JPH02164294A

JPH02164294A - Ｄｃモータ制御装置

Info

Publication number: JPH02164294A
Application number: JP63315025A
Authority: JP
Inventors: Kiyoto Kozaiku; 小細工　清人; Toshiro Bando; 坂東　俊郎
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1988-12-15
Filing date: 1988-12-15
Publication date: 1990-06-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はＤＣモータ制御装置に係り、特に、その速度制
御装置に関する。

〔従来の技術〕

ＣＰＵによる光学制御の場合、起動から目標速度に達す
るまで、エンコーダパルス間を１周期としてこの１周期
のうち一定時間オフする緩衝制御を行う技術が提案され
ている（機械設計：１９８８年５月号）。そして、この
制御方法では目標速度に達するとエンコーダパルス周期
を測定し、目標速度のパルス周期と等しくなるようにＰ
ＷＭの通電時間を定めている。

〔発明が解決しようとする課題〕

緩衝制御は速度制御の安定性から言うと起動から定速走
行に至る制御はかなり改善されているが、ＰＷＭ周期が
エンコーダパルス周期になっているので、起動から定速
走行に至るまではエンコーダパルス周期が長いところか
ら徐々に短くなっている。従って、ＰＷＭ周朋周期いと
ころ、つまり可聴領域から徐々に非可聴領域になる。即
ち、この可聴領域にある間、騒音が発生し、オペレータ
及び周辺の人に不快感を与えるという問題があった。

従って、本発明の目的は起動から定速運転に至るまで、
つまり過渡時における負荷トルクの変動が大きい制御対
象に対しても騒音等の不必要な副作用を伴うことなく、
安定した速度制御が可能なりＣモータ制御装置を提供す
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するために本発明は、ＤＣモータの回転
に同期して発生するエンコーダパルスのパルス周期と、
このパルス周期の目標値からＰＩ演算によってＰＷＭの
操作量を発生する手段を備えたＤＣモータ制御装置にお
いて、前記ＰＷＭの操作量を更新するインターバルタイ
マを設け、このインターバルタイマの設定値をパルス周
期の目標値より長く、当該ＤＣモータの機械的時定数よ
り十分小さくし、前記ＤＣモータの起動時はインターバ
ルタイマの設定値毎にＰＷＭの操作量を一定量ずつ増加
させ、前記エンコーダのパルス周期が前記目標値より若
干長い周期に達した時点でＰＩ演算に切り換える制御手
段を備えたことを特徴とする。

〔作用〕

ＤＣモータの回転に同期して発生するエンコーダパルス
信号をマイクロコンピュータのイベント・カウンタ入力
端子に接続し、マイクロコンピュータ内蔵のタイマによ
りエンコーダパルス周期を測定し、このパルス周期と、
そのパルス周期の目標値からＰＩ演算によりＰＷＭの操
作量を発生するＤＣモータ制御装置において、ＰＷＭの操作量を更新するインターバルタイマＴ及びＰ
ＷＭ周期を設定する。ここで、インターバルタイマＴは
パルス周期の目標値より長く、ＤＣモータの機械的時定
数より十分小さくし、ＰＷＭ周期は非可聴領域に設定す
る。

そして、動作はＤＣモータの起動時はインターバルタイ
マＴ毎にＰＷＭの操作量（ｉｉｌ！電時間）を徐々に増
加し、パルス周期が目標値より若干長い周期に達した時
点で、ｐｒ制御に切り換え、Ｐ■演算の１回目は１項の
Ｚ　（Ｔｎ　−Ｔｓ　）に現時点のＰＷＭの操作量を積
分ゲインで除した値をセットすることを特徴としたもの
である。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例としてカラー複写機のＹ／Ｍ／
Ｃスリーブモータの制御に用いた例について具体的に説
明する。

尚、本実施例ではマイクロコンピュータの都合上、エン
コーダパルス信号を入力するイベント・カウンタ入力端
子がＤＣモータの数に比して少ないため、Ｙ／Ｍ／Ｃス
リーブモータのエンコーダパルス信号を同一のイベント
・カウンタ入力端子にマルチプレクサにより時分割で入
力している。

また、Ｙ／Ｍ／Ｃ各スリージスリーブモータ周期の目標
値は共に１．４　ｍ　ｓで、機械時定数も共に２Ｑ　ｍ
　ｓであり、同時に動作するのは２個までなのでＰＷＭ
の操作量の更新周期Ｔは８　ｍ　ｓとする。

ま？、：、ＰＷＭ周期は４３μｓ　　（２３ＫＨｚ）と
し、このＰＷＭ周期を２５６分割（操作量は１〜２５５
までとなる）し、起動時のＰＷＭの操作量の初期値を２
０とし、増分値を２とする。

まず、第２図のカラー複写機概略レイアウト図によって
各モータＭ１〜Ｍｑの機能を説明する。

ＭＩは黒現像部１駆動用、ＭｔはＹ（イエロー）現像ス
リーブ２駆動用、Ｍ３はＣ（シアン）現像スリーブ３駆
動用、Ｍ４はＭ（マゼンタ）現像スリーブ４駆動用、Ｍ
、は給紙ローラ５．中継ローラ６、搬送ローラ７、定着
ローラ８．排紙ローラ９駆動用、Ｍｂはクリーニングフ
ァーブラシ１゜駆動用、そしてＭ７はレジストローラ１
１駆動用モータである。

これらのモータＭ、〜Ｍ、の制御ブロック図を含む、複
写機の全制御ブロック図を第１図に示す。

制御部は複写プロセスのシーケンス制御及び操作部２０
の制御を行うメインコントローラ２１．前述のモータＭ
　Ｉ””’　Ｍ　’ｒの制御を行うモータコントローラ
２２．スキャナ１２．レンズ１３．ミラー１４、感光体
ドラム１５．転写ドラム１６を制御する光学系・ドラム
駆動部２３．感光ドラム１５周りの帯電、露光、現像バ
イアス、クリーニング、除電、及び転写ドラム１６周り
の転写、除電、クリーニングを行うドラム周り制御部２
４がら構成されており、メインコントローラ２Ｉはシー
ケンス制御のための他のセンサ２５及びアクチュエータ
２６ともインターフェースされている。

