專利名稱：一種驅動步進電機的方法
技術領域：
本發明涉及的是一種驅動步進電機的方法、特別是涉及一種用于抑制步進電機在驅動過程中的振動的方法。
在已有技術中，這種步進電機被用在諸如在JP-A5-193327中公開的汽車懸掛系上。一種用在汽車懸掛系上的變阻尼式減振器包括一個具有可變阻尼特性的轉動閥和一個安裝在該減振器上端、以使轉動閥轉動的步進電機。
不過，傳統的變阻尼式減振器具有如下不足當步進電機以步進方式驅動時，驅動電流總是接通著、即處于連續接通狀態，因此輸入到該步進電機上的實際電流很大，從而驅動力矩也很大。其結果是，在驅動步進電機時會產生很大的振動噪音，該噪音可能使汽車上的乘座者在汽車低速行駛或處于靜止狀態時產生一種奇怪的感覺。
因此，本發明的目的在于提供一種驅動步進電機的方法，該方法有助于抑制驅動過程中產生的振動。
本發明的目的之一在于，提供一種驅動用于輸入驅動電流的步進電機的方法，該方法包括如下步驟在滿足變流條件時給驅動電流提供一個變流信號，所述的變流信號產生一個斷續接通的驅動電流;及所述的變流信號的輸出與用于逐步地驅動步進電機的驅動信號的輸出同步。
本發明的另一目的在于，在一種電動機車上提供一個設有允許阻尼力變化的裝置的減振器;及一個安裝在所述減振器一端上的步進電機，所述步進電機使所述減振器上的所述允許阻尼變化裝置轉動，所述步進電機輸入一個驅動電流并按以下步驟被驅動
在滿足變流條件時給驅動電流提供一個變流信號，所述的變流信號產生一個斷續接通的驅動電流;及所述的變流信號的輸出與用于逐步地驅動步進電機的驅動信號的輸出同步。
圖1為表示本發明驅動步進電機方法的時間圖表;
圖2為表示驅動步進電機工作的流程圖;
圖3為剖視圖，其中表示了可采用本發明方法的、變阻尼式減振器;
圖4為波形圖，其中表示了在用本發明方法逐步地驅動步進電機的過程中，步進電機的振動波形;
圖5為類似于圖1的圖，其中表示了在變流信號與驅動信號不同步時驅動步進電機的方法;以及圖6為類似于圖4的圖，其中表示了用圖5所示方法逐步地驅動步進電機時，步進電機的振動波形。
在圖3中，表示了一個用在電動機車上的變阻尼式減振器SA，在該減振器上采用本發明的用于驅動步進電機的方法。
減振器SA包括一個缸筒1、一個用于限定缸筒1的上腔室A和下腔室B的活塞2、一個用于在缸筒1的外周形成儲液腔C的外缸筒4、一個用于限定下腔室B與儲液腔C的支撐座5、一個為連接到活塞2上的活塞桿6提供滑動導向作用的導向件7、一個設置在外缸筒4與車身(圖中未示)之間的懸掛彈簧8以及一個緩沖橡膠件9。此外，減振器SA還包括一個設置在活塞桿6中、具有變阻尼特性的轉動閥10以及安裝在減振器SA上端用于使轉動閥在控制桿11的控制下轉動的步進電機3。
圖1和圖2表示了本發明的用步進方式驅動一步進電機的方法。
如圖2所示，在步驟101，判斷是否滿足變流條件。應當指出，該變流條件發生在電動機車低速行駛或停車時。若步驟101的判斷結果是“是”，控制流程進入步驟102，此時處于用變流信號使電流接通的狀態、即使其進入電流斷續接通的狀態。隨后，控制流程進入步驟103。另一方面，如果在步驟101的判斷結果是“非”，則控制流程進入步驟107，此時，進入電流連續接通狀態。然后，控制流程終止。
在步驟103，判斷步進電機3的驅動信號是否接通。如果在步驟103的判斷結果是“是”，則控制流程進入步驟104，此時又用變流信號將電流復位到接通狀態，從而進入非起動狀態。在一預定的延遲時間T之后，即在隨后的步驟105，用變流信號使步進電機3逐步地接通、即斷續地接通。另一方面，若在步驟103的判斷結果是“非”，則控制終止。
在步驟105之后的步驟106，判斷步進電機3是否被逐步地驅動到所欲達到的位置。若在步驟106的判斷結果是“是”，則控制終止。若在步驟106的判斷結果是“非”，則控制進入步驟108，此時接通控制信號以便一步步地驅動步進電機3，然后，控制又回到步驟102。
