JPH07308094A - Driving apparatus for stepping motor - Google Patents

Driving apparatus for stepping motor

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JPH07308094A
JPH07308094A JP9642294A JP9642294A JPH07308094A JP H07308094 A JPH07308094 A JP H07308094A JP 9642294 A JP9642294 A JP 9642294A JP 9642294 A JP9642294 A JP 9642294A JP H07308094 A JPH07308094 A JP H07308094A
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JP
Japan
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current
stepping motor
drive coil
target
output
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP9642294A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shogo Imada
昭吾 今田
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Denso Ten Ltd
Original Assignee
Denso Ten Ltd
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Filing date
Publication date
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Control Of Stepping Motors (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a driving apparatus for stepping motors that prevents the increase of hardware and/or software and makes possible accurate current control. CONSTITUTION:Current passing through switching elements 14a1-4 is detected by means of a shunt resistor 13a1, and input to an interrupt comparator 15. Target current is set through a microcomputer 11 and input to the comparator 15. When an actual current exceeds a target current, the computer 11 is interrupted, and an off command is output to the switching elements. When a specified interrupting time has passed, an on command is output to the switching elements.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はステッピングモータの駆
動装置に係り、特に駆動電流を部分的に閉ループ制御す
るステッピングモータの駆動装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stepping motor driving device, and more particularly to a stepping motor driving device for partially controlling a driving current in a closed loop.

【0002】[0002]

【従来の技術】ステッピングモータは、 1.回転角度が入力パルス数に比例するため、オープン
ループ制御が可能。 2.回転速度が入力パルスの周波数に比例するため、広
範囲の回転速度制御が可能。 3.入力パルスのない時には停止位置が保持されるた
め、ブレーキ、ロック機構が不要。 4.ブラシ等のしゅう動部がないため、信頼性が高い。 5.パルスで駆動されるため、マイクロコンピュータ等
のディジタル素子により直接駆動が可能。 等の特徴を有するために、種々の分野で利用されてい
る。
2. Description of the Related Art Stepping motors include: Open-loop control is possible because the rotation angle is proportional to the number of input pulses. 2. Since the rotation speed is proportional to the frequency of the input pulse, a wide range of rotation speed control is possible. 3. The stop position is maintained when there is no input pulse, so no brake or lock mechanism is required. 4. High reliability because there are no sliding parts such as brushes. 5. Since it is driven by pulses, it can be driven directly by a digital device such as a microcomputer. It has been used in various fields because of its characteristics.

【0003】図1は従来から使用されているステッピン
グモータ駆動装置の機能線図であって、回転方向・角度
決定部111は、例えばアクセルセンサ(図示せず)で
検出されるアクセルペダル(図示せず)の踏み込み量A
cに基づきスロットル弁開度設定値Stを発生する。駆
動パターン発生部112は、スロットル弁開度設定値S
tに基づいて励磁電流設定値Itおよび回転方向を決定
する相切替信号TaおよびTbを発生する。
FIG. 1 is a functional diagram of a stepping motor drive device that has been conventionally used. A rotation direction / angle determining unit 111 includes an accelerator pedal (not shown) detected by an accelerator sensor (not shown), for example. Step A)
The throttle valve opening set value St is generated based on c. The drive pattern generation unit 112 uses the throttle valve opening setting value S
Phase switching signals Ta and Tb that determine the excitation current setting value It and the rotation direction based on t are generated.

【0004】ステッピングモータ12を実際に流れる励
磁電流IaおよびIbは励磁電流検出部13aおよび1
3bによって検出され、A/D変換器114によってデ
ィジタル信号に変換されたのち励磁電流制御部113に
おいて励磁電流設定値Itと比較される。励磁電流制御
部113は励磁電流設定値Itと励磁電流IaおよびI
bの偏差電流に基づき駆動回路14aおよび14bに対
して駆動電源をデューティ比制御する制御信号Daおよ
びDbを出力する。
The exciting currents Ia and Ib that actually flow through the stepping motor 12 are the exciting current detectors 13a and 1a.
3b, converted into a digital signal by the A / D converter 114, and then compared with the exciting current set value It in the exciting current control unit 113. The exciting current controller 113 controls the exciting current setting value It and the exciting currents Ia and I.
Based on the deviation current of b, the control signals Da and Db for controlling the duty ratio of the drive power source are output to the drive circuits 14a and 14b.

【0005】駆動回路14aおよび14bは、それぞれ
いわゆるHブリッジであって、相切替信号TaおよびT
bによって駆動コイル12aおよび12bを流れる電流
の方向を、制御信号DaおよびDbによって駆動コイル
12aおよび12bを流れる電流の電流量が制御され
る。なお回転方向・角度決定部111、駆動パターン発
生部112、励磁電流制御部113およびA/D変換器
114はいわゆるマイクロコンピュータシステム11と
して構成される。
The drive circuits 14a and 14b are so-called H bridges, respectively, and have phase switching signals Ta and T, respectively.
The direction of the current flowing through the drive coils 12a and 12b is controlled by b, and the amount of the current flowing through the drive coils 12a and 12b is controlled by the control signals Da and Db. The rotation direction / angle determination unit 111, the drive pattern generation unit 112, the excitation current control unit 113, and the A / D converter 114 are configured as a so-called microcomputer system 11.