さて、モータコントローラ２２は、メインコントローラ
２１とシリアル受信ＲＸＤ、　　シリアル送信ＴＸＤ、
及び割り込みＩＮＴの３本のラインでインターフェース
されている。一方、モータＭ。

〜Ｍ７とはＯＵＴ、〜ＯＵＴ？、ＩＮ、〜ＩＮｔ。

で接続されており、ＩＮ、〜ＩＮ６にはモータＭ〜Ｍ６
の回転速度を検出するエンコーダＥ１〜Ｅ。

からのパルス列が入力される。

従って、モータＭ１〜Ｍ６はクローズトループ制御１．
モータＭ７はオープンループ制御される。

尚、モータＭ、〜Ｍ４は双方向回転するものであり、Ｏ
ＵＴ＋は正転、０ＵＴ−は逆転駆動ラインである。

次に、モータコントローラ２２の機能について第３図に
従って説明する。モータコントローラ２２はメインコン
トローラ２１との通信を司る通信制御部３０．現像モー
タ（Ｍｌ）制御部３１．Ｙスリーブモータ（Ｍ２）制御
部３２５Ｍスリーブモータ（Ｍ、）制御部３３．Ｃスリ
ーブモータ（Ｍ４）制御部３４．搬送モータ（Ｍ、）制
御部３５、クリーニングモータ（Ｍｂ）制御部３６゜そ
してレジストモータ（Ｍ、）制御部３７の８つのブロッ
クよりなる。モータＭ　−Ｍｂはブラシ付きＤＣモータ
（以後ＤＣモータ）、モータＭ。

は５相ステツプモータ（以後ステップモータ）であり、
モータＭ１〜Ｍ６はＰＷＭ（パルス幅変調）で駆動され
、ＰＩ（比例、積分）制御でその回転速度を一定に保つ
ように制御される。また、モータＭ７は２−３相励磁方
式で駆動される。モータＭ１〜Ｍ６の起動、停止、正転
、逆転コマンドは第４図に示すようであり、いずれもシ
リアル受信データＲＸ　Ｄとして受は取り、モータＭ７
の起動は割込み人力ＩＮＴＥｚ、回転数はＲＸ　Ｄから
受は取る。尚、第３図の各ブロックはハードウェア、ソ
フトウェア双方を含む機能ブロックであり、ハードウェ
アの詳細については次に説明する（ソフトウェアの説明
は後述する）。

第５図は第３図の機能を内蔵するモータコントローラ２
２の回路図である。図において、ＩＣ。

はマイクロコンピュータ（例えばＮＥＣ製７８３１２）
　、ＩＣｚ　、ＩＣ３はプログラマブルタイマ／カウン
タ（例えばＮＥＣ製７１０５４）、ＩＣ４はアドレスデ
コーデ、ＩＣｓはマルチプレクサ、ＩＣ６はＤタイプフ
リップフロップ、ＩＣ，は発振器、ＩＣ８は定電流式５
相ステツプモータドライバ、ＩＣ７〜ＩＣ＋ｚはブリッ
ジドライバ、Ｑ。

Ｑ２はパワーＭＯＳ　Ｆ　ＥＴである。

この回路では、（１）レジスト、クリーニング、搬送、現像、スリーブ
（Ｙ、Ｍ、Ｃ）の計７個のモータをＩＣ，で同時−括制
御する。

（２）レジストモータＭ７は５相ステツプモータ、その
他はＤＣモータとし、ＤＣモータのうちクリーニング、
搬送モータは正回転のみ、現像、スリーブモータは正逆
転とする。

（３）各モータのスタート／ストップ信号、速度目標値
及びステータスはシリアルインターフェースとする。但
し、レジストモータのスタートは割込み（ＩＮＴＥＲ）
とする。

（４）速度制御の微調整は単独に可能（アナログ入力）
。

となっている。

そして、第５図の回路によってモータＭ、〜Ｍ６は定速
制御、モータＭ、はスローアップ／ダウン制御されるの
であるが、モータＭ　Ｉ−Ｍ　ａの制御方法を第６図、
モータＭｓ　、Ｍｂの制御方法を第７図、Ｍ７の制御方
法を第８図に示す。モータＭ２Ｍ３　、Ｍａの速度検出
用エンコーダＥ２．Ｅ、ＩＥ４が時分割入力されること
を除いて、モータＭ。

とＭ２〜Ｍ４の制御方法は同じであるので、ＭＩについ
て説明する。

まず、エンコーダＥ、の出力をＣＬ　Ｒ＋に入力し、Ｃ
Ｌ　Ｒ＋　の立ち上がりエツジでアップダウンカウンタ
Ｕ　Ｄ　Ｃ＋　の値をキャプチャレジスタＣＲ，。

に取り込むことによって、エンコーダＥ１のパルス周期
を測定する。次に、この周期からモータＭＩの速度を算
出して、この検出速度と目標速度から、Ｐ［演算によっ
て操作量、つまりＰＷＭタイマ設定値を求めこれをＰＷ
Ｍタイマ１に書き込む。ＰＷＭタイマ１からはＰＷＭパ
ルスがモータＭＩに出力され、モータＭ、はＰＷＭパル
ス幅に応じて回転する。この速度検出−ＰＩ演算−ＰＷ
Ｍ出力を繰り返すことによってモータ速度は一定に保た
れる。

搬送モータＭ、及びクリーニングモータＭ６も、回路構
成が異なるだけでモータＭ１と方法は同じである。つま
り、Ｍ、の速度検出をアップダウンカウンタＵＤＣ，と
キャプチャレジスタＣＲ＋ｏで行うのに対して、モータ
ＭＳ　　（Ｍ６　）では第７図に示すようにフリーラン
ニングカウンタＦＲＣとＣＰ　Ｔ　ｏ　　（ＣＰ　Ｔ　
ｌ）で行い、モータＭ１用のＰＷＭタイマがＰＷＭタイ
マ１　〔第５図の７１０５４（ＩＣり）であるのに対し
て、モータＭ。