按照圖1所示的本發明方法，在電動機車處于低速行駛或停車時驅動步進電機的3的驅動電流斷續接通，以便將該電流減小到一實際的電流值。由此可減小步進電機3的驅動扭矩，從而抑制步進電機3在驅動過程中的振動，以降低傳遞到車廂內的噪音級。
另外，變流信號的輸出與用于使步進電機3一步步驅動的驅動信號的輸出同步。這樣，從驅動信號輸出時到變流信號被復位到斷續接通狀態時之間的時間間隔可保持恒定、即各驅動步的電流接通時間之比率、即工作時間之比率不存在潛在的差別。由此可防止步進電機在驅動過程中由于其振動級的分散而產生的噪音，從而進一步降低了噪音級。
此外，當輸入使步進電機一步步地驅動的驅動信號時，變流信號首先被復位到斷開狀態或置于非起動狀態，然后，在一預定時間T后與一個被接通的驅動信號同步。這樣可減少變流信號的數目，從而進一步減小步進電機3的驅動扭矩，使振動級進一步降低。
圖4表示了步進電機3在按照圖2所示的流程一步步驅動時所產生的振動波形。這些波形對應于步進電機3的轉動方向上的加速度G的波形。在圖3中，虛線代表電流在連續接通狀態下的振動波形，而實線代表用變流信號使電流斷續接通的狀態下的振動波形。由圖4中可以理解，與電流連續接通狀態相比，在變流信號使電流斷續接通的狀態下的振動波形可穩定在較低的水平。
圖5表示了在變流信號與驅動信號不同步的狀態下驅動步進電機的方法。按照該方法，各驅動步的周期T、即從輸出驅動信號的時間點至變流信號被接通的時間點之間的間隔各不相同。其結果是，各驅動步的電流接通時間所占的比率、即工作時間所占的比率各不相同。這使得步進電機3在驅動過程中產生的振動級分散。因此步進電機3在逐步驅動過程中的振動波形不能穩定在一個較低的水平上。
盡管以上通過最佳實施例敘述了本發明，但本發明并不限于該實施例。在不脫離本發明精神的前提下，還可以作出各種變化和變換。
例如，在本例中，變流電流被置于非起動狀態。但作為一種替代方案，該變流電流也可以被置于起動狀態。
權利要求
1.一種驅動用于輸入驅動電流的步進電機的方法，該方法包括如下步驟在滿足變流條件時給驅動電流提供一個變流信號，所述的變流信號產生一個斷續接通的驅動電流；及所述的變流信號的輸出與用于逐步地驅動步進電機的驅動信號的輸出同步。
2.如權利要求1所述的方法，其特征為，所述同步包括在所述驅動信號輸出時，將所述變流信號置于斷開狀態;及在一預定時間間隔后，將所述變流信號接通。
3.如權利要求2所述的方法，其特征為，所述同步包括在所述驅動信號輸出時，將所述變流信號置于接通狀態;及在一預定時間間隔后，將所述變流信號斷開。
4.在一個電動機車上，包括一個帶有允許阻尼力變化的裝置的減振器;及一個安裝在所述減振器一端上的步進電機，所述步進電機使所述減振器上的所述允許阻尼變化裝置轉動，所述步進電機輸入一個驅動電流并按以下步驟被驅動在滿足變流條件時給驅動電流提供一個變流信號，所述的變流信號產生一個斷續接通的驅動電流;及所述的變流信號的輸出與用于逐步地驅動步進電機的驅動信號的輸出同步。
5.如權利要求4所述的電動機車，其特征為，所述同步包括在所述驅動信號輸出時，將所述變流信號置于斷開狀態;及在一預定時間間隔后，將所述變流信號接通。
6.如權利要求5所述的電動機車，其特征為，所述同步包括在所述驅動信號輸出時，將所述變流信號置于接通狀態;及在一預定時間間隔后，將所述變流信號斷開。
全文摘要
一種用于驅動步進電機的方法包括在變流條件滿足時給步進電機的驅動電流提供一變流信號的步驟。該變流信號的輸出與用于逐步地驅動步進電機的驅動信號的輸出同步。
文檔編號H02P8/32GK1110845SQ95101959
公開日1995年10月25日 申請日期1995年2月25日 優先權日1994年2月25日
發明者平本三千也, 清水浩行 申請人:株式會社優尼希雅杰克斯