【0006】しかしながら、電流を正確に制御するため
には励磁電流IaおよびIbを数10マイクロ秒程度の
短時間間隔毎にマイクロコンピュータ11内に取り入れ
る必要があるため、マイクロコンピュータが高い性能を
有する必要があるだけでなくソフトウエアも大規模とな
らざるを得なかった。上記課題を解決するために、所定
の電流を供給するためのデューティ比を予め記憶させて
おき電流を開ループ制御するステッピングモータ駆動装
置も提案されている。
However, in order to accurately control the current, the exciting currents Ia and Ib must be taken into the microcomputer 11 at short time intervals of several tens of microseconds, and therefore the microcomputer must have high performance. Not only that, but also the software had to be large-scale. In order to solve the above problems, a stepping motor drive device has also been proposed in which a duty ratio for supplying a predetermined current is stored in advance and the current is open-loop controlled.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ステッ
ピングモータが経年変化した場合あるいは動作環境が変
化した場合は、ステッピングモータを実際に流れる電流
を所定の値に維持することができず駆動特性が劣化する
ことを避けることが困難である。本発明は上記課題に鑑
みなされたものであって、ハードウエアおよびソフトウ
エアの増加を抑制するとともに、正確な電流制御を行う
ことのできるステッピングモータ駆動装置を提供するこ
とを目的とする。
However, when the stepping motor changes over time or the operating environment changes, the current actually flowing through the stepping motor cannot be maintained at a predetermined value and the drive characteristics deteriorate. It is difficult to avoid things. The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a stepping motor drive device capable of suppressing an increase in hardware and software and performing accurate current control.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】第1の発明にかかるステ
ッピングモータ駆動装置は、ステッピングモータの駆動
コイルへの電流供給を制御する駆動コイル制御手段と、
駆動コイル制御手段により制御されるステッピングモー
タの駆動コイルに流れる電流を検出する電流検出手段
と、少なくとも1段階の目標電流を設定する目標電流設
定手段と、電流検出手段で検出された電流が目標電流設
定手段から設定される少なくとも1段階の目標電流に到
達したときにその出力信号が反転する電流比較手段と、
電流比較手段におけるその出力信号の反転を検出した後
予め定めた所定時間駆動コイル制御手段に対して電流遮
断指令を出力しその後さらに駆動コイル制御手段に対し
て電流供給指令を出力する指令出力手段と、を具備す
る。
A stepping motor drive device according to a first aspect of the present invention includes drive coil control means for controlling current supply to a drive coil of a stepping motor,
Current detection means for detecting a current flowing through the drive coil of the stepping motor controlled by the drive coil control means, target current setting means for setting a target current in at least one step, and the current detected by the current detection means is the target current. A current comparison unit whose output signal is inverted when a target current of at least one stage set by the setting unit is reached;
Command output means for outputting a current cutoff command to the drive coil control means after detecting the inversion of the output signal in the current comparison means and then outputting a current supply command to the drive coil control means. , Are provided.

【0009】第2の発明にかかるステッピングモータ駆
動装置は、指令出力手段が、目標電流出力手段から出力
される少なくとも1段階の目標電流に対応して少なくと
も1組の指令出力手段が電流遮断指令を出力している遮
断時間である目標遮断時間および指令出力手段が電流供
給指令を出力している供給時間である目標供給時間を記
憶する指令出力時間記憶手段と、指令出力時間記憶手段
に記憶された目標電流設定手段で設定される少なくとも
1段階の目標電流に対応する少なくとも1組の目標遮断
時間および目標供給時間に基づいて目標電流設定手段で
設定される少なくとも1段階の目標電流とは相違する電
流をステッピングモータの駆動コイルに供給するための
駆動コイル制御手段に対する遮断時間および供給時間を
決定する遮断供給時間決定手段と、を含む。
In the stepping motor drive device according to the second aspect of the present invention, the command output means has at least one set of command output means corresponding to at least one step of the target current output from the target current output means. The target cutoff time which is the cutoff time being output and the command output time storage means which stores the target supply time which is the supply time when the command output means is outputting the current supply command, and the command output time storage means A current different from the at least one-step target current set by the target-current setting means based on at least one set of target cutoff time and target supply time corresponding to at least one-step target current set by the target-current setting means Supply for determining a cutoff time and a supply time for the drive coil control means for supplying the drive coil of the stepping motor It includes between determining means.