（Ｍ６）では同じく第７図に示すようにマイコン７８３
１２　　（ＩＣＩ　）内蔵のＰＷＭタイマＰＷＭ。

（ＰＷＭ＋　）とダウンカウンタＤＣＮＴである。

レジストモータＭ、の制御方法は第８図（ａｌ、　ｆｂ
ｌに示す通りである。尚、第８図（ａｌはモータＭ、の
制御ブロック図、同図（ｂ）は励磁パターンである。

ＲＯＭ上に書かれている相励磁パターンテーブルのデー
タを、パルスレート割込み発生用インターバルタイマＴ
Ｍ、のアンダーフロー割り込みＴＭＦ１毎に出力バッフ
ァＰ　ＯＨ／Ｐ　ＯＬを経由してボー）ＰＯＯ−４に出
力する。スローアップ、ダウンはＴＭＦ２の発生回数を
カウントし、このカウント値でアドレスする速度プロフ
ィールテーブルのデータをモジュールタイマレジスタＭ
Ｄ、に転送することによってパルスレートを変更スる。

次に、第９図（ａｌ〜第９図（ｑｌを参照してソフトウ
ェアについて説明する。

第９図ｆａ）はモータコントローラＩＣ，のメインルー
チンのゼネラル・フローである。第９図（ａｌにおいて
、電源が投入されると、まずシステムのイニシャライズ
ａｌを行う。つまり、各ボートの設定、内部ＲＡＭのク
リア、タイマＩＣ２，ｔｃ３のＰＷＭ周期（総て４３μ
ｓに設定）、各割込モードの設定等を行う。尚、この時
点で受信割込み〔第９図（０）〕及びレジストモータＭ
７のスタート／ストップ割込み〔第９図（ｐ）〕はイネ
ーブル状態にしておく。また、Ａ　Ｎ　ｏに入力される
信号（温度）のＡ／Ｄ変換をスタートする。

次に、相対湿度計算ａ２を実行する。詳細フローを第９
図（ｂｌに示す。ここではまず、Ａ／Ｄ変換終了かをチ
エツクしくｂｌ）、終了していなければ、何もせずリタ
ーンする。終了していればｂ２で温度Ａ／Ｄ変換モード
かをチエツクし、温度Ａ／Ｄ変換モードであれば変換デ
ータをストアしくｂ３）、ＡＮｚに入力される信号（湿
度）のＡ／Ｄ変換モードに切り換えてスタートする（ｂ
４）。

また、ステップｂ２において湿度Ａ／Ｄ変換モードであ
れば変換データをストアしくｂ５）、温度Ａ／Ｄ変換モ
ードに切り換えてスタートする（ｂ６）。そして、ｂ３
およびｂ５で得た温度及び湿度データを基に相対湿度を
計算する（ｂ７）（詳細は公知のため、省略する）。

次に搬送モータＭ、の制御ａ３に移る。詳細フローを第
９図（Ｃ）に示す。ｃｌにて搬送モータＭ５のステータ
ス（ＳＴＡＴＵＳ−Ｔ）をチエツクし、０　（ウェイト
中）ならＣ２に、０でないならＣ４に進む。Ｃ２ではス
タート指令（メインコントローラ２１からの受信データ
）の存無をチエツクし、スタート指令が来ていれば５Ｔ
ＡＴＵＳ−Ｔに１”をセットする（Ｃ３）。Ｃ４では５
ＴＡＴＵＳ−Ｔをチエツクし、各ステータスに対応した
処理を行う。即ち、５ＴＡＴＵＳ−Ｔが０″ならウェイ
ト中なので、何もせずにリターンする。

５ＴＡＴＵ、！ｊ−Ｔが“１”なら回転開始なので、ス
タート処理ｃ５を行う。Ｃ５ではまず搬送モータＭ、の
目標速度（ＴＡＧＴ−ＴＲ）を設定する。

そして、ＰＷＭ、に初期値をセットし、ＰＷＭ。

出力をアクティブにする。最後にエンコーダパルス周期
（搬送モータ速度検出用）を測定するために、ＩＮＴＥ
ｏの割込み〔第９図（ｋ）〕を許可し、搬送モータ用ウ
ォッチ・ドッグ・タイマ（ＷＤＴ−ＴＲ）をセット（３
５０ｍｓ）Ｌ、、スタートする。Ｃ５が終わると、５Ｔ
ＡＴＵＳ−Ｔに“２″をセットしくＣ６）、リターンす
る。

５ＴＡＴＵＳ−Ｔが“２”の場合は異常かどうかをチエ
ツクしする（Ｃ７）。これは３５０ｍｓ以上Ｉ　Ｎ　Ｔ
　Ｅ　ｏの割込みが発生しなかったら異常とみなす。さ
て、Ｉ　Ｎ　Ｔ　Ｅ　ｏの割込みが正常に発生しておれ
ばＣＩＯへ、異常であればＣ８へ進む。

Ｃ８ではストップ処理を行う。ここではＷＤＴＴＲをス
トップし、ＩＮＴＥｏの割込みを禁止し、Ｐ　Ｗ　Ｍ　
ｏの出力を禁止する。次に５ＴＡＴＵＳ−Ｔに“３”を
セットしくＣ９）、リターンする。

ｃｌＯではストップ指令の有無をチエツクし、ストップ
指令が来ていればＣ１ｌへ、そうでなければＣ１３へ進
む。ｃｌｌではＣ８と同じストップ処理を行う。そして
、５ＴＡＴＵＳ−Ｔに“０″をセットし、リターンする
。Ｃ１３では演算モード（パルス周期測定済み）か否か
をチエツクし、演算モードであればＰＷＭの更新処理を
行う（Ｃ１４）。つまり目標速度（ＴＡＧＴ−ＴＲ）と
測定した周期（ＴＩＭＥ−ＴＲ）からＰ［演算によって
ＰＷＭデータを更新し、ｐｗＭｏにセットし、出力する
。そして、演算モードフラグをリセットしくｃ　１５）
　、リターンする。

