JPS63265580A - モ−タ制御装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はモータ制御装置、特にモータの駆動開始から停
止までの移動時間の制御を安定的に行うようにしたモー
タ制御装置に関する。

［従来の技術］ 従来、この種のモータ制御装置は、モータの回転に伴い
信号を発するエンコーダの信号パルスに同期させて、モ
ータの駆動信号のうち一定時間モータへの電力供給をオ
フする信号を発生させ、かつモータの駆動信号をオフす
ると共に一定時間モータに界磁ブレーキをかけることの
組合せでもって、モータを停止させたい位置までモータ
の高速制御、ブレーキ制御、低速制御の順にモータ制御
を行っている。

しかしながら、かかる従来装置にあっては、速度制御お
よびブレーキ制御のいずれにおいても、駆動信号のうち
モータへの電力供給をオフする信号時間と界磁ブレーキ
をかける信号時間が一定であるため、モータに接続され
た負荷に変動があったり、電源電圧に変動があると、モ
ータの回転速度が変動したり、ブレーキ量が変動してし
まい、モータの回転開始から所望停止位置までに要する
トータルの移動時間が安定しないという問題があった。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は、上記問題を解消し、電源電圧の変動あ
るいは負荷の変動等があっても、安定したモータの移動
時間が得られるモータの制御装置を提供することにある
。

［問題点を解決するための手段１ 上記目的を達成するために、本発明は第１１図の全体構
成図に示す如く、モータと、モータの回転に伴い入力さ
れる信号に基づき駆動信号を発し、モータを第１の速度
と第２の速度とに速度制御を行うモータ駆動制御手段と
、モータの回転に伴い入力される信号に基づき界磁ブレ
ーキ信号を発し、モータのブレーキ制御を行うブレーキ
制御手段と、第１の速度の制御時間とブレーキ制御時間
とを検知する制御時間検知手段と、制御時間検知手段の
検知の結果に応じて第２の速度の駆動信号を修正する駆
動信号修正手段とを備えたことを特徴とする。

［作　用］ 本発明によれば、モータ駆動制御手段による第１の速度
制御に要した時間とブレーキ制御手段によるブレーキ制
御に要した時間とが制御時間検知手段によって検知され
る。そして、この検知結果に応じてモータ駆動制御手段
の第２の速度制御を行う駆動信号が修正され、安定した
モータの移動時間が得られるのである。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を添附図面を参照しつつ説明する
。

第２図は本発明にかかる複写機等に使用されるモータ制
御装置の一実施例を示す回路図であり、ｌＯは制御部で
あるマイクロコンピュータ、２０は直流モータ、２２は
モータ２０によって駆動される回転体、２２Ａ、・・・
はこの回転体２２に９０°間隔で設けられた係合溝で、
ドライバ２３を介し図示しないアクチ二二一タによって
駆動されるロックレバ２４の先端部の突部が係合可能と
なっており、ロックレバ２４の係合時、回転体２２はロ
ック状態となる。２６は回転体２２のホームポジション
を検出するためのホームポジションセンサであり、マイ
クロコンピュータｌＯに接続されている。

２Ｂはモータ２０のエンコーダで、パルス信号がマイク
ロコンピュータｌＯに供給される。

３０はモータ２０の駆動回路であり、バッファ３２゜直
列抵抗３４．パワートランジスタ３６．パワートランジ
スタ３６のエミッタおよびベース間に接続した抵抗３８
を有する。４０はモータ２０に界磁ブ゛レーキをかける
ためのブレーキ回路であり、バッファ４２゜直列抵抗４
４．トランジスタ４６を有する。５０．５１は電源電圧
を降圧してマイクロコンピュータｌＯに供給するための
分割抵抗であり、本実施例では電源電圧２４Ｖに対し、
降圧された電圧は４ｖである。

なお、マイクロコンピュータｌＯは周知の如く、ＣＰＵ
１２．　ＲＯＭ１４．　ＲＡＭ１６を有し、ＲＯＭ１４
はモータ制御装置全体を制御するための制御プログラム
および後述する第４図のフローチャートに従った制御プ
ログラムが格納されているエリアを有し、また１１ＡＭ
１６は検出したデータ等を一時的に記憶しておくエリア
を有する。また、１８はモータ２０のスタート信号入力
である。

次に、上記実施例の各部の動作を第３図に示すタイミン
グチャートに基づき説明する。

ＥＤはモータ２０の回転に伴いエンコーダ２８から発さ
れる出力波形、ＤＶはモータ駆動回路３０の駆動信号波
形、Ｂにはブレーキ回路４０のブレーキ信号波形、ＬＫ
はロックレバ２４を駆動するドライバ２３の駆動信号波
形である。

モータ２０の回転時は、エンコーダ２８の出力波形の立
下がりに同期して、モータ駆動回路３０の駆動出力を所
定時間Ｔ１オフする第１の速度制御のための駆動信号が
出力される。また、モータ２０が所定角度回転した後は
、モータを停止させるためモータ駆動出力をオフにする
と共に、ブレーキ回路４０を作動させ界磁ブレーキをか
けるが、これもエンコーダ２８の出力波形の立下がりに
同期させて所定時間Ｔ２のブレーキ信号を出力させる。

