JP2000134969A - Motor controller - Google Patents

Motor controller

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JP2000134969A
JP2000134969A JP10305605A JP30560598A JP2000134969A JP 2000134969 A JP2000134969 A JP 2000134969A JP 10305605 A JP10305605 A JP 10305605A JP 30560598 A JP30560598 A JP 30560598A JP 2000134969 A JP2000134969 A JP 2000134969A
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JP
Japan
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position signal
predetermined time
control device
motor
rotor
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JP10305605A
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Japanese (ja)
Inventor
Osamu Yanai
理 谷内
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Hitachi Unisia Automotive Ltd
Original Assignee
Unisia Jecs Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a low price motor control device which can control the operation from a low speed operation to a high speed operation by reducing the number of slits of a disc for determining rotor position used in the SR motor controller. SOLUTION: An SR motor comprises a rotor 11 having four projections 13 and a stator 12 including six coils 14u to 14w and rotates when an exciting voltage is sequentially applied to each coil 14u to 14w. Such SR motor controller includes a disc 31 and position signal detecting sensors 32u to 32w. The disc 3 is provided with four slits 33 which are allocated in relation to each projection explained above. Each sensor 32u to 32w is provided at three positions in relation to each coil 14u to 14w. The excitation voltage is controlled on the basis of the actual number of rotations of rotor 11. Namely, application of exciting voltage is started and stopped after lapse of time of the first and second predetermined times based on the actual number of rotations from detection of the position signal by each sensor 32u to 32w.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電動ポンプ式パワ
ーステアリング装置等に用いられるSR(スイッチド・
リラクタンス)モータの制御装置に関し、より詳細に
は、モータの回転子位置に応じた電圧制御により、モー
タを最適に駆動させる技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an SR (switched type) used for an electric pump type power steering device and the like.
More particularly, the present invention relates to a technique for optimally driving a motor by voltage control according to a rotor position of the motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車用パワーステアリング装置のオイ
ルポンプを駆動させる動力手段として、近年、SRモー
タ等の採用が検討されている。このようなモータの制御
装置は、回転子位置を検出するため、周方向に設けられ
た多数の精密なスリットを有するディスクと、前記スリ
ットから位置信号を検出する1つのエンコーダとを組み
合わせて構成される。そして、検出された回転子位置に
基づいて、モータを制御する。
2. Description of the Related Art In recent years, adoption of an SR motor or the like as a power means for driving an oil pump of a power steering apparatus for a vehicle has been studied. Such a motor control device is configured by combining a disk having a number of precise slits provided in a circumferential direction and one encoder for detecting a position signal from the slit in order to detect a rotor position. You. Then, the motor is controlled based on the detected rotor position.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のモータ制御装置は、前記エンコーダにより回
転子位置を高精度に検出できるという利点を有している
ものの、そのためには、前記スリットを略1度毎に設け
る必要があるため、加工が複雑となり、コスト的な欠点
をも有している。
However, such a conventional motor control device has the advantage that the position of the rotor can be detected with high accuracy by the encoder. Since it is necessary to provide each time, processing is complicated, and there is a disadvantage in terms of cost.

【0004】このような状況に鑑み、本発明では、ポン
プ駆動用モータとしてSRモータを採用すると共に、デ
ィスクに設けられるスリット数の大幅な削減により前述
のようなコスト的な欠点を排除して、低速から高速まで
の制御が可能な、廉価なモータ制御装置を提供すること
を目的とする。
In view of such circumstances, the present invention employs an SR motor as a pump driving motor, and eliminates the above-mentioned cost disadvantages by drastically reducing the number of slits provided in a disk. It is an object of the present invention to provide an inexpensive motor control device capable of controlling from a low speed to a high speed.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】このため、請求項1に係
る発明では、前述のSRモータとして、周方向に等間隔
に配置された磁性材料を含む4つの突起を有するロータ
と、周方向に等間隔に配置された6つのコイルを有する
ステータとを含んで構成されるものを採用する。
For this reason, in the invention according to claim 1, as the above-mentioned SR motor, a rotor having four projections containing magnetic material arranged at equal intervals in the circumferential direction, And a stator having six coils arranged at equal intervals.