５ＴＡＴＵＳ−Ｔが“３”なら異常モードなので、何も
せずリターンする。

次にクリーニングモータＭ、の制御ａ４を実行する。詳
細フローを第９図（ｄ）に示す。図に示す如く制御方法
は搬送モータＭ５と同じなので説明は省略する。

次に、現像モータＭ１の制御ａ５を実行する。

詳細フローを第９図（ｅ）に示す。まずｅｌで現像モー
タＭ１のスタータス（ＳＴＡＴＵＳ−Ｄ）をチエツクし
、０　（ウェイト中）ならＣ２に、０でないならＣ４に
進む。Ｃ２ではスタート指令の有無をチエツクし、スタ
ート指令が来ていれば、その時の回転方向（これもメイ
ンコントローラ２１から送られてくる）により、ｃｗな
ら５ＴＡＴＵＳＤに“１”を、ｃ　ｃ　’ｗなら５ＴＡ
ＴＵＳ−Ｄに“２″をセットする（Ｃ３）。Ｃ４では５
ＴＡＴＵＳ−Ｄをチエツクし、各ステータスに対応した
処理を行う。即ち、５ＴＡＴＵＳ−Ｄが“０”ならウェ
イト中なので、何もせずリターンする。５ＴＡＴＵＳ−
Ｄが“１”ならｃｗ方向の回転開始なので、ｃｗのスタ
ート処理ｅ５を行う。Ｃ５では、まず現像モータの目標
速度（ＴＡＧＴ−ＤＶ）を設定する。そして、ＰＷＭの
初期値をＩＣＩのタイマｌにセットし、ポートＰＩＯ／
ｐＨに０／１を出力してｃｗアクティブにする。最後に
エンコーダパルス周期を測定するためにＣＬＲ，の割込
み〔第９図（ｎ）〕を許可し、現像モータ用ウォッチ・
ドッグ・タイマ（ＷＤＴ−ＤＶ）に３５０ｍ５をセット
し、スタートする。Ｃ５が終わると５ＴＡＴＵＳ−Ｄに
３″をセットしくＣ６）、リターンする。５ＴＡＴＵＳ
−Ｄが“２″ならＣｃｗ方向の回転開始なのでｃｃｗの
スタート処理ｅ７を行う。ここではｃｃｗ方向の目標速
度（ＴＡＧＴ−ＤＶ）を設定し、ＰＷＭの初期値をＩＣ
１のタイマ１にセットし、ポートＰＩＯ／ｐＨに１１０
を出力してＣＣＷアクティブにする。残りの割込み及び
ウォッチ・ドッグ・タイマの設定はｃｗのスタート処理
Ｃ５と同じである。Ｃ７が終わると５ＴＡＴＵＳ−Ｄに
３”をセットしくＣ８）、リターンする。５ＴＡＴｔＪ
Ｓ−Ｄが“３”の場合はｅ９〜ｅ１７の処理を行うが、
方法は搬送モータＭ、の制御〔第９図（Ｃ）〕の５ＴＡ
ＴＵＳ−Ｔが２”　（Ｃ７〜ｃ１５）の場合と同しなの
で説明は省略する。但し、異常の場合は５ＴＡＴＵＳ−
Ｄを＠４″にする。５ＴＡＴＵＳ−Ｄが“４”なら異常
なので、何もせずリターンする。

次に、ＹスリーブモータＭ２の制？１ｌａ６を実行する
。詳細フローを第９図（ｆ）に示す。まず、Ｙスリーブ
モータのステータス（ＳＴＡＴＵＳ−Ｙ）をチエツク（
ｆｌ）Ｌ、′０”　（ウェイト中）ならｆ２に、“０”
でないならｆ４に進む。ｆ２ではスタート指令の有無を
チエツクし、スタート指令が来ていれば、その時の回転
方向指令によりＣＷなら５ＴＡＴＵＳ−Ｙに“１”を、
ｃｃｗなら５ＴＡＴＵＳ−Ｙに“２″をセットする（ｆ
３）。

ｆ４では５ＴＡＴＵＳ−Ｙをチエツクし、各ステータス
に対応した処理を行う。

即ち、５ＴＡＴＵＳ−Ｙが“０”ならウェイト中なので
、何もせずリターンする。５ＴＡＴＵＳＹが“１”なら
ｃｗ方向の回転開始なので、ＣＷのスタート処理ｆ５を
行う。ｆ５ではまず、ＹスリーブモータＭ２のＣＷ力方
向パルス周期の目標値（ＴＡＧＴ−ＹＳ）に２８００　
（１，４ｍ５）をセットする。そして、インターバルタ
イマ（ＣＡＬＴ−ＹＳ）に６　（＃８ｍ５）をセットし
、ＰＷＭの初期値２０をＩＣ，のタイマ０に出力すると
共に、ＰＷＭレジスタ（ＰＷＭ−ＹＳ）にセットする。

また、ポートＰ　１２／Ｐ　１３にＩｌｏを出力してｃ
ｗ小出力アクティブにする。次にＭスリーブモータＭ、
又はＣスリーブモータＭ４が動作中かどうかをチエツク
し、両方とも停止中であればポートＰ５６／Ｐ５７に０
１０を出力し、ＣＬＲＱの入力信号としてＹスリーブモ
ータＭ２のエンコーダパルス信号をセレクトする。そし
て、マクロサービスの設定を行い、エンコーダパルスの
周期を測定するカウンタ（ＵＤＣｏ）をスタートする。

