JPH0746891A - ステップモータの駆動制御装置 - Google Patents

ステップモータの駆動制御装置

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JPH0746891A
JPH0746891A JP5187909A JP18790993A JPH0746891A JP H0746891 A JPH0746891 A JP H0746891A JP 5187909 A JP5187909 A JP 5187909A JP 18790993 A JP18790993 A JP 18790993A JP H0746891 A JPH0746891 A JP H0746891A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ステップモータを目標とする制御位置に正確
に駆動することができるステップモータの駆動制御装置
を得る。 【構成】 キースイッチ９Ａをオフすることによるマイ
クロコンピュータ１０３のリセット直前におけるステッ
プモータ３の励磁相を、マイクロコンピュータ１０３の
リセット期間におけるステップモータ３の励磁相とを一
致させる構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、励磁相を順次切り換
えることにより駆動されるステップモータの駆動制御装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、吸入空気量調節弁をステップ
モータで駆動する吸入空気調整装置に、ステップモータ
の駆動制御装置が広く利用されていることは良く知られ
ている。 ステップモータの駆動は、決められた励磁パ
ターンに基づき、ステップモータを励磁する相を順次切
り換えることにより行い、また、駆動方向の変更は、励
磁パターンの順序を順方向あるいは逆方向に切り換える
ことにより行っている。
【０００３】すなわち、ステップモータにより吸入空気
量調節弁を開ける場合は、励磁パターンを順方向に必要
回数だけ切換え、一方、吸入空気量調節弁を閉じる場合
は、励磁パターンを逆方向に必要回数だけ切換えて行
う。一般に、励磁パターンの切り換え方向と励磁パター
ンの切換え必要回数は、ステップモータの実開度と目標
開度との大小関係と偏差により求められる。
【０００４】ステップモータの目標開度は、ステップモ
ータの状態に対応した最適な吸入空気量調節弁の位置を
予めメモリ内に記憶させておき、これにより目標開度と
して算出される。一方、ステップモータの実開度は、ス
テップモータのイニシャライズ動作終了時点の開度を基
準位置とし、ステップモータの駆動（励磁パターンの切
り換え）毎に、駆動（切り換え）回数を基準位置に積算
することにより求められる。
【０００５】イニシャライズは通常電源停止動作時であ
るキーオフ時に実施する為、駆動制御装置はキーオフ後
も所定時間だけ通電されている。イニシャライズの方法
は、例えば、特開昭５７−２６２３８に示されているよ
うに、ステップモータの最大駆動範囲より所定値だけ多
くステップモータを駆動し、最大駆動位置にあるストッ
パに突き当てる。この駆動終了時をイニシャライズ終了
とし、その位置を基準位置とする。次に、ステップモー
タをキーオフ時の目標開度となる様、上記基準位置から
駆動しキーオフ時の処理を終了する。その後、キーオフ
後の所定時間が経過すると、電源リレーが切れ電源供給
が遮断される。
【０００６】そして、次回キーオン時には、メモリに記
憶されている実開度が実際のステップモータの開度と一
致しているものとして制御を開始する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電源供
給遮断のために電源リレーが切れる直前には、マイクロ
コンピュータのリセット期間があり、マイクロコンピュ
ータの出力信号がある定まったレベルとなる為、ステッ
プモータの励磁相も特定パターンになり、この特定パタ
ーンとなった励磁相が、リセット直前に設定されたステ
ップモータ励磁相と異なる場合には、ステップモータが
駆動されてしまうことになる。その結果、次回のキーオ
ン時には、メモリに記憶されている開度が実際のステッ
プモータの開度と不一致となり、同じ目標開度になるよ
うに制御しても、実際のステップモータの開度位置はこ