最後に、モータ２０の所望の停止位置に対する所定角度
前でロックレバ２４を動作させ、その後はモータ２０を
低速回転させるために、エンコーダ２８の出力波形の立
下がりに同期してモータ駆動回路３０の駆動出力を所定
時間Ｔ、オフする第２の速度制御のための駆動信号を出
力させる。

そして、ロックレバ２４の先端部の突部が回転体２２の
係合溝２２＾に係合し、モータ２０は完全に停止すると
同時にロック状態となるのである。

以下、上記構成になる本実施例の制御手順の一例を第４
図（ａ）に示すフローチャートを参照して説明する。

制御がスタートすると、ステップＳ１でまずモータ２０
のスタート信号１８が入力されたか否か判断する。信号
が入力されると、ステップＳ２で例えば、移動カウンタ
に回転体２２の９０’回転に対応するエンコーダ２８の
パルス数３６０をセットする。

次に、ステップＳ３でロックレバ２４をオフ作動させ、
ステップＳ４で電源電圧を読み込む、しかして、ステッ
プＳ５でこの読み込んだ電源電圧に対応した所定時間Ｔ
Ｉをテーブルルックアップにより求める。このテーブル
の一例を第５図（ａ）に示すが、例えば電源電圧が２５
Ｖの場合にはＴ、・７００μｓｅｃ　、　２５．５Ｖの
場合にはＴ、＝７５０μｓｅｃの如くになる。

かくて、ステップＳ６に進み、モータ駆動回路３゜に信
号を送り、モータ２０を駆動する信号出力をセットする
と共に、上述したモータ２ｏがオフとなる所定時間Ｔ、
のワンショットタイマをセットする。

これはＴ、時間経過後に自動的に出力が反転するもので
ある。また、ステップＳ６Ａで後述する測定タイマをク
リアする。そして、モータ２０が回転を開始すると、ス
テップＳ７でエンコーダ２８のパルスの立下がりを検出
する。

ステップＳ７でパルスの立下がりが検出されると、ステ
ップＳ８で移動カウンタの値が１ずつ減算され、ステッ
プＳ９でこの減算値が１６０以下か否か判断される。す
なわち、回転開始から５ｏ°回転したか、逆に所望停止
位置の４０”前に至ったか否かの判断である。この値に
至る前であればステップ５１０に進み、再度電源電圧を
読み込み、ステップＳｌｌで第５図（ａ）に例示したテ
ーブルのテーブルルックアップを行いＴ、値を読み出す
。

そして、ステップ５１２にてモータ駆動を継続すると共
に、電圧変動があった場合には前回設定したＴ１値に替
え、新しく読み出したＴ１値をセットする。かくて、ス
テップＳ７に戻り、前述の如く移動カウンタのカウント
値が１６０になるまで、モータ２０はオフ時間Ｔ１で第
１の速度たる高速で駆動される。このように、電源電圧
が低くなったときにはＴ１値を小さくし、すなわちオフ
時間を短くしてモータ２０の速度変動を抑えるのである
。

モータ２０の回転が進み、移動カウンタのカウント値が
１６０以下になるとステップＳ１３に進み、ここでさら
に、カウント値が８０以下か否か、すなわち所望停止位
置前の３９．７５°　（カウント値＝　１５９）から２
０°　（カウント値＝８０）の間か否かが判断され、そ
うであればステップ５１４でこの直前までのエンコーダ
２８のパルス周期を読み込む。周期な測定するールーチ
ンは第４図（ｂ）に示すように５０μｓｅｃ毎の内部割
込みで行われる。タイマが作動すると、ステップＳ２３
でエンコーダ２８のパルスが立上がったか否かを判断し
、そうであればステップ５２．４でパルスカラシタをク
リアする。また、立上がっていなければステップＳ２５
に進み、エンコーダ２８のパルスがハイレベルにあるか
否か判断し、ハイレベルにあるときはステップＳ２６で
クロックパルスカウンタを１増加する。かくて、エンコ
ーダ２８のパルスのハイレベル中にカウントされる所定
周期のクロックパルスの数によって、エンコーダのパル
ス周期、ひいてはモータ２０の回転速度が検知されるの
である。

そして、ステップＳ１５でこの読み込んだ直前の周期値
に対応するブレーキ信号のオン時間である所定時間Ｔ、
をテーブルルックアップにより求める。このテーブルの
一例を第５図（ｂ）に示すが、エンコーダ２８のパルス
周期／２が２００ｕｓｅｃ　以下のときにはｈ−９５０
μｓｅｃ　、　　２５０μｓｅｃ以下のときにはＴ、−
９００μｓｅｃの如くになる。要するに、周期が短い、
すなわちモータ２０の回転速度が速いときにはブレーキ
が長くかかるように所定時間Ｔ２があらかじめ定めであ
るのである。