最後にＹスリーブモータ動作中フラグをセットする。次
に、ＣＬＲＯの割込み〔第９図（ｍ）〕を許可し、Ｙス
リーブモーフ用ウォッチ・ドッグ・タイ？　（ＷＤＴ−
ＹＳ）に２５５　（３５０ｍ５）をセットし、スタート
する。Ｍ又はＣスリーブモータＭ、、Ｍ４のいずれかが
動作中であればＹスリーブモータ動作中フラグをセット
するのみで、他の処理は行わない。ｆ５の処理が終了す
ると５ＴＡＴＵＳ−Ｙに“３”をセットしくｆ６）、リ
ターンする。５ＴＡＴＵＳ−Ｙが２”ならｃｃご方向の
回転開始なのでｃｃｗのスタート処理ｆ７を行う。ｆ７
ではまず、ＹスリーブモータＭ２のパルス周期の目標値
（ＴＡＧＴ−ＹＳ）にｃｃＷ方向のパルス周期の目標値
２８００　（１，４ｍ５）をセットする。そして、イン
ターバルタイマ（ＣＡＬＴ−ＹＳ）に６　　（＝８ｍｓ
）をセットし、ＰＷＭの初期値２０をＩＣ２のタイマＯ
に出力すると共にＰＷＭレジスタ（ＰＷＭ−ＹＳ）にセ
ットする。また、ポートＰ１２／Ｐ１３に０／１を出力
してｃｃｗ出力をアクティブにする。以下の処理はｆ５
と同じなので省略する。ｆ７の処理が終了すると５ＴＡ
ＴＵＳ−Ｙに“３”をセットしくｆ　８）　、リターン
する。５ＴＡＴＵＳ−Ｙが“３”ならＰＷＭ更新用のイ
ンターバル時間である３　ｍ　ｓが経過したかどうか、
つまりＣＡＬＴＹＳ＝０かどうかチエツクする（ｆ９）
。未だ８ｍＳ経過していなければ何もせずリターンする
。

８ｍＳ経過していればＣＡＬＴ−ＹＳに６を再セットし
、測定したＹスリーブモータＭ２のエンコーダパルス周
期（ＴＩＭＥ−ＹＳ）が（ＴＩＭＥＹＳ）≦（ＴＡＧＴ
−ＹＳ）＋Ｔ　（５０）か否かをチエツクする（ｆ　１
０）。上式が成り立たなければ（目標速度の約９８％に
達していない）、ｆｉｌでソフトアップ処理を行う。つ
まり、ＰＷＭレジスタ（ＰＷＭ−ＹＳ）に２を加算し、
この結果をＩＣ２のタイマ０に出力する。また、上式が
成立すればｆ１２でＰＩ演算によりＰＷＭの操作量を更
新する。つまり、現時点でのＰＷＭ−ＹＳと積分ゲイン
Ｋｌから積分項の積分値（ｒＴＥＲＭ−ＹＳ）を下式に
よりセットする。

そして、下式〇ＰＩ演算によりＰＷＭの操作量（ＰＷＭ
−ＹＳ）を求め、この結果をＩＣ２のタイマＯに出力す
る。

四重−ＹＳ４−Ｋｐ　　（ＴＩＭＥ−ＹＳ　　　ＴＡＧ
Ｔ−ＹＳ）”　Ｋ＋　（ＩＴＥＲＭ−ＹＳ）ｆ１□が１
冬了すると５ＴＡＴＵＳ−Ｙに４″をセットしくｆ　１
３）　、リターンする。５ＴＡＴＵＳ−Ｙが“４”なら
まず、異常チエツクを行う（ｆ　ｌ　４）。異常、つま
り３５０ｍｓ以上エンコーダパルスが検知出来なかった
場合ｆ１５へ進み、ストップ処理を行う。ここでは、Ｉ
Ｃ，のタイマ０に１を出力し、ポートＰ　１２／Ｐ　１
３に１／１を出力してＹスリーブモータ駆動を停止する
。次にＹスリーブモータ動作中フラグをリセットし、Ｍ
及びＣスリーブモータＭ’ｓ　、Ｍａが停止中ならＵ　
Ｄ　Ｃｏをストップし、ＣＬＲＯの割込みを禁止する。

ｆ１５が終了すると５ＴＡＴＵＳ−Ｙに５”をセットし
くｆ　１６）　、リターンする。尚、５ＴＡＴＵＳ−Ｙ
が“３”の場合異常チエツクルーチンが入っていないが
、異常チエツクルーチンを入れてもよい。

さて、ｆ１４で正常であればｆ１７へ進み、ストップ指
令の有無をチエツクする。ストップ指令が来ていればｆ
１８へ進み、ｆ１５と同じストツプ処理を行う。ｆ１８
が終了すると５ＴＡＴＵＳＹに“Ｏ”をセットして（ｆ
　１９）　、リターンする。Ｆ１７でストップ指令が来
ていなければｆ２０へ進み、ＰＷＭの操作量更新インク
バール時間である３ｍｓが経過したか否かチエツクする
。

８ｍｓが経過していなければ何もせずリターンするが、
８ｍＳ経過であればＰＷＭの操作■の更新処理［２１を
行う。つまり、下式によりＰＷＭの操作量（ＰＷＭ−Ｙ
Ｓ）を更新し、ＩＣ２のタイマ０に出力する。

ＩＴＥＲＭ−ＹＳ←ＩＴＥＲＭ−ＹＳ＋　（ＴＩＭＥ−
ＹＳ−ＴＡＧＴ−ＹＳ）ＰＷＭ−ＹＳ−ＫＰ　　（ＴＩＭＥ−ＹＳ−ＴＡＧＴ−
ＹＳ）＋Ｋｚ　　（ＩＴＥＲＭ−ＹＳ）尚、５ＴＡＴＵ
Ｓ−Ｙが“３”又は“４”の場合８ｍＳ経過、つまりＣ
ＡＬＴ−ＹＳ＝ＯのときＰＷＭを更新したらＣＡＬＴ−
ＹＳに６　（８ｍｓ）を再セットする。

次に、ＭスリーブモータＭ３の制御ａ７を実マチし、Ｃ
スリーブモータＭ４の制御ａ８を実行する。

ＭスリーブモータＭ３及びＣスリーブモータＭ４の制御
の詳細フローを第９図（吐及び第９図ｆｈ）に示す。Ｍ
スリーブモータＭ３及びＣスリーブモータＭ４の制御は
ＹスリーブモータＭ２と同様の処理なので、説明を省略
する。

