JPS6098897A - ステツプモータの制御方法および装置 - Google Patents

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】 １、　＋）’ｒ業］、の利用分野〕 本発明は、定ｄ）らり、だ出発位置をイｊするステップ
士−夕のステップ方向、通過ステップ数およγノ：加速
曳ｌ［、Ｉｌ性を決り）る制御指令がメモリを介してス
フノブモ〜りに！ＪえらＪｌ、るようなステップモータ
ノｊｌｉｌｌ　ａｊＩ　力ｒ大オヨｒｔ　％　ｉ９　ニ
関する。

か＼る制Ｗ１１１システムは、例えば内燃機関に走行−
＼タル発イニ器に１１、じて適当な炉；Ｉｌ、　ｂｉ：
　ｅ　／ｌ入するのに滴している。

１（疋来の技術〕 このイΦの力ｌ、１．を実施するに適した制御システム
は公知である（西独特許出願公開第３，１１４，８３６
号公報）。これにおいては、遅延“反米がステップモー
タであり得る制御優構の１１り段に接続さね、ている。

制御信号が固定的に与えら７′しる値をド回る時間間隔
で続くとき、メモリおよび遅延要素が起動される。それ
により、ステップモータが制仙＋　１ｇ号に追従できる
ように遠足されｌこ遅れをもって制御信号がステップモ
ータに導かれる。その際、各制御指令について、運転グ
ラフから加速１す特性が取り出される。

（、発明が解決しようとする問題点」 この神の制御装置による制御方法はすべての制百１指令
を時間的順番にて行なう。どの割部１指令も漏れな（実
行さ〕１．ることが保証されるが、しかし制御指令の実
行がＭ′ｔｊＺの場合にあ捷りにも遅くなることがある
。これにより、ステップモータがその間に変化すべきで
ある位置をなおも取れないことがある。

本発明の目的は、ステップモータを最少限の時間で制御
指令によって与えられる高速に変化する１目票ｆ１Ｚ置
・＼到達させるステップモータの制御１カメＪ：を１ノ
、供することにある。

１ｊ１１１！Ｉ′ＣＩ点をカメ１′決するだめの手段１
この［１的は、本発明によれば、冒頭に述べた形式のス
テップモータの匍Ｉ　Ｉｌｌ力ｉ大において、メモリに
接続さハ、だ加ｊＡ−要素が各制御命令後に全通過ステ
ップの和をめ、ステップ方向およびステップ数のブこめ
の瞬間目標値としてメモリに供給し、 ステップモータが所定の加速１迂特性にて加速さ）１１
、 ステップモータが一定の速１誌で移Φ力され、ステップ
モータが所望の移ＩＩＩＪＩＦ点前の制勤行稈に４１１
１”＋するスヲ−・ソフ”４攻にわたってｆ９’ｔ　’
ＭのＦｌのノ用速曳勃性にて減速され、 ステップモータの各通過されたステップ後にステップモ
ータの位１６゛が瞬間目標値によって与えらノ１．る１
」標（ｉγ置へ１ステツプだけ変化され、その際首、瞬
間速度および瞬間目標値に依存することによって達成さ
れる。

〔作用〕

本発明によるステップモータの制御方法の場合には、猟
に、新だな制御指令の到来１ｆ−ｒ彷に加力。要素にお
いてまだ実行されていないすべての指令の和が作成され
、メモリに供給される。メモリにおけるこの変化する瞬
間目標値がステップモータを制御する。ステップモータ
の移動は実行されたステップの後毎にその際の４１効な
目標値とステップモル夕に１９’：合さノ１、た制御リ
ン素にて記録さｉｔた瞬間ステップモータ信置との間の
差に広して実行される。その際にステップモータはＩス
テップだけ移動さ几・：Ｃの枇・に目標ｆｌｕが新ｌｃ
に１１１′び出され、位１１６差が形成さノＬる。

ステップモータは所定の加速度で起動さね１、一定速度
で運転されるか、またはｎｒ定の負の加速度で減速され
る。加速および減速のだめに多数のステップが必要なこ
とがある。本発明にょノｔば、加速段階寸だは一様にノ
；Ｕ転さ１１．ている段階の各任意のステップ後にｆｌ
ｊｌｌ動段階へ移行すること、そしてその逆を行なうこ
とができる。ステップモータの停止後に即座に反対方向
への加速へ続けることができる。