【0006】そして、前記各コイルのうち軸対称位置に
配置されるものに対し、それぞれ同じ相の励磁電圧を順
次印加することにより、前記ロータの回転を誘導する。
このようなSRモータの制御装置を、ディスクと3つの
位置信号検出センサとを含んで構成する。
[0006] The rotation of the rotor is induced by sequentially applying the same phase excitation voltage to each of the coils arranged at the axially symmetric position.
Such an SR motor control device includes a disk and three position signal detection sensors.

【0007】前記ディスクは前記ロータと同期して回転
するように配設され、また、各突起の位置を考慮して所
定の位置に配置された4つのスリットを設ける。一方、
前記位置信号検出センサは、前記各スリットの位置を、
前記各相の励磁電圧を印加するコイルと対応する所定の
位置で検出するように配置する。
The disk is arranged so as to rotate in synchronization with the rotor, and is provided with four slits arranged at predetermined positions in consideration of the position of each projection. on the other hand,
The position signal detection sensor indicates the position of each slit,
The coils are arranged so as to be detected at predetermined positions corresponding to the coils to which the excitation voltages of the respective phases are applied.

【0008】更に、図1に示すように、前記各センサが
位置信号を検出してから、第1の所定時間経過後に、対
応するコイルに、対応する相の励磁電圧を印加し、ま
た、前記第1の所定時間と比して長い第2の所定時間経
過後に、前記励磁電圧の印加を停止する電圧制御手段
と、前記ロータの実際の回転数を測定する実回転数測定
手段と、測定された実回転数に応じて、前記第1の所定
時間を可変設定する印加タイミング設定手段と、前記実
回転数に応じて、前記第2の所定時間を可変設定する停
止タイミング設定手段とを設ける。
Further, as shown in FIG. 1, after a lapse of a first predetermined time from the detection of the position signal by each of the sensors, an excitation voltage of a corresponding phase is applied to a corresponding coil. Voltage control means for stopping the application of the excitation voltage after a second predetermined time which is longer than the first predetermined time, and actual rotation speed measurement means for measuring an actual rotation speed of the rotor; Application timing setting means for variably setting the first predetermined time in accordance with the actual rotation speed; and stop timing setting means for variably setting the second predetermined time in accordance with the actual rotation speed.

【0009】請求項2に係る発明は、前記印加タイミン
グ設定手段が、前記実回転数が高い場合に、前記第1の
所定時間を短く設定することを特徴とする。即ち、コイ
ルに励磁電圧を印加開始してから、有効な電磁力が発生
するまでには、ある程度の時間差が生じるため、このこ
とを考慮し、高速回転時には、励磁電圧の印加を開始す
るタイミング(印加タイミング)を早めるのである。
The invention according to claim 2 is characterized in that the application timing setting means sets the first predetermined time short when the actual rotation speed is high. In other words, there is a certain time difference between the start of the application of the excitation voltage to the coil and the generation of the effective electromagnetic force. Therefore, taking this into consideration, the timing of starting the application of the excitation voltage during high-speed rotation ( Application timing).

【0010】請求項3に係る発明は、前記停止タイミン
グ設定手段が、前記実回転数が高い場合に、前記第2の
所定時間と第1の所定時間の差に相当する印加時間を延
長するように前記第2の所定時間を短く設定することを
特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, the stop timing setting means extends the application time corresponding to the difference between the second predetermined time and the first predetermined time when the actual rotation speed is high. The second predetermined time is set to be short.

