JPH09117195A - 車両用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駆動時に発生する振動音
を抑制することができる車両用ステッピングモータの駆
動方法の提供。 【構成】 車両の車体と各車輪との間に介在されたショ
ックアブソーバＳＡが、ステッピングモータ３の駆動に
より減衰力特性を変更可能に構成され、ステッピングモ
ータ３を駆動する駆動電流にチョッピングをかけると共
に、チョッピング信号のオンデューティ比を車両の車速
に応じて変化させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用ステッピン
グモータの駆動方法に関し、特に、駆動時における振動
音抑制技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両用ステッピングモータの駆動
方法としては、例えば、実開昭６４−４０７１２号公報
「サスペンション制御装置」に記載されているようなも
のが知られている。

【０００３】この「サスペンション制御装置」において
は、車両の車体と各車輪との間に、減衰力可変型ショッ
クアブソーバが介装され、該ショックアブソーバにはそ
の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ピングモータが取
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、以
下に述べるような問題点があった。

【０００５】即ち、ステッピングモータをステップ駆動
させる場合に、従来では図１０のタイムチャートに示す
ように、駆動電流を常時ＯＮにした状態（連続通電状
態）でステップ駆動されるため、ステッピングモータに
入力される実電流値が大きくなって駆動トルクが大きく
なり、これにより、ステッピングモータ駆動の際に発生
する振動音も大きくなることから、特に、車両の低速走
行時や停車時においては、この振動音が目立ち、乗員の
耳に違和感を感じさせることになる。

【０００６】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駆動時に発
生する振動音を抑制することができる車両用ステッピン
グモータの駆動方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【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記載の車両用ステッピングモータの駆
動方法は、車両の車体と各車輪との間に介在されたショ
ックアブソーバが、ステッピングモータの駆動により減
衰力特性を変更可能に構成され、前記ステッピングモー
タを駆動する駆動電流にチョッピングをかけると共に、
チョッピング信号のオンデューティ比を車両の車速に応
じて変化させるようにした手段とした。また、請求項２
記載の車両用ステッピングモータの駆動方法では、車両
の車速が所定の低速域を越えている時はチョッピングを
停止し、所定の低速域になると、チョッピング信号のオ
ンデューティ比を車速の減少に比例して徐々に減少させ
るようにした。

【０００８】

【作用】この発明請求項１記載の車両用ステッピングモ
ータの駆動方法では、上述のように、ステッピングモー
タを駆動する駆動電流にチョッピングをかけ、このチョ
ッピング信号のオンデューティ比を車両の車速に応じて
変化させるようにしたもので、このように、低車速にな
るにつれて駆動電流の実電流値を小さくすることにより
ステッピングモータの駆動トルクが小さくなることか
ら、ステッピングモータの駆動時に発生する振動音を抑
制することができる。

【０００９】また、請求項２記載の車両用ステッピング
モータの駆動方法では、車両の車速が通常の駆動トルク
を必要とする所定の低速域を越えている時はチョッピン
グを停止し、必ずしも通常の駆動トルクを必要としない
所定の低速域になると、チョッピング信号のオンデュー
ティ比を車速の減少に比例して徐々に減少させるように
したことで、車両の車速全域にわたりトルク不足を生じ
させることなしに、乗員の耳に違和感を感じさせる振動
音を効率的に抑制することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態であ
る車両用ステッピングモータの駆動方法で用いられる減
衰力可変型ショックアブソーバＳＡを示す断面説明図で
ある。

【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
させるステッピングモータ３が取り付けられた構造とな
っている。

【００１２】次に、前記ステッピングモータ３をステッ
プ駆動させる場合における駆動方法を、図２および図３
のフローチャートおよび図４のタイムチャートに基づい
て説明する。

【００１３】まず、図２のフローチャート（メインルー
チン１００）において、ステップ１０１では、制御演算
サイクルＴmsを経過したか否かを判定し、ＮＯである時
は制御演算サイクルＴmsを経過するまでこのステップ１
０１を繰り返す。即ち、このメインルーチン１００は制
御演算サイクルＴms毎に１回実行されることになる。そ
して、制御演算サイクルＴmsを経過した時（ＹＥＳの
時）は、ステップ１０２に進んで各スイッチおよびセン
サからの出力信号を読み込むと共に、続くステップ１０
３では、読み込まれた各スイッチおよびセンサからの出
力信号に基づいて各ショックアブソーバＳＡの目標減衰
力特性ポジションが求められると共に、この目標減衰力
特性ポジションにロータリバルブ１０を回転駆動させる
ためのステッピングモータ３の駆動ステップ数の演算が
行なわれる。

