[发明专利]步进电动机控制装置以及步进电动机的驱动控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于驱动模拟指针式仪表的指针等的步进电动机的驱动控制技术，特别是涉及防止失步的技术。 

背景技术

以往，在车辆的速度仪表等中，公知的是利用步进电动机使指针转动的模拟式仪表装置。 

该仪表装置具有步进电动机控制装置，该步进电动机控制装置包括运算控制部和电动机驱动控制装置；上述运算控制部根据来自传感器的输入运算指针的指示角度，输出该指示角度；上述电动机驱动控制装置对为了获得指示角度所必需的驱动轴的转动角度即目标转动角度进行运算，并根据该目标转动角度驱动步进电动机。 

在这种步进电动机控制装置中，问题是实际的指针的指示角度与步进电动机控制装置的控制上的指示角度之间出现偏差的失步。 

发生该失步的原因之一在于，在驱动轴的转动变化量过大时，驱动轴的惯性力的影响变大，有时驱动轴与指示角度发生偏差而不能同步。 

因此，作为用于防止这种转动量过大时发生失步的步进电动机控制装置，公知的有例如专利文献1中所述的步进电动机控制装置。 

该以往的步进电动机控制装置对一次的控制周期中的驱动轴的转动角度设定限值，禁止在一次的控制周期中进行超过限值的角度的转动，从而防止因上述驱动轴的转动变化量过大导 致的失步。 

专利文献1：日本特开2004-328807号公报 

但是，在上述以往技术中，在驱动轴的目标转动角度大大地超过限值时，产生如下所述的问题。 

图6中表示在控制周期SS1、SS2、SS3、SS4中，分别将0°、10°、5°、40°作为各指针的指示角度时的情况。 

在该例子中，例如若限值是10°，在指针的指示角度从5°变化到40°的控制周期SS4中，所需的转动变化量是35°，超过限值。此时，在控制周期SS4、SS5、SS6中，在进行了使指针转动限值10°的输出之后，在最后的控制周期SS7中进行使指针转动差分5°的输出。 

这样，在以往技术中，在使指针超过限值地转动时，由于指针进行的是限值的转动+差分的转动，因此驱动轴的转动变化量不恒定，指针不能顺畅地转动。 

而且，通常，考虑到响应性而把限值设定成不会发生失步的值的上限值，在所需的转动变化量大于限值时，由于始终反复进行限值的转动，因此与小于限值的驱转相比，从防止失步的方面来看考虑该技术并非优选。 

发明内容

本发明是着眼于上述以往的问题而做成的，目的在于提供能够始终以恒定的变化量使驱动轴转动从而使驱动轴顺畅地转动、并且能够减少达到限值的输出机会从而提高防失步性能的步进电动机控制装置以及其驱动控制方法。 

为了达到上述目的，技术方案1所述的本发明的步进电动机控制装置，其特征在于，具有控制装置，该控制装置执行目标转动角度运算处理、目标转动变化量运算处理和分割目标转 动量运算处理，且将每1个控制周期的转动量作为上述分割目标转动量来驱动上述步进电动机；上述目标转动角度运算处理对应于自传感器发送的数据地运算步进电动机的驱动轴的目标转动角度；上述目标转动变化量运算处理运算目标转动变化量、即上述步进电动机的驱动轴的当下的转动角度与上述目标转动角度的差；上述分割目标转动量运算处理以未超过上述步进电动机的失步转动界限的范围的分割目标转动量来等分上述目标转动变化量。 

技术方案2所述的发明是步进电动机的驱动控制方法，其特征在于，包括如下步骤：目标转动角度运算步骤，其对应于自传感器发送的数据而运算步进电动机的驱动轴的目标转动角度；目标转动变化量运算步骤，其运算目标转动变化量、即上述驱动轴的当下的转动角度与上述目标转动角度的差；分割目标转动量运算处理，其以未超过上述步进电动机的失步转动界限的范围的分割目标转动量来等分上述目标转动变化量；驱动步骤，其将每1个控制周期的转动量作为上述分割目标转动量来驱动上述步进电动机。 

在本发明的步进电动机控制装置中，在使驱动轴从当下的转动角度转向目标转动角度时，运算作为两角度的差的目标转动变化量，以不会超过失步转动界限的范围的分割目标转动量来等分该运算结果，以每一个控制周期的转动量作为上述分割目标转动量来驱动上述步进电动机。 

因而，利用分割目标转动量以恒定的转动变化量使驱动轴从当下的转动角度朝向目标转动角度进行转动，并且转动顺畅地进行。 

而且，由于作为1个控制周期的转动量的分割目标转动量能以不超过失步转动界限的值进行转动，因此相比使驱动轴始 终以失步转动界限进行转动的情况，能够大幅降低失步转动界限的转动频率，提高防失步性能。