の目標開度位置と異なってしまうという問題点があっ
た。
【０００８】また、このため例えば、このような従来の
ステップモータの駆動制御装置を内燃機関の吸入空気調
整装置に用いた場合には、吸入空気の流量に誤差を生じ
るという問題点があった。
【０００９】この発明は、上記のような問題点を解決す
る為になされたものであり、ステップモータを目標とす
る制御位置に正確に駆動することができるステップモー
タの駆動制御装置を得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
るステップモータの駆動制御装置は、電源の停止動作時
にステップモータを所定シーケンスにてイニシャライズ
し、その後所定励磁相に駆動保持する駆動保持手段と、
上記電源の停止動作から所定時間後に電源供給を遮断さ
せると共に、電源供給の遮断直後のリセット期間にわた
りリセット信号を発生させ上記制御量の演算を停止させ
る電源制御手段と、上記所定励磁相を上記リセット期間
に設定される励磁相と同一とする励磁相設定手段とを備
えたものである。
【００１１】また、この発明の請求項２に係るステップ
モータの駆動制御装置は、請求項１のステップモータの
駆動制御装置において、上記励磁相設定手段は、上記リ
セット期間後における制御開始時の励磁相を、上記リセ
ット期間の励磁相と所定の関係としたものである。
【００１２】さらに、この発明の請求項３に係るステッ
プモータの駆動制御装置は、請求項１または請求項２の
ステップモータの駆動制御装置において、上記制御対象
を内燃機関とし、上記制御量をアイドル回転数制御量、
ＥＧＲ制御量、パージ制御量のいずれかとしたものであ
る。
【００１３】
【作用】この発明の請求項１に係るステップモータの駆
動制御装置によれば、駆動保持手段が、電源の停止動作
時にステップモータを所定シーケンスにてイニシャライ
ズし、その後所定励磁相に駆動保持する。また、電源制
御手段が、上記電源の停止動作から所定時間後に電源供
給を遮断させると共に、電源供給の遮断直後のリセット
期間にわたりリセット信号を発生させ上記制御量の演算
を停止させる。そして、励磁相設定手段が、上記所定励
磁相を上記リセット期間に設定される励磁相と同一とし
てステップモータが不必要に駆動されるのを防止する。
【００１４】また、この発明の請求項２に係るステップ
モータの駆動制御装置によれば、上記リセット期間の励
磁相と上記リセット期間後における制御開始時の励磁相
とが所定の関係とされる。
【００１５】さらに、この発明の請求項３に係るステッ
プモータの駆動制御装置によれば、上記制御対象は内燃
機関とされ、上記制御量はアイドル回転数制御量、ＥＧ
Ｒ制御量、パージ制御量のいずれかとされる。
【００１６】
【実施例】実施例１．以下に、この発明をアイドル回転
数制御装置に適用した実施例を図面に基づいて説明す
る。図１は実施例１を示すブロック図である。図１にお
いて、１は内燃機関（エンジン）、２はエンジン１の吸
気管７の入口に設けられたエアフローセンサ（以下ＡＦ
Ｓという）、４は吸気管７に設けられたスロットルバル
ブであり、このスロットルバルブ４をバイパスする吸入
空気通路８内には４相ユニポーラ型ステップモータ３に
より駆動される吸入空気量調節弁３１が設けられてい
る。１０は制御装置で、エンジン１の回転数を検出する
回転センサ６の出力信号や、ＡＦＳ２の出力信号を受け
る入力回路１０１、電源の入出力を行う電源回路１０
２、ＲＯＭ１０６及びＲＡＭ１０７を有するマイクロコ
ンピュータ１０３、ステップモータ駆動信号２０１、２
０２、２０３、２０４を出力する出力回路１０４で構成
されている。また、５は電源であるバッテリ、９Ａは電
源の供給停止動作を行うためのキースイッチ、９Ｂはマ
イクロコンピュータ１０３に対する電源の遮断を行うた
めの電源リレーである。
【００１７】ステップモータ駆動信号２０１と２０２
は、共にマイクロコンピュータ１０３の出力信号２０５
を受けているが、ステップモータ駆動信号２０２は反転
回路１０８を介して出力されているので、結果としてス
テップモータ駆動信号２０１と２０２はオン／オフ逆の
信号を出力する。ステップモータ駆動信号２０３と２０
４も同様に、共にマイクロコンピュータ１０３の出力信
号２０６を受けているが、ステップモータ駆動信号２０
４は反転回路１０９を介して出力されているので、結果
としてステップモータ駆動信号２０３と２０４はオン／