【0011】即ち、高速回転時には、低速回転時と比し
てより大きなエネルギの供給が必要となることを考慮し
て、励磁電圧を印加する時間を延長するとともに、励磁
電圧の印加を停止してから電磁力が消滅するまでの時間
差を考慮して、その停止のタイミング(停止タイミン
グ)をも早めるのである。
That is, in consideration of the necessity of supplying a larger amount of energy during high-speed rotation than during low-speed rotation, the time for applying the excitation voltage is extended, and the application of the excitation voltage is stopped. The stop timing (stop timing) is also advanced in consideration of the time difference from when the electromagnetic force disappears until the electromagnetic force disappears.

【0012】請求項4に係る発明は、前記電圧制御手段
を、前記位置信号の終端における立ち下がりを基準とし
て実行することを特徴とする。即ち、前記印加タイミン
グを、前記立ち下がりの検出から前記第1の所定時間後
に設定し、同様に、前記停止タイミングを、前記立ち下
がりの検出から前記第2の所定時間後に設定するのであ
る。
The invention according to claim 4 is characterized in that the voltage control means is executed with reference to a fall at the end of the position signal. That is, the application timing is set after the first predetermined time from the detection of the fall, and similarly, the stop timing is set after the second predetermined time from the detection of the fall.

【0013】請求項5に係る発明は、前記電圧制御手段
を、前記位置信号の先頭における立ち上がりを基準とし
て実行することを特徴とする。請求項6に係る発明は、
各スリットの幅を、1つの位置信号検出センサが位置信
号の立ち下がりを検出する以前に、別の位置信号検出セ
ンサが位置信号の立ち上がりを検出するように設定する
ことを特徴とする。
The invention according to claim 5 is characterized in that the voltage control means is executed with reference to a rise at the head of the position signal. The invention according to claim 6 is
The width of each slit is set so that another position signal detection sensor detects the rise of the position signal before one position signal detection sensor detects the fall of the position signal.

【0014】即ち、3つの位置信号検出センサのうち少
なくとも1つが、常に位置信号を検出するように、各ス
リットの幅を拡げて設定するのである。
That is, the width of each slit is set to be wider so that at least one of the three position signal detection sensors always detects a position signal.

【0015】[0015]

【発明の効果】請求項1に係る発明によれば、ディスク
に設けられるスリットの数を4つに削減することで加工
が単純化され、従来のようなコスト上の欠点を排除でき
る。
According to the first aspect of the present invention, the number of slits provided in the disk is reduced to four, thereby simplifying the processing and eliminating the conventional cost disadvantage.

【0016】また、前記各スリットがロータの各突起と
関連を有して配置され、各位置信号検出センサが各コイ
ルの位置と関連を有して配置されるので、検出された位
置信号から各突起と各コイルの位置関係を把握すること
ができ、各相の励磁電圧の印加及び停止タイミングを容
易に判定できる。
Further, since each of the slits is arranged in relation to each projection of the rotor and each position signal detecting sensor is arranged in relation to the position of each coil, each slit is detected from each position signal detected. The positional relationship between the protrusion and each coil can be grasped, and the application and stop timing of the excitation voltage of each phase can be easily determined.

【0017】更に、前記印加及び停止タイミングを実回
転数に応じて設定することで、駆動状態に応じた信頼性
の高い制御が可能となる。請求項2に係る発明によれ
ば、高速回転時に前記印加タイミングを早めて設定する
ことで、電磁力の発生タイミングを最適化し、SRモー
タの作動範囲を拡大することができる。
Further, by setting the application and stop timings according to the actual number of revolutions, highly reliable control according to the driving state can be performed. According to the second aspect of the present invention, by setting the application timing earlier during high-speed rotation, the generation timing of the electromagnetic force can be optimized, and the operating range of the SR motor can be expanded.