（発明の効！４二］１ この力を大により、ステップモータの移動は、時間的に
慣性により制限されるだけで、制御指令の順番によって
与えられる移動経過に追従するという利点が得られる。

ステップモータは短時間後に行なわれる位１ハ″変化に
対してｆｌｉ制御指令を十分には実行り、ない。それに
よりステップモータは制御指令の♀、（、果に比べて平
滑さＪしてはいるが太いに適合化さＪ主だカーブを描く
。すべての制御指令の遅れた実行（これは瞬間制御指令
に逆行するステップモータの動きすら仔ぜしめイｎる。

）は本発明による方法によって回避される。

本発明による方法を実施するたｄ）の装置払゛は、制御
指令を受け入７′１．る第１の入力とメモリの出力に接
続された第２の人力とをイ１する加算要素を備えている
。この加算要素の出力はメモリの人力に接続されていて
、このメモリの出力はステップモータに接続さノＬでい
る。

加算要素においては、制御指令とメモリ内容との和が作
成され、この和が新プこな目標値としてメモリに供給さ
り、る。瞬間位置と現在目標値との差がステップモータ
を、次の制御指令人力後に新だな目標（ｉｌ′１が〕」
１．れる捷で制釧１゛４−る。ステップモータの柔軟性
のある加速１５舶性はステップモータの各ステップ後に
加速・減速または速度糾（１１を行なうことを可ＩＩト
にし、七）１−によりスデノブ七−夕は新だな＋＝標（
１４１に反応することができる。

（実〕１１０例〕 以下、図面に示す実ＭＩＩ例を参照しながら本発明を更
に詳４Ｈに説明する。第１図は本発明制御方法を実施す
るだめの装置の一例を示すブロック図、第２図は本発明
制御方法による時間ｔに対するステップモータ速１１４
’　Ｖの経過を示すタイトチャート、第３図は時間日二
対する制御棒の位Ｉｌ／Ｉ′Ｘの経過を説明するためタ
イムチャートである。

ディーゼルエンジンの噴射、ｊ：ンプにおける制餌Ｊ棒
を種々のパラメータ、例えばエンジン回転数に応じて制
御するり口図による制御要素をｆｌｉｉえたステップモ
ータ１に制御指令が与えられる。制御要素を備えたセン
サ２の出力にこの種の制御指令が勺−じ、これはステッ
プモータ１のＲＩ望位置をｍ　Ｉ’、’ｉする。制御指
令は制御ユニット３の入力３１に導かれる。この制御ユ
ニット３はメモリ４と加算要素５とをｒＩする。制御ユ
ニット３の出力３２においてステ５ノブモータ１が制御
要素と４ｙ続さ力、−Ｃいる（第１図参照）。制御ユニ
ット３の人力３１は加算要素５の第１の入力５１と接続
されていて、この加算要素５の第２の入力５２はメモリ
４の出力４３に接続されている。加算要素５の出力５３
はメモリ４の４１に接続されている。各制御指令後にメ
モリ４は古いメモリ内容と制御指令との和を有するよう
になっている。メモリ４の出力４３は制御ユニット３の
出力３２を介して制御要素を備えだステ５ブモータエに
も接続されていて、しｌｃがってメモリ４の内容、即ち
瞬間目標値がステップモータｌを制御する。その場合に
ステップモータ１はステップモーターｌの瞬間位置と瞬
間目標値との差たけ移動される。

ステップモータ１はそれの割面＋　・Ｂ１素により第２
１×１による第５１定の市の加速度９１で加速され、そ
して移動の所望の終点の１）０の制動行程に対応するス
テップ数にわ／こって所定の負の加速度９２でもって減
速される。それり外ではステップモータ１は一定ノ律度
９３で移動し７、’Ｅ：　ノＡｔ　ＩＱ：　Ｒｒ’＃　
大速度９４よりは人きくはない。ステップモータ１の移
動はｉｓ２図においては時間に対しである具体的な移動
経過について示されていて、その場合に速度ベクトルは
１精々逆になる。

第３図ａ）には内燃機関の制御棒捷たは他の装置の制御
要素のだＡ／）に指令さノ′Ｌｌこ位置が一例により示
されている。第３１ＪＩ　ｌ））には従来のシステムの
位置がｉｌＴ現さり、でいる。第３図Ｃ）には本発明装
首イ二ついての位１６が示さｉｔでいる。