【0010】第3の発明にかかるステッピングモータ駆
動装置は、駆動コイル制御手段と駆動コイル制御手段に
電力を供給する電源との間に設置される遮断手段と、ス
テッピングモータの駆動コイルに流がすことのできる最
大の許容電流を定める許容電流設定手段と、電流検出手
段で検出される電流が許容電流設定手段で設定される許
容電流以上となったときに遮断手段を駆動して駆動コイ
ル制御手段への電力供給を停止する供給停止手段と、を
さらに具備する。
In the stepping motor drive device according to the third aspect of the present invention, the stepping motor is provided between the drive coil control means and the power supply for supplying power to the drive coil control means, and the drive coil of the stepping motor. Allowable current setting means for determining the maximum allowable current, and drive coil control means for driving the cutoff means when the current detected by the current detection means exceeds the allowable current set by the allowable current setting means. Supply stopping means for stopping the power supply to the device.

【0011】[0011]

【作用】第1の発明にかかるステッピングモータ駆動装
置にあっては、実電流が目標電流以上となったか否かは
コンパレータによって判定され、実電流が目標電流以上
となった時にマイクロコンピュータに割り込みをかる。
この割り込みによりスイッチング素子にオフ指令を出力
し、所定の遮断時間経過後再びスイッチング素子にオン
指令を出力する。
In the stepping motor drive device according to the first aspect of the present invention, it is judged by the comparator whether or not the actual current exceeds the target current, and when the actual current exceeds the target current, an interrupt is sent to the microcomputer. Light
This interruption outputs an OFF command to the switching element, and outputs an ON command to the switching element again after a lapse of a predetermined cutoff time.

【0012】第2の発明にかかるステッピングモータ駆
動装置にあっては、目標電流レベルの間の電流に制御す
る場合に、目標電流レベルにおけるスイッチング素子の
オン時間オフ時間から算出されたオン時間オフ時間に基
づいてスイッチング素子を制御することにより、マイク
ロステップ駆動が実現される。第3の発明にかかるステ
ッピングモータ駆動装置にあっては、スイッチング素子
を流れる電流が最大許容電流以上となったときに、電力
供給を停止する。
In the stepping motor drive device according to the second aspect of the invention, when controlling the current between the target current levels, the on-time off time calculated from the on-time off-time of the switching element at the target current level. By controlling the switching element on the basis of, the microstep drive is realized. In the stepping motor drive device according to the third aspect of the present invention, the power supply is stopped when the current flowing through the switching element exceeds the maximum allowable current.

【0013】[0013]

【実施例】図2は本発明にかかるステッピングモータ駆
動装置の回路図(A相駆動回路のみを示す。)であっ
て、図1に示す機能線図と同一の要素は同一の参照番号
を使用する。即ちマイクロコンピュータ11はバス11
aを中心としてCPU11b、メモリ11c、入力イン
ターフェイス11d、出力インターフェイス11eおよ
びD/A変換器11fから構成される。
FIG. 2 is a circuit diagram of a stepping motor drive device according to the present invention (only the A-phase drive circuit is shown). The same elements as those in the functional diagram shown in FIG. To do. That is, the microcomputer 11 is the bus 11
It is composed of a CPU 11b, a memory 11c, an input interface 11d, an output interface 11e, and a D / A converter 11f centering on a.

【0014】駆動回路14aはブリッジ接続されたスイ
ッチング素子14a1〜4と駆動ロジック14a5とか
ら構成され、A相駆動コイル12aはブリッジの一方の
対角に接続される。ブリッジの他の一方の対角は電源バ
ス19およびアースに接続され、ブリッジと電源バス1
9との間にはリレイ18およびブリッジを流れる電流を
検出するためのシャント抵抗13a1が設置される。
The drive circuit 14a is composed of bridge-connected switching elements 14a1 to 4a and a drive logic 14a5, and the A-phase drive coil 12a is connected to one diagonal of the bridge. The other diagonal of the bridge is connected to the power bus 19 and ground, and the bridge and power bus 1
A shunt resistor 13a1 for detecting a current flowing through the relay 18 and the bridge is provided between the shunt resistor 13a1 and the relay 9.

【0015】シャント抵抗13a1の両端に発生する電
圧は、バッファ増幅器13a2を介して割り込みコンパ
レータ15の一方の入力端子および停止コンパレータ1
6の一方の端子に接続される。また割り込みコンパレー
タ15の他の一方の端子はD/A変換器11fに接続さ
れ、停止コンパレータ16の他の一方の端子は駆動コイ
ル12aに流すことのできる最大許容電流Imax に相当
する基準電圧源161に接続されている。
The voltage generated across the shunt resistor 13a1 is supplied to one input terminal of the interrupt comparator 15 and the stop comparator 1 via the buffer amplifier 13a2.
6 is connected to one terminal. Further, the other one terminal of the interrupt comparator 15 is connected to the D / A converter 11f, and the other one terminal of the stop comparator 16 is a reference voltage source corresponding to the maximum allowable current I max that can be passed through the drive coil 12a. 161 is connected.