オフ逆の信号を出力する。
【００１８】図２にステップモータ駆動信号２０１、２
０２、２０３、２０４と吸入空気量調節弁３１の関係を
示す。図示のとおり、励磁パターンを１→２→３→４→
１の順に順方向に切換えると吸入空気量調節弁３１は開
側に動き、励磁パターンを４→３→２→１→４の順に逆
方向に切換えると吸入空気量調節弁３１は閉側に駆動さ
れる。
【００１９】図３はキーオフ時に行うステップモータ３
のイニシャライズ動作を示す図である。キーオフ後も所
定時間だけ電源リレー９Ｂがオンしており、制御装置１
０に通電されているので、この間にイニシャライズが行
われる。イニシャライズは、キースイッチ９Ａがオフし
たとき開始される。
【００２０】まず、吸入空気量調節弁３１をストッパ
（図示しない）に突き当てるまで、最大駆動範囲よりも
大きい開度を目標開度として与え、実開度が一致するま
で励磁パターンを１→２→３→４→１の順に順方向に切
換え開側に駆動する。実開度と目標開度とが一致するま
でステップモータ３を駆動した後、実際の吸入空気量調
節弁３１は、ストッパにて制限されているので、実開度
を、ストッパ位置即ち最大駆動位置に置き換えると共
に、目標開度をキーオフ時の所定待機開度に設定し、イ
ニシャライズ動作を終了する。
【００２１】次に通常、待機開度は最大駆動範囲の中間
開度に設定されているので、吸入空気量調節弁３１の実
開度が一致するまで励磁パターンを４→３→２→１→４
の順に逆方向に切換えて閉側に駆動する。なお、中間開
度位置はストッパ位置より励磁パターンの切り換え回数
で定められている。吸入空気量調節弁３１の実開度と目
標開度とが一致するまでステップモータ３を駆動して、
キーオフ時の処理を終了する。
【００２２】その後、所定時間経過後マイクロコンピュ
ータ１０３は、出力信号２０７をオフし電源リレー９Ｂ
をオフさせ電源供給を遮断させる。この時マイクロコン
ピュータ１０３は、一瞬リセット状態となり、マイクロ
コンピュータ１０３の出力信号２０５、２０６は毎回決
まった出力に固定されるので、ステップモータ駆動信号
２０１、２０２、２０３、２０４も図２の励磁パターン
１〜４のうちどれかの固定出力となる。この時の励磁相
を仮に図２の励磁パターン１とすれば、キーオフ時の処
理終了時点での励磁パターンが、図２の励磁パターン４
となる場合は、吸入空気量調節弁３１は開方向に、図２
の励磁パターン２となる場合は、吸入空気量調節弁３１
は閉方向に駆動されることとなり、キーオフ時の処理終
了時点での励磁パターンが、図２の励磁パターン１以外
はステップモータ３が不必要に駆動されることとなる。
【００２３】ステップモータ３の駆動は、励磁パターン
を切換えて行うので、所定位置から開方向あるいは閉方
向にどれだけ駆動しても、初期の所定位置に戻った時の
励磁パターンは駆動以前のパターンと同一であることは
明らかである。従って、キーオン時の励磁パターンを定
めておけば、キーオフ時の待機開度の励磁パターンも定
めることが出来、これら励磁パターンを同一または一定
の関係、即ちキーオン時の励磁パターンとキーオフ時の
励磁パターンのずれ数を一定とすることができる。
【００２４】但し、上述のステップモータ３のイニシャ
ライズを行う場合、開方向への駆動回数と閉方向への駆
動回数（励磁パターンの切り換え回数）が不一致となる
ので、この場合は、基準位置、例えばキーオン時の基準
位置から開方向への積算駆動回数と閉方向への積算駆動
回数との偏差がステップモータ３の励磁パターンの数で
ある４の倍数である様に、イニシャライズの目標ポジシ
ョン（吸入空気量調節弁３１がストッパに当接してから
の開方向へのステップモータ３の駆動回数）を決定すれ
ば良い。
【００２５】以上より、キーオン時の励磁パターンをマ
イクロコンピュータ１０３のリセット時の励磁パターン
とし、イニシャライズ時のストッパへの突き当て量（キ
ーオン時の基準位置から開方向への積算駆動回数と閉方
向への積算駆動回数との偏差）を４の倍数となるよう目
標開度を設定すれば、キーオフ時の励磁パターンをマイ
クロコンピュータ１０３がリセット時のパターンとする
ことができる。なお、マイクロコンピュータ１０３のリ
セット時の励磁パターンは予じめ知られている。
【００２６】そして、このようにキーオン時の励磁パタ
ーンをマイクロコンピュータ１０３がリセット時のパタ
ーンとすれば、キーオン時にステップモータ３が不必要