さらに、ステップ５１６でモータ駆動回路３０の出力が
オフされると共にブレーキ回路４０の信号出力をセット
し、所定時間Ｔ、のブレーキ信号としてワンショットタ
イマをセットする。これは１７時間経過後に自動的に出
力が反転するものである。しかして、前述の如くエンコ
ーダ２８のパルスの立下がり毎に、所定時間Ｔ、モータ
２０に界磁ブレーキがかけられＬｏ さらに、移動カウンタのカウント値が８０以下になると
ステップ５１７に進み、ここでカウント値が１以下か否
か、すなわち所望停止位置前の１９．７５°　（カウン
ト値＝７９）から０．２５°　（カウント値＝１）の間
か否かが判断され、そうであれば、ステップ５１８＾で
測定タイマをラッチし、ステップ５１８でモータ２０の
駆動開始からブレーキ制御の終了までに要した時間ＴＡ
値を読み込む、該ＴＡ値は第４図（Ｃ）　に示すフロー
チャートに従い、１　ｍ５ｅｃ毎の内部タイマ割込みに
て、ステップ５２７で測定タイマを１ずつカウントアツ
プしていくことにより求められる。

そして、ステップ５１９でこのＴＡ値に対応させて第５
図（Ｃ）　に例示したテーブルのテーブルルックアップ
を行いＴ３値を読み出す０例えば、ＴＡ値が６７Ｏｎ＋
ｓｅｃ以下のときはＴ３値を１５４０μｓｅｃ　。

６８０ｍ５ｅｃ以下のときは１５２０μｓｅｃの如くに
設定しておく。測定時間ＴＡが短い、すなわちモータ２
０が速く回転移動したときには、駆動信号のうち電源電
圧供給をオフする時間であるＴりを長くしてそ−タ２０
をより低速で駆動し、モータ２０のトータルの移動時間
を安定させているのである。

次いで、ステップ５２０でブレーキ回路４０の出力はオ
フされ、ロックレバ２４のドライバ２３をオンとし、エ
ンコーダ２８のパルスの立下がり毎に再びモータ駆動回
路３０の駆動信号出力をセットし、モータ２０がオフと
なる所定時間Ｔ３のワンショットタイマをセットする。

これも１３時間経過後に自動的に出力が反転するもので
ある。

しかして、ステップ５１７でカウント値＝０と判断する
と、ステップＳ２１でモータ！０の駆動をオフとし停止
させる。この場合、前述の如く回転体２２はロックレバ
２４によりロックされる。

最後にステップＳ２２でスタート信号がオフしているか
否か判断し、オフのときはステップＳｌのスタート信号
待機状態に戻る。

このように、本実施例では電源電圧の変動に応じて第１
の速度の駆動パルスのオフ時間が制御されると共に、ブ
レーキをかける前の回転速度に応じてブレーキ量が変え
られ、モータ２０の速度制御が正確に行われる。同時に
、モータ駆動開始からブレーキ制御の終了までに要した
時間に応じて第２の速度の制御が行われ、モータの安定
した移動時間制御が達成できた。

なお、本実施例にあっては、第１の速度の駆動パルスの
オフ時間Ｔ、とブレーキ時間Ｔ２の値を、それぞれ状態
に応じて変更させる例につぎ説明したが、これ等の値は
一定値としてもよい。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、電源
電圧の変動あるいは負荷の変動等によりモータの駆動開
始からの移動時間に変動があっても、トータルとしての
移動時間は所定値に制御され安定したモータの移動時間
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体構成図、 第２図は本発明の一実施例を示す回路図、第３図は実施
例各部の動作タイミングを示すタイミングチャート、 第４図は実施例の制御手順の一例を示すフローチャート
、 第５図はＴ１．Ｔ２．Ｔ３のテーブルの一例を示す図で
ある。 １０・・・マイクロコンピュータ、 ２０・・・モータ、 ２４・・・ロックレバ、 ２８…エンコーダ、 ３０・・・そ−夕駆動回路、 ４０・・・ブレーキ回路。 本拓明の全停Ｓ収図 第１図 已　　乙　話と １！方邑り勺Ｑ刺イ卸手Ａ噴の一汐１も示すフロー士ヤ
ード第４図（ｂ） 爽頭ジク生Ｏ争Ｊイ仰手】１項の一例を示すフローチャ
ート第４図（Ｃ） 更方乞例、場−嵌Ｔのψ力ｆ戸タイミングを示すタイミ
ングチャート第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 モータと、 該モータの回転に伴い入力される信号に基づき駆動信号
   を発し、該モータを第１の速度と第２の速度とに速度制
   御を行うモータ駆動制御手段と、前記モータの回転に伴
   い入力される信号に基づき界磁ブレーキ信号を発し、該
   モータのブレーキ制御を行うブレーキ制御手段と、 前記第１の速度の制御時間と前記ブレーキ制御時間とを
   検知する制御時間検知手段と、 該制御時間検知手段の検知の結果に応じて前記第２の速
   度の駆動信号を修正する駆動信号修正手段と を備えたことを特徴とするモータ制御装置。