次に、穂切リモータＭ８の制御ａ９を行う。詳細フロー
を第９図（１）に示す。まず、メインコントローラ２１
からのＯＮ指令をチエツクする（ｉ　１）。

ＯＮ指令が来ておれば、１２に進み既に動作中か否かを
チエツクする。動作中であれば何もせずリターンする。

動作中でなければスタート処理ｉ３を行う。ここではｃ
ｗモードかｃｃｗモードかチエツクし、ｃｗモードであ
ればポートＰ５４／Ｐ５５に０／１を出力してｃｗ力方
向回転させる。

また、ｃｃｗモードであればポー１−Ｐ５４／Ｐ５５に
１１０を出力して、ｃｃｗ方向に回転させる。

ｉ３が終了すると動作中モードフラグをセットしくｉ４
）、リターンする。

ｉｌでＯＮ指令が来ていなければｉ５に進み、既に停止
中か否かをチエツクする。既に停止中（動作中モードフ
ラグ＝“０”）であれば何もせずリターンする。停止中
でなければストップ処理ｉ６を行う。ここではボートＰ
５４／Ｐ５５に０１０を出力して、モータをＯＦＦする
。１７が終了すると動作モードフラグをリセットしく１
７）、リターンする。

最後にモニタ・ルーチンａｌＯをコールする。

これは、外部に接続されたモニタ（図示せず）において
設定されたモータコントローラＩＣ３の内部ＲＡＭのア
ドレスに対応したデータをモニタに出力し、モニタでア
ドレス及びデータを表示する。

これはソフトのデバッグ用でモータ制御とは関係ないの
で詳細な説明は省略する。

さて、次に各側込みについて説明する。第９図Ｕ）は１
．３６ｍ５毎に割込みが発生するインターバルタイマ割
込みである。この割込みはイニシャライズａｌｌ了時に
許可しておく。また、この割込みの機能は、各モータの
異常を検出するためのウォッチ・ドッグ・タイマ及びＹ
、Ｍ、ＣスリーブモータのＰＷＭ更新周期用タイマであ
る。まず、搬送モータＭ、の異常チエツクｊ１を行う。

具体的には搬送モータが動作中の場合、搬送モータ用ウ
ォッチ・ドッグ・タイマ（ＷＤＴ−ＴＲ）をディクリメ
ントし、その結果０であるならば異常信号（ＡＢ−ＴＲ
）をセットする。ＷＤＴ−ＴＲが０になるのはエンコー
ダパルスが３５０ｍ５以上来なかった場合である。即ち
、モータ回転開始時及びエンコーダパルス発生時にＷＤ
Ｔ−ＴＨに３５０ｍｓ／１．３６ｍｓ　＃２５５をセッ
トし、１．３６ｍ５毎にＷＤＴ−ＴＲをディクリメント
し、ＷＤＴ−ＴＲが０になると３５０　ｍ　ｓ以上エン
コーダパルスが発生しないということで、モータ異常と
する。

次に、クリーニングモータＭ６の異常チエツクｊ２．現
像モータＭ、の異常チエツクｊ３．ＹスリーブモータＭ
２の異常チェック３４．ＭスリーブモータＭ、の異常チ
エツクｊ５及びＣスリーブモータＭ４の異常チエツクｊ
６を行うが、搬送モータと同し方法なので、説明は省略
する。

次に、ＹスリーブモータＭ２のＰＷＭの操作量更新用イ
ンターバルタイマ（ＣＡＬＴ−ＹＳ）をチエツクし、Ｃ
ＡＬＴ−ＹＳ≠０ならＣＡＬＴ−ＹＳをディクリメント
する（ｊ７）。同様にＭスリーブモータ（ｊ８）、Ｃス
リーブモータ（ｊ９）も行う。

次に、４ｍｓインターバルタイマ（ＣＴ−３ＥＬ）をデ
ィクリメントし、ＢＯＲＲＯＷが出なければ何もせずリ
ターンする。ＢＯＲＲＯＷが出れば、つまり４ｍｓ経過
すればＣＴ−３ＥＬに、２を再セットする（ｊ　１０）
。そして、現在、どのエンコーダパルス周期を測定中か
をチエツクしくｊｌｌ）、いずれも測定中でない、つま
りＹ。

Ｍ、Ｃとも停止中であれば何もせずリターンする。

ＹスリーブモータＭｔのエンコーダパルス周期測定モー
ドであれば、まずパルス周期測定済みかどうかチエツク
する（ｊ　１２）。パルス周期測定済みであればｊ１５
へ進む。パルス周期測定済みでなければパルス周期測定
を停止、つまりパルス周期測定のために起動したＵＤＣ
，をストップし、ＣＬＲＯのマクロサービス完了割込み
を禁止する（ｊ１３）。そして、ＹスリーブモータＭ２
のエンコーダハ／Ｌ／　ス周ａ　（Ｔ　ｔＭＥ−Ｙｓ）
にＭＡｘ値（２８００Ｘ　２）をセットする（ｊ　１４
）。ｊ１５ではＭスリーブモータＭ３動作中かどうかチ
エツクし、動作中であればＭスリーブモータＭ３のエン
コーダパルス信号をセレクトするためにポートＰ５６／
Ｐ５７に１１０を出力する（ｊ　１６）。

そして、ｊ１９へ進む。ｊ１５でＭスリーブモータＭ３
が動作中でなければ、ＣスリーブモータＭ４が動作中か
どうかチエツクしくｊ　１７）　、動作中であればＣス
リーブモータＭ４のエンコーダパルス信号をセレクトす
るためにポートＰ５６／Ｐ５７に０／１を出力する（ｊ
１８）。

最後にｊ１９でパルス周期を測定するためにＵＤＣＯを
スタートし、マクロサービスの設定をし、マクロサービ
スを起動する。

尚、ＭスリーブモータＭ、、ＣスリーブモータＭ４のエ
ンコーダパルス周期測定モードの場合については、上記
ＹスリーブモータＭ２の場合と同じ処理方法なので、説
明は省略する。