【0016】割り込みコンパレータ15の出力はCPU
11bの割り込み端子に接続され、停止コンパレータ1
6の出力はロジック回路17を介してリレイ18の駆動
コイルに接続される。図3はマイクロコンピュータ11
で実行される目標電流設定ルーチンのフローチャートで
あって、一定時間間隔毎に実行される。
The output of the interrupt comparator 15 is the CPU
Connected to the interrupt terminal of 11b, stop comparator 1
The output of 6 is connected to the drive coil of the relay 18 via the logic circuit 17. FIG. 3 shows a microcomputer 11.
6 is a flowchart of a target current setting routine executed in step S6, which is executed at regular time intervals.

【0017】ステップ31で、例えばアクセルセンサ
(図示せず)の出力であるアクセルペダル踏み込み量A
cに応じてステッピングモータ駆動電流Ip が決定され
る。ステップ32で現在の目標電流IT の設定レベルを
示すインデックスjをjbに記憶してステップ33に進
む。ステップ33で駆動電流Ip がIT (j)以下であ
るか否かが判定され、肯定判定されればステップ34で
インデックスjをデクリメントしてステップ33に戻
る。
In step 31, for example, the accelerator pedal depression amount A which is the output of an accelerator sensor (not shown).
The stepping motor drive current I p is determined according to c. In step 32, the index j indicating the current set level of the target current I T is stored in j b , and the process proceeds to step 33. In step 33, it is determined whether or not the drive current I p is equal to or less than I T (j). If a positive determination is made, the index j is decremented in step 34, and the process returns to step 33.

【0018】ステップ34で否定判定されれば、ステッ
プ35に進み駆動電流Ip がIT (j+1)以下である
か否かが判定され、否定判定されればステップ36にお
いてインデックスjをインクリメントしてステップ33
に戻る。ステップ35において肯定判定された場合はス
テップ37に進み、インデックスjとjb とが一致して
いるか否かを判定し、肯定判定されればこのルーチンを
終了する。
If a negative decision is made in step 34, it proceeds to step 35 to decide whether or not the drive current I p is equal to or less than I T (j + 1). If a negative decision is made, the index j is incremented in step 36. Step 33
Return to. If an affirmative decision is made at step 35, then the processing advances to step 37, at which it is decided whether or not the indexes j and j b match, and if an affirmative decision is made, this routine is ended.

【0019】ステップ37で否定判定されたときはステ
ップ38に進み、目標電流IT (j)を出力してこのル
ーチンを終了する。目標電流IT (j)はA/D変換器
11fでアナログ電圧に変換され、割り込みコンパレー
タ15の他の一方の端子に供給される。図4はマイクロ
コンピュータ11で実行される指令出力ルーチンのフロ
ーチャートであって、割り込みコンパレータ15から割
り込みパルスが出力される度に実行される。
When a negative decision is made in step 37, the routine proceeds to step 38, where the target current I T (j) is output and this routine is ended. The target current I T (j) is converted into an analog voltage by the A / D converter 11f and supplied to the other terminal of the interrupt comparator 15. FIG. 4 is a flowchart of a command output routine executed by the microcomputer 11, which is executed every time an interrupt pulse is output from the interrupt comparator 15.

【0020】ステップ41において、現在の目標電流I
T (j)の関数として遮断時間TCを決定する。 TC =TC {IT (j)} る。ステップ42において、出力インターフェイス11
eおよび駆動ロジック14a5を介して、スイッチング
素子15a1あるいは15a2に対してオフ指令を出力
する。
In step 41, the current target current I
Determine the cutoff time T C as a function of T (j). T C = T C { IT (j)}. In step 42, the output interface 11
An off command is output to the switching element 15a1 or 15a2 via e and the drive logic 14a5.

【0021】ステップ43において、オフ指令出力後遮
断時間TC が経過したか否かを判定し、否定判定されれ
ばステップ43で待機する。ステップ43において肯定
判定されれば、ステップ44に進み、ステッピングモー
タの回転方向に応じてスイッチング素子15a1あるい
は15a2に対してオン指令を出力して、このルーチン
を終了する。
In step 43, it is determined whether or not the cutoff time T C has elapsed after the OFF command is output. If a negative determination is made, the process waits in step 43. If an affirmative decision is made at step 43, then the processing advances to step 44, at which an ON command is outputted to the switching element 15a1 or 15a2 in accordance with the rotation direction of the stepping motor, and this routine is ended.

【0022】図5は第1の発明にかかるステッピングモ
ータ駆動装置の動作を説明するタイミング図であって、
横軸に時間を、縦軸に電流、割り込みコンパレータから
出力される割り込みパルス、および電流制御指令出力を
とる。時刻t0 からt1 までは目標電流レベルはI
T (1)であり、割り込みコンパレータ15の他の一方
の端子に目標電流レベルはIT (1)に対応した電圧が
出力されている。
FIG. 5 is a timing chart for explaining the operation of the stepping motor drive device according to the first invention.
The horizontal axis represents time, the vertical axis represents current, the interrupt pulse output from the interrupt comparator, and the current control command output. From time t 0 to t 1 , the target current level is I
The target current level is T (1), and the voltage corresponding to the target current level I T (1) is output to the other terminal of the interrupt comparator 15.

