図２】本発明実施例に適用した車両の減衰力特性可変
型ショックアブソーバを示す断面図である。

【図３】本発明実施例におけるステッピングモータおよ
びその駆動回路部分の詳細を示す図である。

【図４】本発明実施例におけるステッピングモータの各
相に対する各分割ステップにおける印加電圧と駆動信号
のオンデューティ比を示すタイムチャートである。

【図５】実施例における駆動信号およびステッピングモ
ータのステップ駆動状態を示すタイムチャートである。

【図６】減衰力特性可変型ショックアブソーバにおける
減衰力特性可変手段を駆動する駆動用ステッピングモー
タを駆動させた場合の減衰力波形を示す図であり、(イ)
は従来例の駆動方法に基づいた場合、(ロ) は実施例の駆
動方法に基づいた場合を示す。

【図７】実施例におけるコントロールユニットの他の構
成例を示すシステムブロック図である。

【図８】実施例におけるコントロールユニットの他の構
成例を示すシステムブロック図である。

【符号の説明】

３ ステッピングモータ １２ｅ ステッピングモータ駆動回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステッピングモータをステップ駆動する
   各ステップごとの駆動信号を時間軸方向に複数に分割
   し、各分割ステップごとの駆動信号をＰＷＭ制御するこ
   とにより、各分割ステップにおける駆動信号のオンデュ
   ーティ比を段階的に増加もしくは減少させた状態でステ
   ッピングモータ駆動回路に供給することを特徴とするス
   テッピングモータの駆動方法。
2. 【請求項２】 ステッピング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特性可変手段を駆動する
   駆動用ステッピングモータである請求項１記載のステッ
   ピングモータの駆動方法。