【００１４】次に、図３のフローチャート（タイマ割込
みルーチン２００）において、ステップ２０１では、図
５の車速に対応したデューティパターン設定マップに基
づき、その時の車速に応じたチョッピング信号のオンデ
ューティ比を設定する。そして、続くステップ２０２で
は、前記ステップ２０１で設定されたチョッピング信号
のオンデューティ比と、前記メインルーチン１００で演
算されたステッピングモータ３の駆動ステップ演算値を
もとに、ドライバの駆動処理を行ない、これにより、ス
テッピングモータ３をステップ駆動させる。即ち、図４
のタイムチャートに示すように、各ステップ駆動信号の
出力によりステップの切り換えを行なう時は、チョッピ
ング信号にリセットをかけ、図５のマップから、その時
の車速に応じたチョッピング信号のオンデューティ比に
切り換え設定した状態でステップ駆動信号が出力され
る。なお、各駆動ステップにおけるチョッピング信号の
出力は、データトランスファーコントローラＤＴＣを起
動することによって行なわれる。

【００１５】次に、車速に対するチョッピング信号のオ
ンデューティ比可変設定制御の内容を、図６のタイムチ
ャートに基づいて説明する。この図に示すように、停止
状態（０km/h）から車両の走行を開始し、次第に車速を
上げていった場合、０km/h〜１０km/h未満ではオンデュ
ーティ比が１０％、１０km/h〜２０km/h未満では３０
％、２０km/h〜３０km/h未満では６０％、３０km/h〜４
０km/h未満では８０％、という具合に低速域においては
車速の増加に比例してオンデューティ比を段階的に増加
させて行き、車速が４０km/h以上になるとチョッピング
を停止し、連続通電状態（オンデューティ比１００％）
とするものである。

【００１６】以上のように、４０km/h未満の低速域にお
いて、チョッピング信号のオンデューティ比を車速の減
少に比例して徐々に減少させるようにしたことで、車速
の減少に応じ実電流値を小さくしてステッピングモータ
の駆動トルクを小さくすることができるため、振動音の
目立つ低速域においてはステッピングモータの駆動時に
発生する振動音を抑制することができる。

【００１７】以上のように、車両の車速が所定の低速域
（０〜４０km/h）を越えていて通常の駆動トルクを必要
とする時はチョッピングを停止し、必ずしも通常の駆動
トルクを必要としない所定の低速域（０〜４０km/h）に
なると、チョッピング信号のオンデューティ比を車速の
減少に比例して徐々に減少させるようにしたことで、車
両の車速全域にわたりトルク不足を生じさせることなし
に、乗員の耳に違和感を感じさせる振動音を効率的に抑
制することができる。

【００１８】なお、図７は、ステッピングモータ３を以
上のフローに基づいてステップ駆動させた場合の振動波
形（回転方向加速度Ｇ波形）を示すタイムチャートであ
り、図において点線で示すのが、連続通電状態の時の振
動波形であり、また、図において実線で示すのが、チョ
ッピング信号による断続通電状態の時の振動波形であ
る。即ち、図７に示すように、連続通電状態の時に比べ
ると、チョッピング信号による断続通電状態の時の方
が、その振動波形を低いレベルで安定させることができ
る。

【００１９】また、図８は、車速に対するチョッピング
信号オンデューティ比の可変制御作動を、従来例との比
較において示すタイムチャート、図９は、車速に対する
ステッピングモータ３の振動波形レベル変動を従来例に
よる場合と比較して示す図であり、図８の(イ) に示すよ
うに、チョッピング信号のオンデューティ比を車速に比
例せずに１つのポイント（４０km/h）のみで変更する
と、変更の際のオンデューティ比差が大きくなることか
ら、図９の実線で示すように、オンデューティ比の切換
え点でのトルク変動が起こり、ステッピングモータ３駆
動時の振動レベルに大きな差（図９のＥ部）が生じ、異
音が発生する。これに対し、図８の(ロ) に示すように、
オンデューティ比を車速に比例して徐々に変更すること
により、図９の点線で示すように、特に低速時の振動レ
ベルを減少（図９のＦ部）させることができると共に、
連続通電状態（オンデューティ比１００％）から断続通
電状態（オンデューティ比８０％）への変更の際のオン
デューティ比差が小さいことから、目立った異音の発生
がなく、これにより、商品性の向上が図れる。