に駆動されることも同時に防止することが出来ることと
なり、次回における吸入空気量調節弁の制御を正確に行
うことができる。
【００２７】次に、バックアップ電源が切れていた場合
のように、キーオン時における吸入空気量調節弁３１の
位置がキーオフ時の待機開度と等しいかどうか判らない
場合は一律に、キーオン時の励磁相を規定することがで
きない。この時は、キーオン時の位置における初期値を
所定値、例えば０ポジションに置き換えイニシャライズ
を開始すればよく、この初期値からキーオフ時の待機開
度まで駆動したときに、マイクロコンピュータ１０３が
リセット時の励磁パターンとなるようにイニシャライズ
すれば、キーオフ後待機開度に到達した時にもマイクロ
コンピュータ１０３がリセット時の励磁パターンにな
る。
【００２８】つまり、０ポジションから待機開度までの
開方向への駆動回数と閉方向への駆動回数との偏差を４
で割った余りが０である時は、キーオン時の励磁パター
ンをマイクロコンピュータ１０３がリセット時の励磁パ
ターンとすることができる。
【００２９】なお、ここで０ポジションから待機開度ま
での偏差を４で割った余りが１である時は、キーオン時
の励磁パターンをマイクロコンピュータ１０３がリセッ
ト時のパターンから１を引いた励磁パターンとすればよ
い。同様に、０ポジションから待機開度までの偏差を４
で割った余りがｎである時は、キーオン時の励磁パター
ンをマイクロコンピュータ１０３がリセット時のパター
ンからｎを引いた励磁パターンとすればよい。
【００３０】以上の方法でキーオン時の励磁パターンと
キーオフ時の待機開度の励磁パターンとを同一、または
これらの間に一定の関係を持たせることが出来る。以
上、実施例１において、エンジンは請求項１の制御対象
であり、マイクロコンピュータ１０３は請求項１の駆動
保持手段、電源制御手段、及び励磁相設定手段を構成し
ている。
【００３１】尚、実施例１でも明らかなように、この発
明は、待機開度でのステップモータ３の励磁パターンを
マイクロコンピュータ１０３がリセット時のパターンと
なる様規定してやれば良いので、上記以外の構成とし
て、各ポジションにおける励磁パターンを予め制御装置
内のメモリに記憶しておき、その開度に対応する励磁パ
ターンでステップモータ３を駆動する様構成しても同様
の効果が得られる。さらに、実施例１では、この発明を
アイドル回転数制御装置に適用したが、ＥＧＲやパージ
の流量調整装置に適用しても同様の効果が得られる。
【００３２】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、この発
明の請求項１に係るステップモータの駆動制御装置によ
れば、制御対象の運転状態に応じて演算される制御量に
基づき、所定の励磁パターンにて励磁相を順次切り換え
てステップモータを駆動するステップモータの駆動制御
装置に、電源の停止動作時に上記ステップモータを所定
シーケンスにてイニシャライズし、その後所定励磁相に
駆動保持する駆動保持手段と、上記電源の停止動作から
所定時間後に電源供給を遮断させると共に、電源供給の
遮断直後のリセット期間にわたりリセット信号を発生さ
せ上記制御量の演算を停止させる電源制御手段と、上記
所定励磁相を上記リセット期間に設定される励磁相と同
一とする励磁相設定手段とを備えたため、電源の停止動
作時における駆動制御装置のリセット直前のステップモ
ータ励磁相を、リセット期間の励磁相と一致させること
ができ、もって、ステップモータが不必要に駆動される
ことがなく、正確なステップモータの駆動制御を行うこ
とができ、ひいては制御対象を精度良く制御することが
できるるという効果を奏することができる。
【００３３】また、この発明の請求項２に係るステップ
モータの駆動制御装置によれば、請求項１に係るステッ
プモータの駆動制御装置において、上記リセット期間の
励磁相と上記リセット期間後における制御開始時の励磁
相とを所定の関係としたため、請求項１と同様、正確な
ステップモータの駆動制御を行うことができるという効
果を奏する。
【００３４】さらに、この発明の請求項３に係るステッ
プモータの駆動制御装置によれば、請求項１または請求
項２のステップモータの駆動制御装置において、上記制
御対象は内燃機関であり、上記制御量はアイドル回転数
制御量、ＥＧＲ制御量、パージ制御量のいずれかとした
