JP2000023496A - Stepping motor controller - Google Patents
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- JP2000023496A JP2000023496A JP18926198A JP18926198A JP2000023496A JP 2000023496 A JP2000023496 A JP 2000023496A JP 18926198 A JP18926198 A JP 18926198A JP 18926198 A JP18926198 A JP 18926198A JP 2000023496 A JP2000023496 A JP 2000023496A
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- Control Of Stepping Motors (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、ステップモータ
制御装置に係り、詳しくは、脱調を検出できる機能を有
するステップモータ制御装置に関するものである。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a step motor control device, and more particularly to a step motor control device having a function of detecting step-out.
【0002】[0002]
【従来の技術】ステップモータの脱調検出に関する従来
技術として、特開平8−98597号公報や、特開平7
−327399号公報がある。これらは、脱調時にはロ
ータが回転しないことから逆起電力が発生しないことを
利用し、相電圧や駆動電流の変化で脱調を検出するもの
であり、脱調の際、警告を出せるようにしたものもあ
る。2. Description of the Related Art Japanese Unexamined Patent Application Publication Nos. Hei 8-98597 and Hei 7
-327399. These methods use the fact that a back electromotive force is not generated because the rotor does not rotate during step-out, and detects step-out based on changes in the phase voltage and drive current, so that a warning can be issued when step-out occurs. Some have done it.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、新
規な構成による脱調検出機能を備えたステップモータ制
御装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a stepping motor control device having a step-out detecting function with a novel configuration.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】請求項1に記載のステッ
プモータ制御装置は、還流ダイオードによるスイッチン
グ素子を迂回する循環経路に設けられ、励磁切替の際に
流れる循環電流の大きさを検出する循環電流検出手段
と、循環電流検出手段による循環電流からモータの脱調
を判定する脱調検出手段と、を備えたことを特徴として
いる。According to a first aspect of the present invention, there is provided a stepping motor control device which is provided in a circulating path which bypasses a switching element by a return diode and detects a magnitude of a circulating current flowing at the time of excitation switching. It is characterized by comprising a current detecting means and a step-out detecting means for determining step-out of the motor from the circulating current by the circulating current detecting means.
【0005】このような構成を採用すると、励磁切替の
際において還流ダイオードによるスイッチング素子を迂
回する循環経路に循環電流が流れ、この循環電流の大き
さが循環電流検出手段にて検出される。このとき、ロー
タの回転状態が循環電流の大きさに反映される。When such a configuration is adopted, a circulating current flows in a circulating path that bypasses the switching element by the return diode at the time of excitation switching, and the magnitude of the circulating current is detected by the circulating current detecting means. At this time, the rotation state of the rotor is reflected on the magnitude of the circulating current.
【0006】そして、脱調検出手段において、循環電流
検出手段による循環電流からモータの脱調が判定され
る。このように、トランジスタ等のスイッチング素子の
スイッチング時に流れる循環電流がロータの回転の状態
(有無)に大きな影響を受けることを利用して循環電流
から脱調が検出される。The step-out detecting means determines step-out of the motor from the circulating current detected by the circulating current detecting means. As described above, out-of-synchronization is detected from the circulating current by utilizing that the circulating current flowing at the time of switching of a switching element such as a transistor is greatly affected by the state of rotation (presence or absence) of the rotor.
【0007】その結果、新規な構成による脱調検出機能
を備えたステップモータ制御装置を提供できることとな
る。ここで、請求項2に記載のように、脱調を検出する
際に、励磁を切り替えてから一定時間後における前記循
環電流検出手段による循環電流の値と予め定めた基準値
とを比較し、循環電流の値が予め定めた基準値より小さ
いとモータが脱調したと判定するようにすると、実用上
好ましいものとなる。As a result, it is possible to provide a step motor control device having a step-out detection function with a novel configuration. Here, as described in claim 2, when step-out is detected, a value of a circulating current by the circulating current detecting means after a predetermined time after switching the excitation is compared with a predetermined reference value, When the value of the circulating current is smaller than a predetermined reference value, it is practically preferable to determine that the motor has stepped out.
【0008】また、請求項3に記載のように、脱調の原
因を特定する特定手段と、前記特定手段による特定結果
を報知する報知手段と、を備えたものとする。すると、
脱調を検出したときにおいて、特定手段にて、その原因
が特定され、結果が報知手段にて報知される。その結
果、脱調の原因についての情報を提供できることとな
る。[0008] Further, as set forth in claim 3, it is provided that there is provided a specifying means for specifying the cause of the step-out, and a notifying means for notifying the specifying result by the specifying means. Then
When step-out is detected, the cause is specified by the specifying means, and the result is reported by the reporting means. As a result, information on the cause of the step-out can be provided.
【0009】また、請求項4に記載のように、前記特定
手段は、脱調時の電源電圧から脱調の原因を特定するも
のとすると、実用上好ましいものとなる。また、請求項
5に記載のように、前記スイッチング素子には複数のモ
ータでの巻線が並列に接続されるとともに、モータごと
に前記循環経路が形成されており、モータごとの循環経
路に循環電流検出手段をそれぞれ配置し、前記脱調検出
手段は各循環電流検出手段による循環電流の値からモー
タが脱調したと判定するものとする。It is practically preferable that the specifying means specifies the cause of the step-out based on the power supply voltage at the time of the step-out. Further, as described in claim 5, windings of a plurality of motors are connected in parallel to the switching element, and the circulation path is formed for each motor, and the circulation path is formed for each motor. It is assumed that current detecting means are provided, and the step-out detecting means determines that the motor has stepped out from the value of the circulating current by each circulating current detecting means.
【0010】すると、脱調検出手段により、各循環電流
検出手段による循環電流の値からモータが脱調したこと
が判定される。その結果、特開平6−270636号公
報のように2つのモータの駆動電流の差を検出しようす
る場合には、2つのモータが同時に脱調する場合には脱
調検出することかできなかったが、本発明によれば2つ
のモータが同時に脱調した場合にも対処できることとな
る。Then, the step-out detecting means determines that the motor has stepped out from the value of the circulating current by each circulating current detecting means. As a result, when detecting the difference between the drive currents of the two motors as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-270636, the step-out cannot be detected when the two motors step out simultaneously. According to the present invention, it is possible to cope with a case where two motors step out simultaneously.
【0011】ここで、請求項6に記載のように、前記モ
ータごとの循環経路に回り込み防止用ダイオードを設け
る。すると、回り込み防止用ダイオードにより、モータ
ごとの循環経路に流れる循環電流の回り込みが防止さ
れ、モータごとの循環電流を正確に測定することができ
る。Here, a wraparound prevention diode is provided in a circulation path for each of the motors. Then, the sneak of the circulating current flowing in the circulating path for each motor is prevented by the sneak prevention diode, and the circulating current for each motor can be accurately measured.
【0012】また、請求項7に記載のように、前記複数
のモータにおける各電源ラインに開閉手段を配置し、前
記脱調検出手段による判定結果に基づき前記開閉手段を
制御すると、例えば、多数のモータのうちの脱調が発生
したモータのみに電源ラインを閉じて位置の補正を行う
ことができ、1つのモータのみが脱調した場合において
全てのモータ位置を初期化(イニシャライズ)する必要
が無くなる。According to a seventh aspect of the present invention, when an open / close means is arranged in each power supply line of the plurality of motors and the open / close means is controlled based on a determination result by the step-out detecting means, for example, The position of the motor can be corrected by closing the power supply line only for the motor in which the step-out has occurred, and it is not necessary to initialize (initialize) all the motor positions when only one motor has step-out. .
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】(第1の実施の形態)以下、この
発明を具体化した実施の形態を図面に従って説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0014】図1に、ステップモータ制御装置(コント
ローラ)の回路構成を示す。ステップモータ制御装置1
は、マイコン2と駆動回路(ドライバ)3と還流ダイオ
ード群4を備えている。駆動回路3はステップモータ5
の巻線5a,5b,5c,5d毎のスイッチング用トラ
ンジスタ3a,3b,3c,3dを具備している。ま
た、還流ダイオード群4はステップモータ5の巻線毎の
ダイオード4a,4b,4c,4dを具備している。FIG. 1 shows a circuit configuration of a step motor controller (controller). Step motor control device 1
Includes a microcomputer 2, a drive circuit (driver) 3, and a freewheeling diode group 4. The drive circuit 3 is a step motor 5
The switching transistors 3a, 3b, 3c, 3d are provided for each of the windings 5a, 5b, 5c, 5d. The return diode group 4 includes diodes 4a, 4b, 4c, and 4d for each winding of the step motor 5.