【0023】スイッチング素子15a1がオンとなって
いる時刻t0 からt01までは実電流が増加する。この実
電流はシャント抵抗13a1の両端に発生する電圧とし
て検出され、バッファ増幅器13a2を介して割り込み
コンパレータ15の一方の端子に供給される。
The actual current increases from time t 0 to time t 01 when the switching element 15a1 is turned on. This actual current is detected as a voltage generated across the shunt resistor 13a1 and is supplied to one terminal of the interrupt comparator 15 via the buffer amplifier 13a2.

【0024】時刻t01において実電流が目標電流レベル
はIT (1)を越えると、コンパレータ15から割り込
みパルスが出力され、前述の指令出力ルーチンが実行さ
れる。目標電流レベルIT (1)に対応した遮断時間T
C の間、スイッチング素子15a1はオフとなる。
When the actual current exceeds the target current level I T (1) at time t 01 , an interrupt pulse is output from the comparator 15 and the above-mentioned command output routine is executed. Breaking time T corresponding to the target current level I T (1)
During C , the switching element 15a1 is off.

【0025】時刻t02において遮断時間TC が経過する
とスイッチング素子15a1は再びオンとなり、以後こ
の動作を繰り返す。時刻t1 において目標電流レベルI
T (1)からIT (2)に上昇するため、実電流が目標
電流レベルIT (2)に到達するまではスイッチング素
子15a1は連続してオンとなる。
At time t 02 , the switching element 15a1 is turned on again when the cutoff time T C has elapsed, and this operation is repeated thereafter. Target current level I at time t 1
To increase the T (1) to I T (2), the switching element 15a1 until the actual current reaches the target current level I T (2) is turned on continuously.

【0026】ステッピングモータの回転を円滑にするた
めには、目標電流レベルIT のレベル数を増加する必要
があるが、必然的に割り込みコンパレータ15に目標電
流レベルIT に対応した電圧を供給するD/A変換器1
1fのビット数も増加する必要がある。従って第1の発
明にかかるステッピングモータ駆動装置によれば、装置
が高価となることを回避することはできない。
In order to make the stepping motor rotate smoothly, it is necessary to increase the number of target current levels I T , but inevitably the interrupt comparator 15 is supplied with a voltage corresponding to the target current level I T. D / A converter 1
It is also necessary to increase the number of bits of 1f. Therefore, according to the stepping motor drive device of the first invention, it is inevitable that the device becomes expensive.

【0027】第2の発明にかかるステッピングモータ駆
動装置は、上記課題を解決するためのものであって、D
/A変換器11fのビット数を増加することなく、いわ
ゆるマイクロステップ駆動を実現することができるステ
ッピングモータ駆動装置を提供するものである。図6は
第2の発明にかかるステッピングモータ駆動装置の動作
を説明するタイミング図であって、D/A変換器11f
から出力される目標電流レベルは、例えばIT (1)お
よびIT (3)の2レベルとする。
A stepping motor drive device according to a second aspect of the present invention is for solving the above-mentioned problems, and
The present invention provides a stepping motor driving device that can realize so-called microstep driving without increasing the number of bits of the / A converter 11f. FIG. 6 is a timing chart for explaining the operation of the stepping motor drive device according to the second invention, which is a D / A converter 11f.
The target current level output from is, for example, two levels of IT (1) and IT (3).

【0028】図7は、第2の発明にかかるステッピング
モータ駆動装置で使用される動作モード切替ルーチンの
フローチャートである。ステップ71でマイクロステッ
プ駆動とするか否かを判定する。ステップ71で否定判
定されればステップ72に進みオンオフ時間記憶処理を
実行し、ステップ71で肯定判定されればステップ73
に進みマイクロステップ駆動処理を実行して、このルー
チンを終了する。
FIG. 7 is a flow chart of an operation mode switching routine used in the stepping motor drive device according to the second invention. In step 71, it is determined whether or not the micro step drive is performed. If a negative determination is made in step 71, the process proceeds to step 72 to execute the on / off time storing process, and if a positive determination is made in step 71, the step 73 is performed.
Then, the routine proceeds to step 1 to execute the micro step drive processing, and this routine is ended.

【0029】図8はステップ72のオンオフ時間記憶処
理の詳細フローチャートである。ステップ72aにおい
て目標電流レベルの変更、例えばレベル1から3への変
更があるか否かを判定し、否定判定されればステップ7
2bに進む。ステップ72bにおいて現在の目標電流レ
ベルが“1”であるか否か、即ちインデックスjが
“1”であるか否か、を判定する。
FIG. 8 is a detailed flowchart of the on / off time storing process in step 72. In step 72a, it is determined whether or not there is a change in the target current level, for example, a change from level 1 to level 3, and if a negative determination is made, step 7
Proceed to 2b. In step 72b, it is determined whether or not the current target current level is "1", that is, whether the index j is "1".