次に、搬送モータＭ、のエンコーダ割込み処理について
説明する。第９図（ｋｌにフローを示す。まず、ウォッ
チ・ドッグ・タイマ（ＷＤＴ−ＴＲ）に２５５をセット
する（ｋｌ）。そして、ウェイト１にの最初の割込みか
否かをチエツクする（ｋ２）。

最初の割込みであればに５に進む。２回目以降の割込み
であれば演算モードフラグをセラ１−（ｋ３）し、エン
コーダ周期（ＴＩＭＥ−ＴＲ）を更新する（ｋ４）。最
後にに５で今回測定したエンコーダ周期（ＣＰＴ、）を
前回のエンコーダ周！ＩＪＪ（ＣＰＴ、−ＴＲ）にスト
アしておく。尚、エンコーダ周期の更新値（ＴＩＭＥ−
ＴＲ）はに４に示す如く、今回と前回測定した周期を足
して２分の１にした値とする。

次に、クリーニングモータＭ６のエンコーダ割込み処理
〔第９図（１）〕であるが、処理方法は搬送モータと同
じであるので、説明は省略する。

次に、Ｙ、Ｍ、Ｃスリーブモータのエンコーダマクロサ
ービス完了割込み処理について説明する。

第９図（ｍｌにフローを示す。まず、Ｙスリーブモータ
Ｍｔのエンコーダパルス周期測定モードか否かをチエツ
クする（ｍｌ）。ＹスリーブモータＭ２のエンコーダパ
ルス周期測定モードであれば、測定したパルス周期をＹ
スリーブモータＭ２のエンコーダパルス周期（ＴＩＭＥ
−ＹＳ）にストアする（ｍ２）。そして、Ｙスリーブモ
ータＭ２のウォッチ・ドッグ・タイマ（ＷＤＴ−ＹＳ）
に２５５　（３５０ｍ５）を再セットする（ｍ３）。そ
して、ｍ９に進む。ｍｌでＹスリーブモータＭ２のエン
コーダパルス周期測定モードでなければ、Ｍスリーブモ
ータＭｆｆのエンコーダパルスｍ　ＭＪＩ　’／Ａｌｌ
　定モードか否かチエツクしくｍ４）、Ｍスリーブモー
タＭ３のエンコーダパルス周期測定モードであれば、Ｍ
スリーブモータＭ３のエンコーダパルス周＞ｔＩＩ（Ｔ
　ＩＭＥ−ＭＳ）に測定したパルス周期をストアする（
ｍ５）。そして、ＭスリーブモータＭ３のウォッチ・ド
ッグ・タイマ（ＷＤＴ−ＭＳ）に２５５（３５０ｍｓ）
を再セットしくｍ６）、ｍ９へ進む。ｍ４でＹスリーブ
モータＭ３のエンコーダパルス周期測定モードでなけれ
ばＣスリーブモータＭ４のエンコーダパルスｍｗ１（Ｔ
ｌｙＥ−ＣＳ）に測定したパルス周期をストアする（ｍ
７）。そして、ＣスリーブモータＭ、のウォッチ・ドッ
グ・タイマ（ＷＤＴ−ＣＳ）に２５５（３５０ｍＳ）を
再セットしくｒｎ８）　、ｍ９へ進む。

ｍ９ではパルス周期測定済みフラグをセットし、Ｕ　Ｄ
　Ｃｏをストップし、リターンする。

尚、パルス周期測定済みフラグは、１．３６　ｍ　ｓの
インターバルタイマ割込み〔第９図（ｊ）〕において、
チエツクした後リセットする。

次に、現像モータＭ１のエンコーダパルス割込みについ
て説明する。第９−ｎ図にフローを示す。

まず、現像モータのウォッチ・ドッグ・タイマ（ＷＤＴ
−ＤＶ）に２５５　（３５０ｍｓ）をセットする（ｎｌ
）。そして、ウェイト後の最初の割込みか否かをチエツ
クしくｎ２）、最初の割込みであれば何もせずにリター
ンする。２回以降の割込みであればエンコーダパルス周
期（ＴＩＭＥＤＶ）を更新しくｎ３）、演算モードフラ
グをセットする（ｎ４）。

次に受信割込について説明する。第９図（０）にフロー
を示す。第１１図及び第１２図は受信データのフォーマ
ットであり、第１３図は送信データのフォーマットであ
る。

まず、受信エラーか否かのチエツクを行う（０１）。受
信エラーであれば０９へ進む。受信エラーでなければ、
次に目標速度補正データ受信モードか否かチエツクする
（０２）。目標速度補正データ受信モードなら０７へ進
む。そうでないと次にアドレス（受信データの上位４ビ
ツト）をチエツクする（０３）。アドレスが１５であれ
ば目標速度補正データ受信モードフラグをセットしく０
６）、０１０へ進む。アドレスが１５以外であれば、次
にアドレスが９より小さいか否かをチエツクする（ｏ４
）、アドレスが９以上であれば０９へ進むが、８以下で
あれば受信コマンドデータ（受信データの下位４ビツト
）をストアし、０５゜０１０へ進む。０２で補正データ
受信モードであればアドレスが１３より小さいか否かを
チエツクしくｏ７）、１３以上であれば０９へ進む。１
２以下であれば補正データ（受信データの下位４ビツト
）をストアしくｏ８）、ｏｌｏへ進む。ｏ９は受信エラ
ーあるいはフォーマットにないアドレスを受信した場合
なので、再送信要求をメインコントローラ２１に送るた
め、再送信ビットをセットする。ｏｌｏでは前回の送信
が完了するまでウェイトする。そして、前回の送信が完
了すると送信データ（第１２図）を送信する（ｏｉｌ）
。但し、再送信要求ビットがセットされている場合は強
制的にアドレスＯのデータを送信するが、通常はアドレ
スＯと１を交互に送信する。