【0015】駆動回路3の各トランジスタ3a〜3dの
一端(エミッタ)は、電源であるバッテリ6のプラス側
と接続されるとともに、他端(コレクタ)はステップモ
ータ5の各巻線5a〜5dを介してバッテリ6のマイナ
ス側と接続されている。詳しくは、各トランジスタ3a
〜3dとステップモータの各巻線5a〜5dとは電流出
力用ハーネス7にて接続され、この電流出力用ハーネス
7を通してトランジスタ3a〜3dからステップモータ
5に電力が供給される。また、ステップモータの各巻線
5a〜5dとバッテリ6のマイナス側とはワイヤ8にて
接続されている。One end (emitter) of each of the transistors 3a to 3d of the drive circuit 3 is connected to the positive side of a battery 6 as a power supply, and the other end (collector) is connected to each of the windings 5a to 5d of the step motor 5. Connected to the negative side of the battery 6. Specifically, each transistor 3a
To 3d and the windings 5a to 5d of the step motor are connected by a current output harness 7, and power is supplied to the step motor 5 from the transistors 3a to 3d through the current output harness 7. The windings 5 a to 5 d of the step motor are connected to the negative side of the battery 6 by wires 8.
【0016】また、駆動回路3の各トランジスタ3a〜
3dの他端(コレクタ)は、還流ダイオード群4のダイ
オード4a〜4dを介してバッテリ6のマイナス側と接
続されている。さらに、駆動回路3の各トランジスタ3
a〜3dの制御端子(ベース)がマイコン2と接続さ
れ、マイコン2からトランジスタ3a〜3dを駆動する
ための信号が出力される。The transistors 3a to 3a of the driving circuit 3
The other end (collector) of 3d is connected to the negative side of the battery 6 via the diodes 4a to 4d of the return diode group 4. Further, each transistor 3 of the driving circuit 3
Control terminals (bases) a to 3d are connected to the microcomputer 2, and a signal for driving the transistors 3a to 3d is output from the microcomputer 2.
【0017】ここで、還流ダイオード4a〜4dによ
り、ステップモータ5の巻線5a〜5dと還流ダイオー
ド群4を通り、トランジスタ3a〜3dを迂回する循環
経路が形成される。この循環経路の途中には、循環電流
検出器9が設けられている。循環電流検出器9により循
環経路における励磁切替の際、つまり、トランジスタ3
a〜3dがスイッチング(オフ)した時に発生する循環
電流の大きさを検出することが可能となる。本実施形態
においては、循環電流検出器9として循環電流減衰用の
抵抗を用いており、マイコン2はこの循環電流減衰抵抗
の両端の電位差を測定することにより循環電流の大きさ
を検出する。Here, a circulation path is formed by the return diodes 4a to 4d, passing through the windings 5a to 5d of the step motor 5 and the return diode group 4, and bypassing the transistors 3a to 3d. A circulating current detector 9 is provided in the middle of the circulating path. When the excitation is switched in the circulation path by the circulating current detector 9, ie, when the transistor 3
It is possible to detect the magnitude of the circulating current generated when a to d are switched (off). In the present embodiment, a circulating current attenuating resistor is used as the circulating current detector 9, and the microcomputer 2 detects the magnitude of the circulating current by measuring the potential difference between both ends of the circulating current attenuating resistor.
【0018】また、マイコン2は循環電流検出器9から
循環電流信号を入力してこの信号から脱調判定を行う。
マイコン2とバッテリ6のプラス端子とが接続され、マ
イコン2はバッテリ電圧信号を入力する。そして、マイ
コン2はバッテリ電圧信号(その時の電源電圧)から脱
調の起きた原因を特定(推定)する。The microcomputer 2 receives a circulating current signal from the circulating current detector 9 and determines out-of-step from this signal.
The microcomputer 2 is connected to the plus terminal of the battery 6, and the microcomputer 2 inputs a battery voltage signal. Then, the microcomputer 2 specifies (estimates) the cause of the step-out from the battery voltage signal (the power supply voltage at that time).
【0019】また、マイコン2には警報装置10が接続
され、この警報装置10はマイコン2の指令に基づき作
動する。より具体的には、警報装置10はLED等の警
報ランプである。なお、警報装置10としてブザー等を
用いてもよい。An alarm device 10 is connected to the microcomputer 2, and the alarm device 10 operates based on a command from the microcomputer 2. More specifically, the alarm device 10 is an alarm lamp such as an LED. Note that a buzzer or the like may be used as the alarm device 10.
【0020】次に、このように構成したステップモータ
制御装置の作用を説明する。図2に、2相励磁で通電し
た場合の、通電タイミングと循環電流波形の関係を示
す。Next, the operation of the thus configured step motor control device will be described. FIG. 2 shows the relationship between the energization timing and the circulating current waveform when energization is performed by two-phase excitation.
【0021】まず、基本動作について説明する。マイコ
ン2は、ステップモータの回転位置指令としてステップ
モータの励磁切替信号(駆動信号)をトランジスタ3a
〜3dに出力してトランジスタ3a〜3dを順にオン・
オフする。トランジスタ・オンの時、バッテリ6のプラ
ス側よりトランジスタ3a〜3dから電流出力用ハーネ
ス7を通りステップモータ5に電流が供給される。供給
された電流は、バッテリ6のマイナス側に帰る。First, the basic operation will be described. The microcomputer 2 outputs an excitation switching signal (drive signal) of the step motor as a rotational position command of the step motor to the transistor 3a.
To 3d to turn on the transistors 3a to 3d sequentially.
Turn off. When the transistor is on, a current is supplied from the positive side of the battery 6 to the step motor 5 from the transistors 3a to 3d through the current output harness 7. The supplied current returns to the negative side of the battery 6.
【0022】トランジスタ3a〜3dがオフする時、バ
ッテリ6のプラス側からステップモータ5への給電はス
トップするが、ステップモータ5の巻線インダクタンス
等の影響により、トランジスタ3a〜3dの出力端子
(コレクタ)の電位が低下し、電流出力用ハーネス7〜
ステップモータ5〜還流ダイオード群4〜電流出力用ハ
ーネス7という経路で循環電流が流れ、巻線5a〜5d
に蓄えられたエネルギーが消費され、減衰していく。When the transistors 3a to 3d are turned off, the power supply to the step motor 5 from the positive side of the battery 6 is stopped, but the output terminals (collectors) of the transistors 3a to 3d are affected by the winding inductance of the step motor 5 and the like. ), The current output harness 7 to
A circulating current flows through a path of a step motor 5, a return diode group 4, a current output harness 7, and windings 5a to 5d.
The energy stored in is consumed and decays.
【0023】ここで、図2において正常動作時の波形と
して示すように、ステップモータ5が正常に作動してい
る場合は、ロータ(磁石)の回転によりモータ巻線5a
〜5dに起電力が現れ、循環電流を維持する方向に働く
ため減衰時間が長くなる。一方、図2の脱調時の波形で
示すように、ステップモータ5が脱調した場合は、モー
タ巻線5a〜5dに起電力が発生しないので、循環電流
は直ぐに減衰する。As shown in FIG. 2, when the step motor 5 is operating normally, the motor winding 5a is rotated by the rotation of the rotor (magnet).
An electromotive force appears at ~ 5d and acts in a direction to maintain the circulating current, so that the decay time becomes longer. On the other hand, as shown by the waveform at the time of step-out in FIG. 2, when the stepping motor 5 steps out, no electromotive force is generated in the motor windings 5a to 5d, and the circulating current is immediately attenuated.