【0030】ステップ72bで肯定判定されれば、ステ
ップ72cに進みスイッチング素子オン時間TON(1)
およびスイッチング素子オフ時間TOFF (1)を記憶し
て、ステップ72dに進む。ステップ72bで否定判定
されれば、直接ステップ72dに進む。ステップ72d
において現在の目標電流レベルが“3”であるか否か、
即ちインデックスjが“3”であるか否か、を判定す
る。
If an affirmative decision is made in step 72b, the operation proceeds to step 72c, in which the switching element ON time T ON (1)
The switching element off time T OFF (1) is stored, and the process proceeds to step 72d. If a negative determination is made in step 72b, the process directly proceeds to step 72d. Step 72d
Whether the current target current level is “3”,
That is, it is determined whether or not the index j is "3".

【0031】ステップ72dで肯定判定されれば、ステ
ップ72eに進みスイッチング素子オン時間TON(3)
およびスイッチング素子オフ時間TOFF (3)を記憶し
て、この処理を終了する。ステップ72dで否定判定さ
れれば、直接このルーチンを終了する。ステップ72a
において肯定判定されれば、ステップ72fに進み目標
電流レベル“1”から“3”に到達するまでの移行時間
ON(13)を記憶して、この処理を終了する。
If an affirmative decision is made in step 72d, the operation proceeds to step 72e, and the switching element ON time T ON (3)
Then, the switching element off time T OFF (3) is stored, and this processing ends. If a negative decision is made in step 72d, this routine is ended directly. Step 72a
If a positive determination is made in step 72f, the process proceeds to step 72f, the transition time T ON (13) from reaching the target current level “1” to “3” is stored, and this processing ends.

【0032】図9はステップ73のマイクロステップ処
理の詳細フローチャートである。ステップ73aにおい
て、目標電流レベルの変更があるか否かを判定し、肯定
判定されればステップ73bに進む。ステップ73bに
おいて、レベル“1”から“2”への変更であるか否か
を判定し、肯定判定されればステップ73cにおいて次
式により切替時間Tc を算出してステップ73dに進
む。
FIG. 9 is a detailed flowchart of the microstep process of step 73. In step 73a, it is determined whether or not the target current level is changed, and if an affirmative determination is made, the process proceeds to step 73b. In step 73b, it is determined whether or not the level is changed from "1" to "2". If an affirmative determination is made, the switching time Tc is calculated by the following equation in step 73c and the process proceeds to step 73d.

【0033】Tc = TON(12) =g{TON(13),IT (3),IT (2),I
T (1)} ステップ73bで否定判定されれば直接ステップ73d
に進む。ステップ73dにおいて、レベル“2”から
“3”への変更であるか否かを判定し、肯定判定されれ
ばステップ73eにおいて次式により切替時間Tc を算
出してステップ73fに進む。
T c = T ON (12) = g {T ON (13), IT (3), IT (2), I
T (1)} If negative determination is made in step 73b, step 73d is directly executed.
Proceed to. In step 73d, it is determined whether or not the level is changed from "2" to "3". If an affirmative determination is made, the switching time Tc is calculated by the following equation in step 73e and the process proceeds to step 73f.

【0034】Tc = TON(23) =G{TON(13),IT (3),IT (2),I
T (1)} ステップ73dで否定判定されれば直接ステップ73f
に進む。ステップ73fにおいて、例えばスイッチング
素子14a1にオン指令を出力してステップ73gに進
む。
T c = T ON (23) = G {T ON (13), IT (3), IT (2), I
T (1)} If negative determination is made in step 73d, step 73f is directly executed.
Proceed to. In step 73f, for example, an ON command is output to the switching element 14a1 and the process proceeds to step 73g.

【0035】ステップ73gにおいてオン指令出力後切
替時間Tc が経過したか否かを判定し、否定判定されれ
ばステップ73fに戻る。ステップ73gにおいて肯定
判定されれば、ステップ73hに進み例えばスイッチン
グ素子14a1にオフ指令を出力してこのルーチンを終
了する。ステップ73aにおいて否定判定されたとき
は、ステップ73iに進み目標電流レベルIT が“2”
であるか否かを判定する。
In step 73g, it is determined whether or not the switching time Tc after the ON command is output has elapsed, and if a negative determination is made, the process returns to step 73f. If an affirmative decision is made in step 73g, the operation proceeds to step 73h, for example, an OFF command is outputted to the switching element 14a1 and this routine is ended. When a negative determination is made in step 73a, the target current level I T proceeds to step 73i is "2"
Or not.