次にレジストモータＭ７のスタート及びストップ指令割
込みについて説明する。外部割込み端子Ｉ　Ｎ　Ｔ　Ｅ
　２の立ち上がりエツジ検出でスタート、立ち下がりエ
ツジ検出でストップ処理を行う。第９図（ｐｌにフロー
を示す。まず、エツジモードをチエツクしくｐｌ）、立
ち上がりエツジモードであればｐ２へ進む。ｐ２ではレ
ジストモータＭ７のスタート処理を行う。具体的にはカ
ラーモードと白黒モードとで速度プロフィールが異なる
（第１０図）。そこでモード〔最後に受信したコマンド
・アドレス（第１１図）がＯなら白黒モードで、１なら
カラーモード〕に応じて速度プロフィールを選択する。

そして、マクロサービスの処理（マクロサービスポイン
タに励磁パターンテーブルの２番目のアドレスをセット
し、マクロサービスカウンタに５をセットし、スペシャ
ルファンクションレジスタをセットし、パルスレート用
タイマの初期値をＭＤＩ　、ＴＭ＋　にセットする）を
行った後、Ｐ　ＯＨ／Ｐ　ＯＬを経由してポートＰＯ０
〜４に励磁パターンの最初のパターンを出力し、Ｔ　Ｍ
　＋を起動（２１，３μｓ毎にダウンカウントする）し
、Ｔ　Ｍ　Ｉのマクロサービス完了割込み〔第９図（ｑ
）〕を許可する。スタート処理が終了すると、次にレジ
ストモータＭ７のステータスを“０”としくｐ３）　、
Ｉ　ＮＴＥｚのエツジモードを立ち下がりエツジモード
に切り換える（ｐ４）。尚、イニシャライズ時、ａｌに
立ち上がりエツジモードに設定しである。ｐｌで立ち下
がりエツジモードであればレジストモータＭ、のステー
タス（ＳＴＡＴＵ５−Ｒ）に１４″をセットしく＋）　
５）　、Ｔ　ＮＴＥ２のエツジモードを立ち上がりエツ
ジモードに切り換える（ｐ６）。

最後に、ＴＭ、のマクロサービス完了割込みの処理につ
いて説明する。第９図（９１にフローを示す。

この割込みはマクロサービスカウンタにセットした値だ
け励磁パターンを出力した後発生する。

さて、まず５ＴＡＴＵＳ−Ｒをチエツクしくｑｌ）　、
５ＴＡＴＵＳ−Ｒが０”ならスローアップモードなので
、ｑ２へ進む。ｑ２ではスローアップ終了か否かをチエ
ツクし、まだ終了でなければスローアップの処理ｑ３、
つまり、次のマクロサービス処理を行う。ｑ２でスロー
アップが終了であればピーク時のパルス数を求め（第１
１図の補正値によって調整する）、マクロサービス処理
を行い（ｑ４）　、５ＴＡＴＵＳ−Ｒに“ｌ”をセット
する（ｑ５）。ｑｌで５ＴＡＴＵＳ−Ｒが“１″ならピ
ークモード終了か否かをチエツクしくｑ６）、まだピー
クモードであれば引き続きマクロサービス処理を行う（
ｑｌ）。ピークモード終了であればスローダウンモード
のマクロサービス処理を行い（ｑ　８）　、５ＴＡＴＵ
Ｓ−Ｒに２″にセットする（ｑ９）。ｑｌで５ＴＡＴＵ
Ｓ−Ｒが“２”ならスローダウンモード終了か否かをチ
エツクしくｑ　１０）　、まだスローダウンモードであ
れば引き続きスローダウンのマクロサービス処理を行う
　（ｑｌｌ）。スローダウン終了であれば定速モードの
マクロサービス処理を行い（ｑｌ２）、５ＴＡＴＵＳ−
Ｒに“３″をセットする（ｑｌ３）。

ｑｌで５ＴＡＴＵＳ−Ｒが“３”であれは引き続き定速
モードのマクロサービス処理を行う　（ｑｌ４）。ｑｌ
で５ＴＡＴＵＳ−Ｒが４″であればマクロサービス処理
をストップし、ＰＯｏ〜４にＯＦＦパターンを出力する
（ｑ　１５）。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、（１）　Ｄ　Ｃ
モータの起動から定速運転に移行する過渡期において、
負荷トルクが大きく変動する制御対象に対しても安定し
た制御ができる。

（２＋　Ｄ　ＣモータのＰＷＭの操作量の更新を固定に
しているので、常に適正な制御ができる。

等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る複写機の制御ブロック
図、第２図は複写機の概略構成図、第３図はモータ制御
機能ブロック図、第４図は通信データの内容の説明図、
第５図はモータ制御の詳細ブロック図、第６図、第７図
、第８図は各モータの制御方法を説明するためのブロッ
ク図及び励磁パターンの説明図、第９図はメインルーチ
ン及び各サブルーチンのフローチャート、第１０図は白
黒モードとカラーモードにおけるパルスとパルスレート
の関係の説明図、第１１図、第１２図、第１３図は受信
割込みフローにおける受信データ及び送信データのフォ
ーマットの説明図である。Ｍ１〜Ｍ、・・・モータ、２１・・・メインコントロー
ラ、２２・・・モータコントローラ。第１図第４図第図（ａ）第９図（ｂ）絹ｔｔ：ｘ度計算第図（ｋ）第図（１）第９図（ρ） ′：）区ム第１１図第１２図第１３図モータコＪｌ−ローフーメイン

Claims

【特許請求の範囲】

ＤＣモータの回転に同期して発生するエンコーダパルス
のパルス周期と、このパルス周期の目標値からＰＩ演算
によつてＰＷＭの操作量を発生する手段を備えたＤＣモ
ータ制御装置において、前記ＰＷＭの操作量を更新する
インターバルタイマを設け、このインターバルタイマの
設定値をパルス周期の目標値より長く、当該ＤＣモータ
の機械的時定数より十分小さくし、前記ＤＣモータの起
動時はインターバルタイマの設定値毎にＰＷＭの操作量
を一定量ずつ増加させ、前記エンコーダのパルス周期が
前記目標値より若干長い周期に達した時点でＰＩ演算に
切り換える制御手段を備えたことを特徴とするＤＣモー
タ制御装置。