ため、車両の走行性能を高めることができるという効果
を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１を示すブロック図である。
【図２】ステップモータの励磁パターンと吸入空気調節
弁の動作を示す図である。
【図３】ステップモータのイニシャライズ動作図であ
る。
【符号の説明】
１ エンジン ２ エアフローセンサ ３ ステップモータ ４ スロットル弁 ５ 電源 ６ 回転センサ ７ 吸気管 ９Ａ キースイッチ ９Ｂ 電源リレー １０ 制御装置 ３１ 吸入空気量調節弁 １０３ マイクロコンピュータ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年７月１５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】次に通常、待機開度は最大駆動範囲の中間
開度に設定されているので、吸入空気量調節弁３１の実
開度が一致するまで励磁パターンを４→３→２→１→４
の順に逆方向に切換えて閉側に駆動する。吸入空気量調
節弁３１の実開度と目標開度とが一致するまでステップ
モータ３を駆動して、キーオフ時の処理を終了する。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０ Ｑ Ｈ０２Ｐ 8/28 // Ｆ０２Ｍ 69/32 Ｆ０２Ｄ 33/00 ３１８ Ｇ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 制御対象の運転状態に応じて演算される
    制御量に基づき、所定の励磁パターンにて励磁相を順次
    切り換えてステップモータを駆動するステップモータの
    駆動制御装置において、 電源の停止動作時に上記ステップモータを所定シーケン
    スにてイニシャライズし、その後所定励磁相に駆動保持
    する駆動保持手段と、 上記電源の停止動作から所定時間後に電源供給を遮断さ
    せると共に、電源供給の遮断直後のリセット期間にわた
    りリセット信号を発生させ上記制御量の演算を停止させ
    る電源制御手段と、 上記所定励磁相を上記リセット期間に設定される励磁相
    と同一とする励磁相設定手段と、 を備えたことを特徴とするステップモータの駆動制御装
    置。
  2. 【請求項２】 上記励磁相設定手段は、上記リセット期
    間後における制御開始時の励磁相を上記リセット期間の
    励磁相と所定の関係とすることを特徴とする請求項１の
    ステップモータの駆動制御装置。
  3. 【請求項３】 上記制御対象は内燃機関であり、上記制
    御量はアイドル回転数制御量、ＥＧＲ制御量、パージ制
    御量のいずれかであることを特徴とする請求項１または
    請求項２のステップモータの駆動制御装置。
JP5187909A 1993-07-29 1993-07-29 ステップモータの駆動制御装置 Expired - Lifetime JP2922752B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5187909A JP2922752B2 (ja) 1993-07-29 1993-07-29 ステップモータの駆動制御装置
US08/271,498 US5520150A (en) 1993-07-29 1994-07-07 Apparatus and method for driving and controlling a stepping motor
KR1019940017791A KR0154574B1 (ko) 1993-07-29 1994-07-22 스텝모우터의 구동제어장치 및 그 방법
DE4426467A DE4426467C2 (de) 1993-07-29 1994-07-26 Vorrichtung zum Steuern eines Schrittmotors

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5187909A JP2922752B2 (ja) 1993-07-29 1993-07-29 ステップモータの駆動制御装置

Publications (2)

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