【0036】ステップステップ73iで肯定判定された
とき、即ち目標電流IT を割り込みコンパレータ15に
設定できないときはステップ73jに進み、目標電流レ
ベルIT を“2”としたときのスイッチング素子のオン
時間TONおよびオフ時間TOF F を次式により算出する。 TON(2) =h{TON(3),TON(1),IT (3),I
T (2),IT (1)} TOFF (2) =H{TON(3),TON(1),IT (3),I
T (2),IT (1)} ステップ73kにおいて、ステップ73jで定めたオン
時間TONおよびオフ時間TOFF に基づいてスイッチング
素子のオンオフを制御してこのルーチンを終了する。
When a positive determination is made in step 73i, that is, when the target current I T cannot be set in the interrupt comparator 15, the process proceeds to step 73j, and the ON time of the switching element when the target current level I T is set to "2". The T ON and the off time T OF F are calculated by the following equations. T ON (2) = h {T ON (3), T ON (1), IT (3), I
T (2), IT (1)} T OFF (2) = H {T ON (3), T ON (1), IT (3), I
T (2), in I T (1)} step 73k, the routine ends by controlling on and off of the switching element based on the on-time T ON and the off time T OFF which set in step 73j.

【0037】ステップ73iにおいて否定判定されたと
きは、ステップ73lに進み、図4に示す指令出力ルー
チンを実行してこのルーチンを終了する。第3の発明に
かかるステッピングモータの駆動装置によれば、スイッ
チング素子14a1〜4に流れる電流が最大許容電流以
上となることを確実に抑制することが可能となる。
When a negative decision is made in step 73i, the routine proceeds to step 73l, where the command output routine shown in FIG. 4 is executed and this routine is ended. According to the stepping motor drive device of the third aspect of the present invention, it is possible to reliably prevent the current flowing through the switching elements 14a1 to 14a from exceeding the maximum allowable current.

【0038】このために停止コンパレータ16、ロジッ
ク回路17およびリレイ18が追設される。停止コンパ
レータ16の一方の端子にはシャント抵抗13a1によ
って検出される実電流に比例する電圧が印加され、他の
一方の端子には定電圧源161から許容電流に相当する
基準電圧が印加される。
Therefore, the stop comparator 16, the logic circuit 17 and the relay 18 are additionally provided. A voltage proportional to the actual current detected by the shunt resistor 13a1 is applied to one terminal of the stop comparator 16, and a reference voltage corresponding to an allowable current is applied from the constant voltage source 161 to the other terminal.

【0039】実電流が許容電流以上となると、停止コン
パレータ16の出力が反転し、ロジック回路17を介し
てリレイ18が遮断され、ステッピングモータへの電力
の供給が停止される。なおロジック回路17にはマイク
ロコンピュータ11から出力される停止信号も入力され
ている。
When the actual current exceeds the allowable current, the output of the stop comparator 16 is inverted, the relay 18 is cut off via the logic circuit 17, and the power supply to the stepping motor is stopped. A stop signal output from the microcomputer 11 is also input to the logic circuit 17.

【0040】[0040]

【発明の効果】第1の発明にかかるステッピングモータ
駆動装置によれば、ハードウエアおよびソフトウエアに
機能を適切に分散させることにより、簡易な構成により
スイッチング素子を流れる電流を正確に制御することが
可能となる。第2の発明にかかるステッピングモータ駆
動装置によれば、ハードウエアを増加することなく、ス
テッピングモータのマイクロステップ駆動を実現するこ
とが可能となる。
According to the stepping motor drive device of the first aspect of the present invention, it is possible to accurately control the current flowing through the switching element with a simple configuration by appropriately distributing the functions in hardware and software. It will be possible. According to the stepping motor drive device of the second aspect of the present invention, it is possible to realize the micro step drive of the stepping motor without increasing the hardware.

【0041】第3の発明にかかるステッピングモータ駆
動装置によれば、簡単なハードウエアを追加することに
より、スイッチング素子を流れる電流が最大許容電流以
上となり、スイッチング素子が損傷することを防止する
ことが可能となる。
According to the stepping motor drive device of the third invention, by adding simple hardware, it is possible to prevent the current flowing through the switching element from exceeding the maximum allowable current and damaging the switching element. It will be possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は、従来から使用されているステッピング
モータ駆動装置の機能線図である。
FIG. 1 is a functional diagram of a stepping motor drive device that has been conventionally used.

【図2】図2は、本発明にかかるステッピングモータ駆
動装置の回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram of a stepping motor drive device according to the present invention.

【図3】図3は、目標電流設定ルーチンのフローチャー
トである。
FIG. 3 is a flowchart of a target current setting routine.

【図4】図4は、指令出力ルーチンのフローチャートで
ある。
FIG. 4 is a flowchart of a command output routine.

【図5】図5は、第1の発明にかかるステッピングモー
タ駆動装置の動作を説明するタイミング図である。
FIG. 5 is a timing chart for explaining the operation of the stepping motor drive device according to the first invention.

【図6】図6は、第2の発明にかかるステッピングモー
タ駆動装置の動作を説明するタイミング図である。
FIG. 6 is a timing chart for explaining the operation of the stepping motor drive device according to the second invention.

【図7】図7は、動作モード切替ルーチンのフローチャ
ートである。
FIG. 7 is a flowchart of an operation mode switching routine.

【図8】図8は、オンオフ時間記憶処理のフローチャー
トである。
FIG. 8 is a flowchart of an on / off time storage process.