ステップモータ１がシステムの慣性により各制御指令も
しくは）１！ｉ間単位を１ステツプしか実行できない場
合には、その都度イム制御棒に指令される各時間間隔に
対するｆｉ″１．ｆｉ６の結果の代わりに、実際のステ
ップモータ１の位置７，８の結果が得らハ。

る。従来技術によれば個々の制御指令が相次いで実行さ
れ、そノ主によって実際の位置゛は所望の位１〜Ｇから
大きくずれる。

本発明にょる方１月二より、げ、ステップモータ】の位
置が各スアソブ終了後にメモリ４に含（れ／こｎ［望の
［二Ｊ標値へ向けてｌステップだけ変化されるために、
ステップモータ１の位置８の改善された適合されブこ結
果が得られ、る。

【図面の簡単な説明】

第１ＩＡは本発明制御方法を実ｉＫＧするだめの２齢の
一例を示すブロック図、第２図は本発明制御方法による
時間１に７４するステップモータ速度Ｖの経過を示すタ
イムチャート、第３図ａ）−Ｃ）は時間目二対する割印
１１棒の位置Ｘの経過を説明するためタイムチャ−トの
である。 ■　ステップモータ、　２　センチ、　３・制御ユニッ
ト、４　メモリ、５−加算要素。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）　丁ｙ）＋：）ハ、だ出発６γ島°をイ１するステ
   ップモータ（１）のステップ方向、１ｌｌｊ　３６゛・
   １ステツプ数および加速度特性を決める′１１１１　ａ
   ｌｌ指令がメモリ（４）を介してステップモータ（１）
   にりえらノＬるようなステップモータの制御押力１人に
   おいて、 メモリ（４）に接続さｈｉｔ加算、）２）素（５）が各
   制７ｉ１ｉ１命令後に全通コＩΔ５ステップの和をめ、
   スフ−ノブ方向およびステップ数の／こめの瞬間［１標
   イ１？１としてメモリ（４）にイＪ１給し７、ステップ
   七−夕（１）が所−どの加速１少ｑ４１＋／１（９１）
   にて加速され、 ステップモータ（１）が−５との速１則（９３）で移動
   され、 ステップモータ（１）が所望の移りＪ終点１１ｆ１の制
   ｆ＋＃行程に相当するステップ数にわたってｒｆＩ疋の
   負の加速１見（１”Ｊ「性（９２）にてν、；速され、
   ステップモータ＋１）の各■１１ｉ　；ｆ７．ｌされた
   ステップ後にステップモータ（１）の（Ｉ’ｌ　Ｉｉ４
   が瞬間目標値によって与え＋’−，ｉ”＋、る１１欅ｆ
   １γｊｉ（＋へｌステップだけ変化さ〕ｔ、その際にス
   テップモータ（１）のわ’シ＜　Ｍｔ　・４′ｉｌ＋経
   ：ｉｌｑ　ハソｈ　（Ｊ）瞬間（５’（Ｉｉ！＋、瞬間
   ユ中Ｉ凭おＪ−ｒに１１間口４票ｆ的にイペ６すること
   を牛冒改とするスプーノフ゛モータの１１．１１省１１
   ツノｌ去。 ２）制１１１１指令のプこｄ）の人力（３Ｌ）とステ２
   ノブモータ［１）に（ｙ紅、さｉｔ　ｌこ出力（３２）
   を（ｊする制阻ユニット（：１）をｌ１ｉｆｉえ、制百
   １指令の′−ν）す）人力ｔ　：（＋　）は加で（安よ
   （５）のｉ目の人力（５１）に４り′トノ９．されてい
   て、その加τ′１要素の４２の人力（５２）がメモリ（
   ４）の出方（４３）に＋）＜　ｉ−ノｌ＋さハ、ており
   、加勢要素（５）の出力（５３）はメモリ（４）の人力
   （４１）に接続されていて、 メモリ（４）の出力（４３）はステップモ−夕（１）に
   接続さハ、ている ことを！Ｉ寵しする菫められた出発位置を有するスフ−
   ノブモータのステノプカｔｔＪ〜通過ステ２ノブｒ：Ｑ
   および加速度特性を決める制御指令がメモリを介Ｌ７て
   ステップモータに与えらノ１、る−ようなステップモー
   タの制御装置６″。