【0024】図3にはメインルーチンを示す。まず、マ
イコン2はステップ100で初期値設定処理を行う。こ
のとき、モータイニシャル駆動フラグfini を「1」に
セットし、ステップ200においてモータ位置を原点に
遅い回動速度にて動かす。そして、マイコン2はステッ
プ300でモータイニシャル駆動フラグfini を「0」
にする。FIG. 3 shows a main routine. First, the microcomputer 2 performs an initial value setting process in step 100. At this time, the motor initial drive flag fini is set to "1", and in step 200, the motor is moved from the motor position to the origin at a low rotation speed. Then, the microcomputer 2 sets the motor initial drive flag fini to “0” in step 300.
To
【0025】引き続き、マイコン2はステップ400で
異常判定処理を行い、ステップ500で警報処理を行
い、さらに、ステップ600で位置補正の有無を判定し
てステップ700での通常モータ駆動に対し必要に応じ
てステップ800で位置補正駆動処理を実行する。Subsequently, the microcomputer 2 performs an abnormality determination process in step 400, performs an alarm process in step 500, further determines whether or not there is position correction in step 600, and performs the normal motor drive in step 700 as necessary. In step 800, a position correction driving process is executed.
【0026】次に、ステップ400での異常判定処理
(脱調検出方法)について説明する。図4には、マイコ
ン2による脱調検出割込み処理を示す。図2を用いて述
べたように、正常動作時と脱調時では、循環電流の減衰
波形が異なり、脱調した場合は、正常時に比べ早く
「0」アンペア付近まで減衰する。Next, the abnormality determination processing (step-out detection method) in step 400 will be described. FIG. 4 shows a step-out detection interruption process by the microcomputer 2. As described with reference to FIG. 2, the decay waveform of the circulating current is different between normal operation and step-out. When step-out occurs, the circulating current attenuates to near "0" ampere earlier than in normal operation.
【0027】マイコン2は、図4のステップ401にお
いて、図2に示すようにトランジスタ・オフのタイミン
グから一定時間(T秒)経過した時を循環電流サンプリ
ングタイミングとし、このサンプリングタイミングにお
ける循環電流IL を取り込み、この循環電流IL と基準
となる比較値Iref とを比較する。そして、マイコン2
は、IL >Iref であれば正常とし、また、IL ≦I
ref であれば脱調と判定してステップ402で、メモリ
上で脱調検出フラグfFAILを立てる(fFAIL=1)。In step 401 of FIG. 4, the microcomputer 2 sets the time when a certain time (T seconds) elapses from the transistor OFF timing as shown in FIG. 2 as the circulating current sampling timing, and the circulating current I L at this sampling timing. And the circulating current I L is compared with a reference comparison value I ref . And microcomputer 2
Is normal if I L > I ref , and I L ≦ I ref
If it is ref , it is determined that a step-out occurs, and in step 402, a step-out detection flag f FAIL is set on the memory (f FAIL = 1).
【0028】ただし、モータの動かし始めの1ステップ
は、回転速度がまだ上がっておらず起電力の発生も小さ
いので、脱調判定は行わない(又は、比較結果を無効化
する)。However, in one step at the start of the operation of the motor, the step-out determination is not performed (or the comparison result is invalidated) because the rotation speed has not yet increased and the generation of the electromotive force is small.
【0029】ここで、前述の時間T及び比較電流値I
ref の値は、予め設定されたものであって、より詳しく
は、実際にモータの駆動条件(電源電圧、温度、負荷、
その他)を変えつつ実際に脱調したときのデータから、
最も確率よく判定できる値として設定されている。本実
施形態では、T=2msec、Iref =200mAとし
た(駆動速度は400PPS)(PPS:Pulse Per Se
cond)。Here, the time T and the comparison current value I
The value of ref is set in advance, and more specifically, the driving conditions (power supply voltage, temperature, load,
Others), data from the actual step-out while changing
It is set as a value that can be determined with the highest probability. In this embodiment, T = 2 msec and I ref = 200 mA (driving speed is 400 PPS) (PPS: Pulse Per Se
cond).
【0030】引き続き、マイコン2は図4のステップ4
03において、その時のバッテリ電圧VB と所定値VB0
とを比較し、バッテリ電圧VB が所定値VB0よりも低い
と、ステップ404でバッテリ電圧低下検出フラグf
BATT Lを「1」にする。Subsequently, the microcomputer 2 proceeds to step 4 in FIG.
03, the battery voltage V B at that time and the predetermined value V B0
When the battery voltage V B is lower than the predetermined value V B0 , the battery voltage drop detection flag f
Set BATT L to “1”.
【0031】さらに、マイコン2はステップ405にお
いて、モータイニシャル駆動フラグfini が「1」であ
ったならば、ステップ406でイニシャル時脱調検出フ
ラグfi FAILを「1」にする。Further, if the motor initial drive flag fini is "1" in step 405, the microcomputer 2 sets the initial out-of-step detection flag fiFAIL to "1" in step 406.
【0032】次に、図3のステップ800での脱調検出
時の処理(ステップ位置補正駆動)について説明する。
マイコン2は、前述の脱調検出フラグfFAILが立った
ら、脱調した分の補正をするため、先ずステップ位置を
2つ戻す。この時、通常の駆動速度よりも遅くすること
が望ましい。マイコン2は、そこから、正規のステップ
まで通電を開始する。この時も通常の駆動速度よりも遅
くすることが望ましい。Next, the processing (step position correction drive) when step-out is detected in step 800 of FIG. 3 will be described.
When the above-mentioned step-out detection flag f FAIL is set, the microcomputer 2 first returns two step positions to correct the step-out. At this time, it is desirable to make the driving speed lower than the normal driving speed. The microcomputer 2 starts energization from there until a regular step. At this time, it is desirable that the driving speed is lower than the normal driving speed.
【0033】次に、図3のステップ400での異常判定
処理による脱調検出時の原因特定処理について説明す
る。つまり、脱調検出フラグfFAILが立った時におけ
る、その原因を特定(推定)するための処理について説
明する。Next, a description will be given of the cause identification processing at the time of step-out detection by the abnormality determination processing in step 400 of FIG. That is, a process for identifying (estimating) the cause when the step-out detection flag f FAIL is set will be described.
【0034】図5には、原因特定処理におけるフローチ
ャートを示す。以下、図5のフローについて説明する。
この図5の説明に当たり、図6,7,8,9を用いて脱
調の原因の種類とその内容について触れておく。図6
は、モータ位置イニシャライズの時にバッテリ電圧の低
下以外の理由により脱調が発生した場合を示す。図7
は、モータ位置イニシャライズの時にバッテリ電圧の低
下により脱調が発生した場合を示す。図8は、モータ位
置イニシャライズではない時において、バッテリ電圧の
低下により脱調が発生した場合を示す。図9は、モータ
位置イニシャライズではない時において、バッテリ電圧
の低下以外の理由により脱調が発生した場合を示す。こ
こで、バッテリ電圧の低下以外の脱調の発生理由とは、
ハーネス断線、ロータの食いつき、ロータ破損などのシ
ステム異常である。FIG. 5 shows a flowchart of the cause identification process. Hereinafter, the flow of FIG. 5 will be described.
In the description of FIG. 5, the types and contents of the causes of the step-out will be described with reference to FIGS. 6, 7, 8, and 9. FIG.
Indicates a case where a step-out has occurred for a reason other than a decrease in the battery voltage at the time of motor position initialization. FIG.
Shows a case where a step-out occurs due to a decrease in the battery voltage at the time of motor position initialization. FIG. 8 shows a case where a step-out occurs due to a decrease in the battery voltage when the motor position is not initialized. FIG. 9 shows a case where a step-out occurs for a reason other than a decrease in the battery voltage when the motor position is not initialized. Here, the reason for the occurrence of step-out other than the decrease in the battery voltage is as follows.
System abnormalities such as harness disconnection, rotor biting, and rotor damage.
【0035】まず、図6に示す場合について述べると、
マイコン2は、図5のステップ451において脱調検出
フラグfFAILが「1」か否か、即ち、脱調があったか否
か判定し、fFAIL=1ならば脱調があったとしてステッ
プ452に移行する。そして、マイコン2は、イニシャ
ル時脱調検出フラグfi FAILが「1」か否か、即ち、イ
ニシャル動作時に脱調したかを判定する。First, the case shown in FIG. 6 will be described.