【図9】図9は、マイクロステップ駆動処理のフローチ
ャートである。
FIG. 9 is a flowchart of a micro step drive process.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…マイクロコンピュータ 12a…ステッピングモータ駆動コイル 13a1…シャント抵抗 13a2…バッファ増幅器 14a1〜4…スイッチング素子 14a5…駆動ロジック 15…割り込みコンパレータ 16…停止コンパレータ 17…ロジック回路 18…リレイ 11 ... Microcomputer 12a ... Stepping motor drive coil 13a1 ... Shunt resistor 13a2 ... Buffer amplifier 14a1-4 ... Switching element 14a5 ... Drive logic 15 ... Interrupt comparator 16 ... Stop comparator 17 ... Logic circuit 18 ... Relay

───────────────────────────────────────────────────── 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 H02P 8/22 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location H02P 8/22

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ステッピングモータの駆動コイルへの電
流供給を制御する駆動コイル制御手段と、 前記駆動コイル制御手段により制御されるステッピング
モータの駆動コイルに流れる電流を検出する電流検出手
段と、 少なくとも1段階の目標電流を設定する目標電流設定手
段と、 前記電流検出手段で検出された電流が、前記目標電流設
定手段から設定される少なくとも1段階の目標電流に到
達したときにその出力信号が反転する電流比較手段と、 前記電流比較手段におけるその出力信号の反転を検出し
た後予め定めた所定時間前記駆動コイル制御手段に対し
て電流遮断指令を出力し、その後さらに前記駆動コイル
制御手段に対して電流供給指令を出力する指令出力手段
と、を具備するステッピングモータの駆動装置。
1. A drive coil control means for controlling current supply to a drive coil of a stepping motor, and a current detection means for detecting a current flowing through a drive coil of the stepping motor controlled by the drive coil control means, at least 1. When a target current setting means for setting a step target current and the current detected by the current detection means reach at least one step target current set by the target current setting means, the output signal is inverted. A current cutoff command is output to the drive coil control means for a predetermined time after detecting inversion of the output signal of the current comparison means and the current comparison means, and then a current is output to the drive coil control means. A stepping motor drive device comprising: a command output unit that outputs a supply command.
【請求項2】 前記指令出力手段が、 前記目標電流出力手段から出力される少なくとも1段階
の目標電流に対応して、少なくとも1組の前記指令出力
手段が電流遮断指令を出力している遮断時間である目標
遮断時間および前記指令出力手段が電流供給指令を出力
している供給時間である目標供給時間を記憶する指令出
力時間記憶手段と、 前記指令出力時間記憶手段に記憶された前記目標電流設
定手段で設定される少なくとも1段階の目標電流に対応
する少なくとも1組の目標遮断時間および目標供給時間
に基づいて、前記目標電流設定手段で設定される少なく
とも1段階の目標電流とは相違する電流をステッピング
モータの駆動コイルに供給するための前記駆動コイル制
御手段に対する遮断時間および供給時間を決定する遮断
供給時間決定手段と、を含む請求項1に記載のステッピ
ングモータの駆動装置。
2. A cutoff time during which the command output means outputs a current cutoff command by at least one set of the command output means corresponding to at least one step target current output from the target current output means. And a target output time storage means for storing a target supply time that is a supply time during which the command output means outputs a current supply command, and the target current setting stored in the command output time storage means. Based on at least one set of target cutoff time and target supply time corresponding to at least one step target current set by the means, a current different from the at least one step target current set by the target current setting means is set. Interruption supply time determining means for determining interruption time and supply time for the drive coil control means for supplying to the drive coil of the stepping motor When the stepping motor driving device according to claim 1 comprising a.
【請求項3】 前記駆動コイル制御手段と前記駆動コイ
ル制御手段に電力を供給する電源との間に設置される遮
断手段と、 ステッピングモータの駆動コイルに流がすことのできる
最大の許容電流を定める許容電流設定手段と、 前記電流検出手段で検出される電流が前記許容電流設定
手段で設定される許容電流以上となったときに前記遮断
手段を駆動して前記駆動コイル制御手段への電力供給を
停止する供給停止手段と、をさらに具備する請求項1ま
たは2に記載のステッピングモータの駆動装置。
3. A breaking means installed between the drive coil control means and a power supply for supplying electric power to the drive coil control means, and a maximum allowable current that can flow to the drive coil of the stepping motor. Power supply to the drive coil control means by driving the cut-off means when the current detected by the current detection means is equal to or more than the current allowed by the current detection means. The stepping motor drive device according to claim 1 or 2, further comprising: a supply stopping means for stopping.
JP9642294A 1994-05-10 1994-05-10 Driving apparatus for stepping motor Withdrawn JPH07308094A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017509562A (en) * 2014-03-11 2017-04-06 インターロール・ホールディング・アーゲー Brake device for roller conveyor, roller conveyor, and method for manufacturing brake device for roller conveyor

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017509562A (en) * 2014-03-11 2017-04-06 インターロール・ホールディング・アーゲー Brake device for roller conveyor, roller conveyor, and method for manufacturing brake device for roller conveyor

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