【００２０】以上説明してきたように、この実施の形態
のステッピングモータ３の駆動方法にあっては、車両の
車速が所定の低速域を越えている時はチョッピングを停
止し、所定の低速域になると、チョッピング信号のオン
デューティ比を車速の減少に比例して徐々に減少させる
ようにしたことで、車両の車速全域にわたりトルク不足
を生じさせることなしに、乗員の耳に違和感を感じさせ
る振動音を効率的に抑制することができるようになると
いう効果的が得られる。

【００２１】以上、実施の形態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の形態に限られるも
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。

【００２２】例えば、実施の形態では、所定の低速域
（０〜４０km/h）を越えている時はチョッピングを停止
するようにしたが、ステッピングモータの駆動トルク不
足を生じさせない範囲で車速全域にわたってチョッピン
グをかけるようにしてもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明請求項
１記載の車両用ステッピングモータの駆動方法にあって
は、車両の車体と各車輪との間に介在されたショックア
ブソーバが、ステッピングモータの駆動により減衰力特
性を変更可能に構成され、前記ステッピングモータを駆
動する駆動電流にチョッピングをかけると共に、チョッ
ピング信号のオンデューティ比を車両の車速に応じて変
化させるようにしたことで、ステッピングモータ駆動時
に発生する振動音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。

【００２４】また、請求項２記載の車両用ステッピング
モータの駆動方法にあっては、車両の車速が所定の低速
域を越えている時はチョッピングを停止し、所定の低速
域になると、チョッピング信号のオンデューティ比を車
速の減少に比例して徐々に減少させるようにしたこと
で、車両の車速全域にわたりトルク不足を生じさせるこ
となしに、乗員の耳に違和感を感じさせる振動音を効率
的に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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態である車両用ステッピング
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。

【図２】本発明の実施の形態である車両用ステッピング
モータの駆動方法のうち、メインルーチンの制御作動を
示すフローチャートである。

【図３】本発明の実施の形態である車両用ステッピング
モータの駆動方法のうち、タイマ割り込みルーチンの制
御作動を示すフローチャートである。

【図４】本発明の実施の形態である車両用ステッピング
モータの駆動方法のうち、車速に対するチョッピング信
号オンデューティ比の可変制御作動を示すタイムチャー
トである。

【図５】本発明の実施の形態である車両用ステッピング
モータの駆動方法における車速に対応したデューティパ
ターン設定マップである。

【図６】本発明の実施の形態である車両用ステッピング
モータの駆動方法のうち、車速に対するチョッピング信
号オンデューティ比の可変制御作動を示すタイムチャー
トである。

【図７】本発明の実施の形態である車両用ステッピング
モータの駆動方法に基づいてステップ駆動させた場合の
ステッピングモータの振動波形を従来例と比較して示す
タイムチャートである。

【図８】本発明の実施の形態である車両用ステッピング
モータの駆動方法のうち、車速に対するチョッピング信
号オンデューティ比の可変制御作動を、従来例との比較
において示すタイムチャートである。

【図９】本発明の実施の形態である車両用ステッピング
モータの駆動方法に基づいてステップ駆動させた場合の
車速に対するステッピングモータの振動波形レベル変動
を従来例による場合と比較して示す図である。

【図１０】駆動電流を常時ＯＮにした状態（連続通電状
態）でステップ駆動する従来の車両用ステッピングモー
タの駆動方法を示すタイムチャートである。

【符号の説明】

ＳＡ ショックアブソーバ ３ ステッピングモータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の車体と各車輪との間に介在された
   ショックアブソーバが、ステッピングモータの駆動によ
   り減衰力特性を変更可能に構成され、 前記ステッピングモータを駆動する駆動電流にチョッピ
   ングをかけると共に、チョッピング信号のオンデューテ
   ィ比を車両の車速に応じて変化させるようにしたことを
   特徴とする車両用ステッピングモータの駆動方法。
2. 【請求項２】 車両の車速が所定の低速域を越えている
   時はチョッピングを停止し、所定の低速域になると、チ
   ョッピング信号のオンデューティ比を車速の減少に比例
   して徐々に減少させるようにしたことを特徴とする請求
   項１記載の車両用ステッピングモータの駆動方法。