The microcomputer 2 determines whether or not the step-out detection flag f FAIL is “1” in step 451 of FIG. 5, that is, whether or not step-out has occurred. If f FAIL = 1, it is determined that step-out has occurred and the process proceeds to step 452. Transition. Then, the microcomputer 2 determines whether or not the initial out-of-step detection flag fiFAIL is "1", that is, whether or not step-out has occurred during the initial operation.
【0036】その結果、イニシャル動作時の脱調であっ
たら、マイコン2はステップ453に移行して、イニシ
ャル時脱調検出フラグfi FAILをクリアする(fi FAIL
=0)。As a result, if the step-out occurs during the initial operation, the microcomputer 2 proceeds to step 453 and clears the initial-step-out detection flag fiFAIL ( fiFAIL).
= 0).
【0037】さらに、マイコン2はステップ454でバ
ッテリ電圧低下検出フラグfBATT Lが「1」か否か、即
ち、バッテリ電圧低下による脱調か判定する。マイコン
2はfBATT L=0ならば、バッテリ電圧低下による脱調
でないとし、ステップ462に進み、バッテリ以外の異
常警報フラグfM FAILに「1」をセットする。つまり、
図6に示すように、イニシャル動作時でのバッテリ電圧
低下以外の原因で脱調したと判断した場合には即座にf
M FAIL=1とし、イニシャル動作時においてバッテリが
へたっていない限りは脱調しないよう設計してあるはず
なので、バッテリ以外に何か異常があるとして即座に異
常警報を行うようにする。Further, in step 454, the microcomputer 2 determines whether or not the battery voltage drop detection flag f BATT L is "1", that is, whether or not the step-out due to the battery voltage drop has occurred. If f BATT L = 0, the microcomputer 2 determines that there is no step-out due to a decrease in battery voltage, and proceeds to step 462, and sets "1" to an abnormal alarm flag f M FAIL other than battery. That is,
As shown in FIG. 6, when it is determined that a step-out has occurred due to a cause other than a decrease in battery voltage during the initial operation, f is immediately set.
M FAIL = 1 and the system should be designed so that it will not step out unless the battery is slackened during the initial operation. Therefore, an abnormality alarm is immediately issued assuming that there is something abnormal other than the battery.
【0038】図7に示す場合について述べると、前述の
ステップ454においてfBATT L=0ならば、マイコン
2はステップ455に移行して脱調要因カウンタC
B LOW の値に「1」を加え、脱調要因カウンタCM FAIL
の値を「1」減じる。ただし、C M FAIL値は「0」以下
にはしない。The case shown in FIG. 7 will be described.
In step 454, fBATT LIf = 0, microcomputer
Step 2 goes to step 455 and step-out factor counter C
B LOW"1" is added to the value ofM FAIL
Is reduced by “1”. Where C M FAILValue is "0" or less
Do not.
【0039】ここで、脱調要因カウンタCB LOW は、バ
ッテリ電圧低下による脱調が起きた場合のカウンタであ
り、脱調要因カウンタCM FAILは、バッテリ電圧低下が
なかったのに脱調した場合のカウンタである。Here, the step-out factor counter C B LOW is a counter when a step-out occurs due to a decrease in battery voltage, and the step-out factor counter CM FAIL has stepped out even if there was no battery voltage drop. It is a counter of the case.
【0040】さらに、マイコン2はステップ456に進
み、先ほどの脱調要因カウンタCB LOW の値と、予め設
定したカウンタ値CB LOW ref を比較し、CB LOW <C
B LO W ref であれば、ステップ457に進む。ステップ
457において、マイコン2は先ほどの脱調要因カウン
タCM FAILの値と、予め設定したカウンタ値CM FAIL
refを比較し、CM FAIL<CM FAIL refであれば、ステ
ップ458に進み、警報フラグfB FAIL,fM FAILをク
リアし処理を終える。ここで、警報フラグfB FA ILはバ
ッテリ異常警報フラグであり、fM FAILは前述したよう
にバッテリ以外の異常警報フラグである。そして、図7
の場合、次回のステップ452ではfi FA IL=0となっ
ているのでステップ460に移行し、バッテリ電圧低下
検出フラグfBATT Lが「1」か否か、即ち、バッテリ電
圧低下による脱調か判定する。fBA TT L=1であった
ら、マイコン2は、ステップ455に移行して脱調要因
カウンタCB LOW を「1」インクリメントして、ステッ
プ456〜458に進む。Further, the microcomputer 2 proceeds to step 456, compares the value of the step-out factor counter C B LOW with the previously set counter value C B LOW ref , and determines that C B LOW <C
If it is B LO W ref , the process proceeds to step 457. In step 457, the microcomputer 2 sets the value of the step-out factor counter C M FAIL and the preset counter value C M FAIL
ref is compared, and if CMFAIL < CMFAIL ref , the routine proceeds to step 458, where the alarm flags fBFAIL and fMFAIL are cleared, and the process is terminated. Here, the warning flag f B FA IL is battery alarming abnormality flag, f M FAIL is abnormal alarm flag other than the battery, as described above. And FIG.
The case, since a f i FA IL = 0 In the next step 452 proceeds to step 460, whether or not the battery voltage drop detection flag f BATT L is "1", i.e., whether desynchronization by the battery voltage reduction judge. If f BA TT L = 1, the microcomputer 2 proceeds to step 455 to increment the step-out factor counter CB LOW by “1”, and proceeds to steps 456 to 458.
【0041】図7に示すように、ステップ455での脱
調要因カウンタCB LOW がインクリメントされる中で、
ステップ456で、CB LOW ≧CB LOW ref つまり、バ
ッテリ電圧低下による脱調が頻繁に起こった場合には、
マイコン2はステップ463に進み、バッテリの異常警
報フラグfB FAILに「1」をセットし処理を終了する。As shown in FIG. 7, while the step-out factor counter C B LOW is incremented in step 455,
In step 456, if C B LOW ≧ C B LOW ref, that is, if step-out due to low battery voltage occurs frequently,
The microcomputer 2 proceeds to step 463, sets “1” to the battery abnormality alarm flag f B FAIL , and ends the process.
【0042】図8に示す場合について述べると、マイコ
ン2は前述のステップ452でイニシャル時の脱調でな
いと判定した場合は、ステップ460に進み、バッテリ
電圧低下検出フラグfBATT Lが「1」か否か、即ち、バ
ッテリ電圧低下による脱調か判定する。そして、f
BATT L=1であったら、マイコン2は、ステップ455
に移行して脱調要因カウンタCB LOW を「1」インクリ
メントして、ステップ456〜458に進む。Referring to the case shown in FIG. 8, when the microcomputer 2 determines in step 452 that there is no step-out at the time of the initialization, the microcomputer 2 proceeds to step 460, and determines whether the battery voltage drop detection flag f BATT L is "1". No, that is, whether or not step-out due to battery voltage drop is determined. And f
If BATT L = 1, the microcomputer 2 proceeds to step 455
Is incremented "1" transition to out-factor counter C B LOW, the process proceeds to step 456 to 458.
【0043】図8に示すように、ステップ455での脱
調要因カウンタCB LOW がインクリメントされる中で、
ステップ456で、CB LOW ≧CB LOW ref つまり、バ
ッテリ電圧低下による脱調が頻繁に起こるようになった
場合には、マイコン2はステップ463に進み、バッテ
リの異常警報フラグfB FAILに「1」をセットし処理を
終了する。As shown in FIG. 8, while the step-out factor counter C B LOW is incremented in step 455,
In step 456, if C B LOW ≧ C B LOW ref, that is, if step-out due to battery voltage drop occurs frequently, the microcomputer 2 proceeds to step 463 and sets the battery abnormality alarm flag f B FAIL to “ "1" is set, and the process ends.
【0044】図9に示す場合について述べると、前述の
ステップ460においてfBATT L=0ならば、マイコン
2はバッテリ電圧低下以外の理由による脱調であったと
してステップ461に移行する。そして、マイコン2は
ステップ461において脱調要因カウンタCM FAILに
「1」を加え、脱調要因カウンタCB LOW からは「1」
を減じる(ただし、0以下にはしない)。その後、ステ
ップ456に進む。Referring to the case shown in FIG. 9, if f BATT L = 0 in the above-described step 460, the microcomputer 2 proceeds to step 461 on the assumption that step-out occurred due to a reason other than a decrease in battery voltage. Then, the microcomputer 2 adds “1” to the step-out factor counter C M FAIL in step 461, and “1” from the step-out factor counter C B LOW.
(But not below 0). Thereafter, the process proceeds to step 456.
【0045】図9に示すように、ステップ461での脱
調要因カウンタCM FAILがインクリメントされる中で、
ステップ457でCM FAIL≧CM FAIL ref、つまり、バ
ッテリ電圧低下以外による脱調が頻繁に起こるようにな
った場合、ステップ464に進み、バッテリ以外の異常
警報フラグfM FAILに「1」をセットし処理を終了す
る。As shown in FIG. 9, while the step-out factor counter C M FAIL in step 461 is incremented,
In step 457, if C M FAIL ≧ C M FAIL ref , that is, if the step-out due to the cause other than the decrease in the battery voltage occurs frequently, the process proceeds to step 464 to set “1” to the abnormality alarm flag f M FAIL other than the battery. Set and end the process.
【0046】なお、マイコン2は、最初のステップ45
1にて、脱調がなかった場合は、ステップ459に進み
脱調要因カウンタCB LOW ,CM FAILの値を「1」減ら
す(ただし、0以下にはしない)。その後、ステップ4
56に進む。Note that the microcomputer 2 executes the first step 45
At 1, if there is no step-out, step-out factor counter C B LOW proceeds to step 459, remove "1" the value of C M FAIL (but not to zero or less). Then step 4
Proceed to 56.
【0047】次に、図5でのステップ462,463お
よび464における警報フラグfB FAIL,fM FAILが
「1」となったときの警報の方法、即ち、図3のステッ
プ500の処理内容について説明する。Next, the method of alarming when the alarm flags f B FAIL and f M FAIL at step 462, 463 and 464 in FIG. 5 become “1”, that is, the processing contents of step 500 in FIG. explain.
【0048】図10は、異常時の警報出力パターンを示
すタイムチャートである。即ち、マイコン2から警報装
置(ランプ)10に出力する信号パターンである。本実
施形態では、パターン(I)またはパターン(II) を用い
る。FIG. 10 is a time chart showing an alarm output pattern at the time of abnormality. That is, a signal pattern output from the microcomputer 2 to the alarm device (lamp) 10. In this embodiment, the pattern (I) or the pattern (II) is used.
【0049】パターン(I)は、fB FAIL=1でのバッテ
リ電圧容量低下の警報であり、警報装置10を連続でオ
ンする。また、パターン(II) は、fM FAIL=1でのバ
ッテリ電圧容量低下以外の警報であり、警報装置10を
周期的にオン・オフする。Pattern (I) is a warning of a decrease in battery voltage capacity at f B FAIL = 1, and the alarm device 10 is continuously turned on. The pattern (II) is an alarm other than the decrease in battery voltage capacity at f M FAIL = 1, and the alarm device 10 is periodically turned on and off.
【0050】このようにしてステップモータの脱調を検
出するとともに、脱調した場合の位置補正を行い、さら
に、脱調時の駆動条件から、脱調原因を推定して原因別
に警報する。In this manner, the step-out of the step motor is detected, the position is corrected when the step-out occurs, and the cause of the step-out is estimated from the driving condition at the time of the step-out, and an alarm is issued for each cause.
【0051】このように本実施形態は、下記の特徴を有
する。 (イ)図1に示すように、励磁切替の際に流れる循環電
流の大きさを検出する循環電流検出器9を、還流ダイオ
ード4a〜4dによるトランジスタ(スイッチング素
子)3a〜3dを迂回する循環経路に設け、脱調検出手
段としてのマイコン2は、図4のステップ401,40
2の処理にて励磁を切り替えてから一定時間後における
循環電流検出器9による循環電流の値IL と予め定めた
基準値Irefとを比較し、循環電流の値IL が予め定め
た基準値Iref より小さいとモータが脱調したと判定す
る。よって、ロータの回転状態が、循環経路に流れる循
環電流の大きさに反映されることを利用してモータの脱
調を判定するという、新規な構成による脱調検出機能を
備えたステップモータ制御装置となる。 (ロ)特定手段としてのマイコン2は、脱調の原因を特
定し、その特定結果を警報装置(ランプ)10を用いて
報知するので、脱調の原因についての情報を提供でき
る。つまり、バッテリの容量低下による脱調か、モータ
システムそのものの異常かを判別して警報を出すので、
使用者は、適切な対処を早急に取ることができる。As described above, this embodiment has the following features. (A) As shown in FIG. 1, a circulating current detector 9 for detecting the magnitude of a circulating current flowing at the time of excitation switching is connected to a circulating path that bypasses transistors (switching elements) 3a to 3d by return diodes 4a to 4d. And the microcomputer 2 as a step-out detecting means is provided with steps 401 and 40 in FIG.
Comparing the predetermined reference value I ref after switching excitation at a second processing value I L of circulating current due to the circulating current detector 9 after a predetermined time, the reference value I L of circulating current is predetermined If the value is smaller than the value Iref, it is determined that the motor has stepped out. Therefore, a stepping motor control device having a step-out detection function with a novel configuration in which step-out detection of a motor is determined by utilizing the fact that the rotation state of the rotor is reflected in the magnitude of the circulating current flowing through the circulation path. Becomes (B) The microcomputer 2 as the specifying means specifies the cause of the step-out and notifies the specified result using the alarm device (lamp) 10, so that the information on the cause of the step-out can be provided. In other words, it is determined whether the motor is out of step due to a decrease in battery capacity or an abnormality in the motor system itself, and an alarm is issued.
The user can take appropriate action immediately.
【0052】また、高価な位置センサを用いて位置検出
しなくても循環電流の減衰変化から脱調を検出できるた
め、装置のコストダウンとなる。また、循環電流検出器
として、高価な電流センサを新たに設けなくても循環電
流減衰抵抗を流用しているのでコストアップを回避でき
る。 (第2の実施の形態)次に、第2の実施の形態を、第1
の実施の形態との相違点を中心に説明する。Further, the step-out can be detected from the decay change of the circulating current without detecting the position using an expensive position sensor, thereby reducing the cost of the apparatus. In addition, since the circulating current attenuating resistor is used as the circulating current detector without newly providing an expensive current sensor, an increase in cost can be avoided. (Second Embodiment) Next, a second embodiment will be described with reference to the first embodiment.
The following description focuses on the differences from this embodiment.
【0053】図11に、本実施形態でのステップモータ
制御装置の全体構成を示す。本実施形態は、1つの駆動
回路3でステップモータを2つを並列駆動するようにし
ている。なお、本実施形態は、車両のショックアブソー
バの減衰力制御に適用したものであり、自動車のショッ
クアブソーバの減衰力をステップモータで変えるシステ
ムである。FIG. 11 shows the overall configuration of the step motor control device according to this embodiment. In the present embodiment, one drive circuit 3 drives two step motors in parallel. This embodiment is applied to damping force control of a vehicle shock absorber, and is a system in which the damping force of a vehicle shock absorber is changed by a step motor.
【0054】詳しい構成は、駆動回路3の各トランジス
タ3a〜3dのコレクタがステップモータM1の各巻線
5a〜5dと接続されるとともに、ハーネス7での分岐
点a,b,c,dはステップモータM2の各巻線5a〜
5dと接続されている。ステップモータM1の各巻線5
a〜5dの他端は、コモン配線20により回り込み防止
用ダイオード21を通して還流ダイオード群4に接続さ
れている。同様に、ステップモータM2の各巻線5a〜
5dの他端は、コモン配線22により回り込み防止用ダ
イオード23を通して還流ダイオード群4に接続されて
いる。また、コモン配線20側の分岐点αからは回り込
み防止用ダイオード24および通電スイッチ25を通し
てバッテリ6のマイナス側と接続されている。同様に、
コモン配線22側の分岐点βからは回り込み防止用ダイ
オード26および通電スイッチ27を通してバッテリ6
のマイナス側と接続されている。ここで、コモン配線2
0,22には各相に供給された電流が集まりバッテリ6
に戻る電流と循環電流が流れる。More specifically, the collectors of the transistors 3a to 3d of the drive circuit 3 are connected to the windings 5a to 5d of the step motor M1, and the branch points a, b, c and d in the harness 7 are set to the step motors. Each winding 5a of M2
5d. Each winding 5 of the step motor M1
The other ends of a to 5d are connected to the return diode group 4 through the wraparound diode 21 by the common wiring 20. Similarly, each winding 5a to step motor M2
The other end of 5d is connected to the freewheeling diode group 4 through the wraparound diode 23 by the common wiring 22. In addition, from the branch point α on the side of the common wiring 20, it is connected to the minus side of the battery 6 through a wraparound diode 24 and a conduction switch 25. Similarly,
From the branch point β on the common wiring 22 side, the battery 6
Is connected to the negative side of Here, common wiring 2
The current supplied to each phase is collected at 0 and 22 and the battery 6
The current and the circulating current flow back.
【0055】回り込み防止用ダイオード21,23,2
4,26により、各ステップモータM1,M2の電流が
分離される(各電流が混合するのが防止される)。ま
た、ステップモータM1の巻線5a〜5dと還流ダイオ
ード群4を通り、トランジスタ3a〜3dを迂回する循
環経路の途中には、循環電流検出器9aが設けられてい
る。同様に、ステップモータM2の巻線5a〜5dと還
流ダイオード群4を通り、トランジスタ3a〜3dを迂
回する循環経路の途中には、循環電流検出器9bが設け
られている。そして、循環電流検出器9a,9bから循
環電流信号(I),(II) がマイコン2に送られる。Diversion prevention diodes 21, 23, 2
The currents of the step motors M1 and M2 are separated by 4 and 26 (the currents are prevented from being mixed). A circulating current detector 9a is provided in the middle of a circulating path that passes through the windings 5a to 5d of the step motor M1 and the return diode group 4 and bypasses the transistors 3a to 3d. Similarly, a circulating current detector 9b is provided in the middle of a circulating path that passes through the windings 5a to 5d of the step motor M2 and the return diode group 4 and bypasses the transistors 3a to 3d. Then, circulating current signals (I) and (II) are sent to the microcomputer 2 from the circulating current detectors 9a and 9b.
【0056】各ステップモータの電源ラインに挿入して
ある前述の通電スイッチ25,27は、ノーマリーオン
タイプ(コイルに通電しない状態で回路が閉じている)
を使用しており、スイッチの消費電流が抑えられてい
る。The aforementioned energizing switches 25 and 27 inserted in the power supply line of each step motor are normally-on type (the circuit is closed without energizing the coil).
And the current consumption of the switch is suppressed.
【0057】マイコン2は通電スイッチ25,27に通
電スイッチ制御信号(I),(II) を送出して同スイッチ2
5,27をそれぞれオン・オフできる。つまり、各ステ
ップモータM1,M2を別々に動かすときにおいて、動
かしたいモータの通電スイッチをオンにする。The microcomputer 2 sends the energizing switch control signals (I) and (II) to the energizing switches 25 and 27,
5, 27 can be turned on / off, respectively. That is, when the respective step motors M1 and M2 are separately moved, the energizing switch of the motor to be moved is turned on.
【0058】次に、このように構成したステップモータ
制御装置の作用を説明する。なお、上述した第1の実施
形態と異なる点のみを説明する。まず、基本動作につい
て説明する。Next, the operation of the thus configured step motor control device will be described. Only different points from the first embodiment will be described. First, the basic operation will be described.
【0059】マイコン2から出力される駆動信号により
トランジスタ3a〜3dがオン・オフする。トランジス
タ・オンの時、バッテリ6のプラス側よりトランジスタ
3a〜3dから電流出力用ハーネス7を通りステップモ
ータM1,M2に電流が供給される。供給された電流
は、コモン配線20,22から回り込み防止用ダイオー
ド24,26を通りバッテリ6のマイナス側に帰る。ト
ランジスタ3a〜3dがオフする時、バッテリ6のプラ
スからステップモータM1,M2への給電はストップす
るがステップモータM1,M2の巻線インダクタンス等
の影響により、トランジスタの出力端子(コレクタ)の
電位が低下し、電流出力用ハーネス7〜ステップモータ
M1,M2〜コモン配線20,22〜回り込み防止用ダ
イオード21,23〜電流検出器9a,9b〜還流ダイ
オード群4〜電流出力用ハーネス7という経路で循環電
流が流れ、巻線に蓄えられたエネルギーが消費され、減
衰していく。The transistors 3a to 3d are turned on / off by the drive signal output from the microcomputer 2. When the transistor is on, current is supplied from the positive side of the battery 6 to the step motors M1 and M2 from the transistors 3a to 3d through the current output harness 7. The supplied current returns from the common wirings 20 and 22 to the minus side of the battery 6 through the wraparound diodes 24 and 26. When the transistors 3a to 3d are turned off, the power supply from the plus of the battery 6 to the step motors M1 and M2 is stopped, but the potential of the output terminal (collector) of the transistor is reduced due to the influence of the winding inductance of the step motors M1 and M2. Circulates along a route from the current output harness 7 to the step motors M1 and M2, the common wiring 20, 22, the sneak-prevention diodes 21, 23, the current detectors 9a and 9b, the return diode group 4, and the current output harness 7. The current flows, the energy stored in the windings is consumed and decays.
【0060】ここで、ステップモータM1,M2が正常
に作動している場合は、ロータ(磁石)の回転によりモ
ータコイルに起電力が現れ、循環電流を維持する方向に
働くため減衰時間が長くなる。一方、ステップモータM
1,M2が脱調した場合は、モータコイルに起電力が発
生しないので、循環電流は直ぐに減少する。Here, when the step motors M1 and M2 are operating normally, an electromotive force appears in the motor coil due to the rotation of the rotor (magnet) and acts in a direction to maintain the circulating current, so that the decay time becomes longer. . On the other hand, the step motor M
When step-out occurs between M1 and M2, no electromotive force is generated in the motor coil, and the circulating current immediately decreases.
【0061】通電スイッチ25,27は、通常オン(通
電)状態にあるが、この通電スイッチ25,27のコイ
ルに通電すると、スイッチがオープンになり、駆動回路
3を動かしても、スイッチをオープンにしたモータはな
んら影響を受けない。つまり、一つの駆動回路3で複数
のステップモータM1,M2を別々に動かすことができ
る。The energizing switches 25 and 27 are normally in an on (energized) state. However, when the coils of the energizing switches 25 and 27 are energized, the switches are opened, and even when the drive circuit 3 is operated, the switches are opened. The affected motor is not affected at all. That is, a single drive circuit 3 can move a plurality of step motors M1 and M2 separately.
【0062】次に、脱調検出方法及びその原因特定方法
について説明する。図12に示すように、トランジスタ
・オフのタイミングから一定時間(T秒)経過した時を
循環電流サンプリングタイミングとし、このサンプリン
グタイミングにおける循環電流IL を取り込み、この循
環電流IL と基準となる比較値Ire f とを比較する。そ
して、マイコン2は、IL >Iref であれば正常とし、
また、IL ≦Iref であれば脱調と判定してメモリ上で
脱調検出フラグfFAILを立てる(fFAIL=1)。Next, a step-out detection method and a cause identification method will be described. As shown in FIG. 12, compared to the circulating current sampling timing when the predetermined time (T seconds) has elapsed from the timing of the transistor off, captures the circulating current I L in the sampling timing, become the circulating current I L and the reference comparing the value I re f. Then, the microcomputer 2 determines that the condition is normal if I L > I ref ,
If I L ≦ I ref , it is determined that a step-out has occurred, and a step-out detection flag f FAIL is set on the memory (f FAIL = 1).
【0063】このように、第1の実施形態と同じである
ので省略する。ただし、どのモータが脱調したのか判別
できるよう、脱調検出フラグがモータの数だけ設けられ
ている。その他カウンタ等もモータの数だけ用意されて
いる。As described above, the third embodiment is the same as the first embodiment, and a description thereof will be omitted. However, out-of-step detection flags are provided by the number of motors so that it is possible to determine which motor has stepped out. In addition, counters and the like are prepared by the number of motors.
【0064】次に、脱調検出時の位置補正について説明
する。マイコン2は脱調検出フラグが立ったら(fFAIL
=1)、脱調してないモータの通電スイッチをオープン
にし、駆動回路3を動かしてもモータに電流が供給され
ないようにしておく。脱調したモータのロータは、どの
ステップ位置に止まっているか分からない(先に進んで
いることはない)ので、マイコン2は、駆動速度を通常
よりも遅くして、ステップ位置が2つ戻るように駆動信
号を出力する。その結果、確実に、ロータのステップ位
置が確定できる。Next, a description will be given of the position correction at the time of step-out detection. When the out-of-step detection flag is set (f FAIL
= 1), the energizing switch of the motor that has not lost synchronism is opened so that current is not supplied to the motor even when the drive circuit 3 is operated. Since the rotor of the stepped-out motor does not know at which step position it stops (it does not advance further), the microcomputer 2 lowers the driving speed than usual and returns the step position by two. To output a drive signal. As a result, the step position of the rotor can be definitely determined.
【0065】その後、マイコン2は脱調を検出したステ
ップまでステップが進むよう駆動信号を出力する。この
時も通常の駆動速度よりも遅くすることが望ましい。脱
調せずに脱調したステップまで進んだら、全ての通電ス
イッチを閉じて、通常の駆動に戻る。Thereafter, the microcomputer 2 outputs a drive signal so that the step proceeds to the step where the step-out is detected. At this time, it is desirable that the driving speed is lower than the normal driving speed. After proceeding to the step out of step without step out, all the energizing switches are closed and the operation returns to the normal operation.
【0066】この処理も、メインフローの図3のステッ
プ800における位置補正駆動にて行われる。次に、警
報の方法について説明する。This processing is also performed by the position correction driving in step 800 in FIG. 3 of the main flow. Next, a warning method will be described.
【0067】本実施形態では、図10のパターン(I)〜
(IV)を用いる。パターン(I)はバッテリ異常の場合であ
り、パターン(II) はステップモータM1のみシステム
異常の場合であり、パターン(III) は、ステップモータ
M2のみシステム異常の場合であり、パターン(IV)はス
テップモータM1,M2の両方がシステム異常を示す。In the present embodiment, the patterns (I) to (I) shown in FIG.
Use (IV). Pattern (I) is a case where the battery is abnormal, pattern (II) is a case where the system is abnormal only in the step motor M1, pattern (III) is a case where the system is abnormal only in the step motor M2, and pattern (IV) is the case. Both the step motors M1 and M2 indicate a system abnormality.
【0068】つまり、マイコン2にて、異常を判定し、
フラグが立ったら、メインフローの警報出力処理(図3
のステップ500)にてフラグに応じた警報信号をマイ
コン2から警報装置10に出力する。That is, the microcomputer 2 determines an abnormality,
When the flag is raised, the main flow alarm output process (FIG. 3)
In step 500), the microcomputer 2 outputs an alarm signal corresponding to the flag to the alarm device 10.
【0069】ここで、特開平6−270636号公報に
おいては、2つのモータを並列駆動しているときの脱調
防止法として、2つのモータの駆動電流の違いを零相変
圧器を用いて検出することで、モータが脱調しそうな時
を検出し脱調を防止するものである。このとき、2つの
モータが同時に脱調しそうな場合はその差が現れず検出
できなかった。これに対し、本実施形態では、ステップ
モータ駆動時、トランジスタ等のスイッチング時に流れ
る循環電流が、ロータ回転の有無に大きな影響を受ける
ことから、循環電流にて脱調検出できる点に着目し、循
環電流の変化によって脱調検出し、かつ、原因別の警報
を出すことができ、特に、一つの駆動回路で複数個のモ
ータを並列駆動する場合にも、各々のモータの脱調を検
出することができ、脱調したモータのみ、位置の補正を
行うことができる。In Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-270636, as a method for preventing loss of synchronism when two motors are driven in parallel, a difference in drive current between the two motors is detected using a zero-phase transformer. By doing so, it is possible to detect when the motor is likely to lose synchronism and to prevent loss of synchronism. At this time, if the two motors were likely to lose synchronism at the same time, the difference did not appear and could not be detected. On the other hand, in the present embodiment, since the circulating current flowing at the time of switching of the transistor and the like when driving the step motor is greatly affected by the presence or absence of the rotation of the rotor, it is noted that the step out can be detected by the circulating current. Step-out can be detected by a change in current and an alarm for each cause can be issued.Especially, even when a plurality of motors are driven in parallel by one drive circuit, step-out of each motor is detected. Thus, the position can be corrected only for the step-out motor.
【0070】ここで、自動車のショックアブソーバの減
衰力をステップモータで変えるシステムにおいては、一
つの駆動回路で2つのモータを並列駆動しているので、
片側のモータのみ脱調した時に左右のバランスが崩れる
と乗り心地が悪くなりやすい。本例においては、片側の
み脱調した時でも位置リセットすることなく脱調したモ
ータだけを動かすことができるので、直ぐに同じ位置に
戻すことができ、左右の減衰力のバランスをとることが
できる。Here, in a system in which the damping force of the shock absorber of an automobile is changed by a step motor, two motors are driven in parallel by one drive circuit.
If the balance between the left and right motors is lost when only one motor loses synchronization, the ride comfort tends to be poor. In this example, even if only one side loses synchronism, only the motor that has lost synchronism can be operated without resetting the position. Therefore, the motor can be immediately returned to the same position, and the left and right damping forces can be balanced.
【0071】このように本実施形態は、下記の特徴を有
する。 (イ)スイッチング用トランジスタ3a〜3dには複数
のモータM1,M2での巻線が並列に接続されるととも
に、モータごとに循環経路が形成されており、モータご
との循環経路に循環電流検出器9a,9bをそれぞれ配
置し、マイコン2は各循環電流検出器9a,9bによる
循環電流の値からモータが脱調したと判定する。よっ
て、2つのモータが同時に脱調した場合にも対処でき
る。 (ロ)モータごとの循環経路に回り込み防止用ダイオー
ド21,23,24,26を設けたので、モータごとの
循環経路に流れる循環電流が回り込むのが防止され、モ
ータごとの循環電流を正確に測定することができる。 (ハ)複数のモータにおける各電源ラインに通電スイッ
チ(開閉手段)25,27を配置し、判定結果に基づき
通電スイッチ25,27をオン・オフ制御するようにし
たので、例えば、多数のモータのうちの脱調が発生した
モータのみに電源ラインを閉じて位置の補正を行うこと
ができ、1つのモータのみが脱調した場合において全て
のモータ位置を初期化(イニシャライズ)する必要が無
くなる。つまり、複数個のモータを並列駆動していて
も、どのモータが脱調したか検出して脱調したモータの
み位置の補正を行えるので、一つのモータが脱調したか
らといって、全てのモータにポジションのイニシャライ
ズをかける必要がなくなる。As described above, this embodiment has the following features. (A) The windings of the plurality of motors M1 and M2 are connected in parallel to the switching transistors 3a to 3d, and a circulating path is formed for each motor. The microcomputer 2 determines that the motor has stepped out from the value of the circulating current detected by each of the circulating current detectors 9a and 9b. Therefore, it is possible to cope with a case where two motors step out simultaneously. (B) The circulating current for each motor is prevented because the circulating current flowing in the circulating path for each motor is prevented by providing the wraparound diodes 21, 23, 24, and 26 in the circulating path for each motor. can do. (C) The energizing switches (opening / closing means) 25 and 27 are arranged on each power supply line of a plurality of motors, and the energizing switches 25 and 27 are turned on / off based on the determination result. The power supply line is closed only for the motor in which the step-out has occurred, and the position can be corrected. When only one motor has step-out, it is not necessary to initialize all motor positions (initialization). In other words, even if a plurality of motors are driven in parallel, it is possible to detect which motor has stepped out and to correct the position of only the stepped-out motor. There is no need to initialize the position of the motor.
【0072】また、本例の構成を採用することにより、
複数のステップモータに同じ動きをさせる時も、駆動回
路が一つですむため、大幅なコストダウンにつながる。
また、ハーネスも削減できる。Also, by adopting the configuration of this example,
Even when a plurality of step motors perform the same movement, only one drive circuit is required, which leads to a significant cost reduction.
Also, the harness can be reduced.
【0073】これまでの説明においては、循環電流から
モータの脱調を判定する脱調検出方法として、励磁を切
り替えてから一定時間後における循環電流の値が予め定
めた基準値より小さいとモータが脱調したと判定した
が、この他の方式、例えば、所定電流値に至るまでの時
間計測等により、モータの脱調を判定してもよい。In the above description, as a step-out detection method for determining step-out of the motor from the circulating current, when the value of the circulating current is smaller than a predetermined reference value after a certain period of time after the excitation is switched, the motor is turned off. Although it is determined that step-out has occurred, step-out of the motor may be determined by another method, for example, by measuring time until reaching a predetermined current value.
【図1】 第1の実施の形態における回路図。FIG. 1 is a circuit diagram according to a first embodiment.
【図2】 第1の実施の形態における脱調検出のタイミ
ングチャート。FIG. 2 is a timing chart of step-out detection according to the first embodiment.
【図3】 作用を説明するためのフローチャート。FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation.
【図4】 脱調検出のための割込みフローチャート。FIG. 4 is an interrupt flowchart for step-out detection.
【図5】 異常判定のフローチャート。FIG. 5 is a flowchart of abnormality determination.
【図6】 作用説明のためのタイミングチャート。FIG. 6 is a timing chart for explaining the operation.
【図7】 作用説明のためのタイミングチャート。FIG. 7 is a timing chart for explaining the operation.
【図8】 作用説明のためのタイミングチャート。FIG. 8 is a timing chart for explaining the operation.
【図9】 作用説明のためのタイミングチャート。FIG. 9 is a timing chart for explaining the operation.
【図10】 異常時の警報出力パターン図FIG. 10 is a diagram showing an alarm output pattern when an abnormality occurs
【図11】 第2の実施の形態における回路図。FIG. 11 is a circuit diagram according to a second embodiment.
【図12】 第2の実施の形態における脱調検出のタイ
ミングチャート。FIG. 12 is a timing chart of step-out detection according to the second embodiment.
1…ステップモータ制御装置、2…マイコン、3…駆動
回路、3a〜3d…スイッチング用トランジスタ、4…
還流ダイオード群、5…ステップモータ、9…循環電流
検出器、10…警報装置、21,23,24,26…回
り込み防止用ダイオード、25,27…通電スイッチ。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Step motor control device, 2 ... Microcomputer, 3 ... Drive circuit, 3a-3d ... Switching transistor, 4 ...
Reflux diode group, 5: step motor, 9: circulating current detector, 10: alarm device, 21, 23, 24, 26 ... sneak prevention diode, 25, 27 ... energizing switch.
フロントページの続き (72)発明者 上村 一整 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 森 賢二 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 近藤 一弘 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 大沼 敏男 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 Fターム(参考) 3J069 AA50 EE37 5H580 AA08 CA02 CA12 CB03 DD03 EE02 FA01 FA02 FA13 FA14 FA32 FB05 HH22 HH23 HH39 JJ09 Continued on the front page (72) Inventor Kazunari Uemura 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Inside Toyota Motor Corporation (72) Inventor Kenji Mori 1 Toyota Town Toyota City, Toyota City Inside Toyota Motor Corporation (72) Inventor Kazuhiro Kondo 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Corporation (72) Inventor Toshio Onuma 1 Toyota Town Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Corporation F-term (reference) 3J069 AA50 EE37 5H580 AA08 CA02 CA12 CB03 DD03 EE02 FA01 FA02 FA13 FA14 FA32 FB05 HH22 HH23 HH39 JJ09
Claims (7)
テップモータの励磁切替信号を駆動回路に出力して、モ
ータの巻線毎に設けられたスイッチング素子を順次オン
させてモータの巻線を順次通電するステップモータ制御
装置において、 還流ダイオードによる前記スイッチング素子を迂回する
循環経路に設けられ、励磁切替の際に流れる循環電流の
大きさを検出する循環電流検出手段と、 前記循環電流検出手段による循環電流からモータの脱調
を判定する脱調検出手段と、を備えたことを特徴とする
ステップモータ制御装置。An excitation switching signal of a step motor is output to a drive circuit as a rotation position command of the step motor, and switching elements provided for each winding of the motor are sequentially turned on to sequentially energize the windings of the motor. In the stepping motor control device, a circulating current detecting unit that is provided in a circulating path that bypasses the switching element by a return diode and that detects a magnitude of a circulating current that flows during excitation switching. A step motor control device, comprising: a step-out detecting means for determining step-out of a motor.
から一定時間後における前記循環電流検出手段による循
環電流の値と予め定めた基準値とを比較し、循環電流の
値が予め定めた基準値より小さいとモータが脱調したと
判定する請求項1に記載のステップモータ制御装置。2. The step-out detecting means compares a value of the circulating current by the circulating current detecting means and a predetermined reference value after a lapse of a predetermined time after switching the excitation, and determines that the value of the circulating current is a predetermined value. The step motor control device according to claim 1, wherein it is determined that the motor has stepped out if the reference value is smaller than the reference value.
備えた請求項1に記載のステップモータ制御装置。3. The step motor control device according to claim 1, further comprising: a specifying unit for specifying a cause of the step-out, and a notifying unit for notifying a specifying result by the specifying unit.
脱調の原因を特定するものである請求項3に記載のステ
ップモータ制御装置。4. The step motor control device according to claim 3, wherein said specifying means specifies a cause of the step-out from a power supply voltage at the time of step-out.
での巻線が並列に接続されるとともに、モータごとに前
記循環経路が形成されており、モータごとの循環経路に
循環電流検出手段をそれぞれ配置し、前記脱調検出手段
は各循環電流検出手段による循環電流の値からモータが
脱調したと判定するものである請求項1に記載のステッ
プモータ制御装置。5. The switching element is connected with windings of a plurality of motors in parallel, and the circulating path is formed for each motor, and circulating current detecting means is arranged on each circulating path for each motor. 2. The stepping motor control device according to claim 1, wherein the step-out detecting means determines that the motor has stepped out from the value of the circulating current detected by each circulating current detecting means.
止用ダイオードを設けた請求項5に記載のステップモー
タ制御装置。6. The step motor control device according to claim 5, wherein a sneak-prevention diode is provided in a circulation path for each motor.
に開閉手段を配置し、前記脱調検出手段による判定結果
に基づき前記開閉手段を制御するようにした請求項5に
記載のステップモータ制御装置。7. The stepping motor control device according to claim 5, wherein an opening / closing means is arranged in each power supply line of the plurality of motors, and the opening / closing means is controlled based on a determination result by the step-out detecting means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18926198A JP2000023496A (en) | 1998-07-03 | 1998-07-03 | Stepping motor controller |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18926198A JP2000023496A (en) | 1998-07-03 | 1998-07-03 | Stepping motor controller |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000023496A true JP2000023496A (en) | 2000-01-21 |
Family
ID=16238353
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18926198A Withdrawn JP2000023496A (en) | 1998-07-03 | 1998-07-03 | Stepping motor controller |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000023496A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6911800B2 (en) | 2002-09-06 | 2005-06-28 | Ricoh Company, Ltd. | Stepping motor controller, scanning apparatus, and image forming apparatus |
US7231139B2 (en) | 2005-08-29 | 2007-06-12 | Asahi Kasei Microsystems Co., Ltd. | Digital noise reduction for motors |
CN101888207A (en) * | 2009-05-14 | 2010-11-17 | 多拉股份公司 | In feed-forward voltage mode, drive the method and the hardware system of stepping motor |
-
1998
- 1998-07-03 JP JP18926198A patent/JP2000023496A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6911800B2 (en) | 2002-09-06 | 2005-06-28 | Ricoh Company, Ltd. | Stepping motor controller, scanning apparatus, and image forming apparatus |
US7231139B2 (en) | 2005-08-29 | 2007-06-12 | Asahi Kasei Microsystems Co., Ltd. | Digital noise reduction for motors |
CN101888207A (en) * | 2009-05-14 | 2010-11-17 | 多拉股份公司 | In feed-forward voltage mode, drive the method and the hardware system of stepping motor |
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---|---|---|---|
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