【0018】請求項3に係る発明によれば、高速回転時
に前記停止タイミングを、印加時間を延長するように早
めて設定することで、励磁電圧を増大せずに必要なエネ
ルギを供給でき、また、電磁力の消滅タイミングを最適
化して余計な電圧供給を排除できるため、消費電力を削
減することができる。
According to the third aspect of the present invention, the required energy can be supplied without increasing the excitation voltage by setting the stop timing earlier during high-speed rotation so as to extend the application time. In addition, since the timing for extinguishing the electromagnetic force can be optimized and unnecessary voltage supply can be eliminated, power consumption can be reduced.

【0019】請求項4及び5に係る発明によれば、前記
印加及び停止タイミングを、位置信号の立ち下がり又は
立ち上がりを基準に設定することで、容易に各タイミン
グを判定することができる。
According to the fourth and fifth aspects of the present invention, by setting the application and stop timings based on the fall or rise of the position signal, each timing can be easily determined.

【0020】請求項6に係る発明によれば、いずれのセ
ンサも位置信号を検出しない状態を回避することがで
き、また、加工精度も緩和されるため、コストをさらに
削減することができる。
According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to avoid a state in which none of the sensors detects a position signal, and the processing accuracy is reduced, so that the cost can be further reduced.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。図2は、本発明の一実施
形態に係るSRモータの制御装置のシステム概略図であ
り、本SRモータは、三相式で、自動車用パワーステア
リング装置のオイルポンプを駆動する動力手段として用
いられる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a system schematic diagram of a control device for an SR motor according to an embodiment of the present invention. The SR motor is a three-phase type and is used as power means for driving an oil pump of an automobile power steering device. .

【0022】また、図3は、本SRモータの内部構造を
示した概略図である。また、図4は、本SRモータの制
御装置本体の内部構造を示した慨略図であり、同図右は
正面図を、左は側面図を示す。
FIG. 3 is a schematic diagram showing the internal structure of the present SR motor. FIG. 4 is a schematic view showing the internal structure of the control device main body of the SR motor, wherein the right side of the figure shows a front view and the left side shows a side view.

【0023】図2〜図4を参照して、本SRモータ及び
その制御装置の基本構成について説明する。図2に示す
1はSRモータ本体であり、これによりオイルポンプ2
を駆動して、シリンダ(図示せず)を加圧し、操舵アシ
スト力を発生させる。
The basic configuration of the present SR motor and its control device will be described with reference to FIGS. Reference numeral 1 shown in FIG.
To pressurize a cylinder (not shown) to generate a steering assist force.

【0024】また、前記SRモータ1は、図3に示すよ
うにロータ11及びステータ12を含んで構成される。
前記ロータ11は、その外周に等間隔に配置された4つ
の突起13を有する。一方、前記ステータ12は、その
内周に等間隔に配置された6つのコイル14u、14v
及び14wを有する。
The SR motor 1 includes a rotor 11 and a stator 12, as shown in FIG.
The rotor 11 has four protrusions 13 arranged at equal intervals on the outer periphery thereof. On the other hand, the stator 12 has six coils 14u, 14v arranged at equal intervals on the inner circumference thereof.
And 14w.

【0025】尚、前記各コイルは、軸対称位置に配置さ
れるものを同じ符号で指す。本SRモータは、前記各コ
イル14u〜14wに対し、それぞれU相電圧、V相電
圧、W相電圧と称される励磁電圧を順次印加することに
より回転動作を生じる。以下において、前記各コイル1
4u〜14wを、印加する励磁電圧の相に対応させてU
相コイル14u、V相コイル14v、W相コイル14w
と称す。
The above-mentioned coils are arranged at axially symmetric positions with the same reference numerals. The present SR motor performs a rotation operation by sequentially applying an excitation voltage called a U-phase voltage, a V-phase voltage, and a W-phase voltage to each of the coils 14u to 14w. In the following, each of the coils 1
4u to 14w correspond to the phase of the excitation voltage to be applied.
Phase coil 14u, V-phase coil 14v, W-phase coil 14w
Called.

【0026】上述のように構成されるSRモータの制御
装置は、制御装置本体3と、これに接続するコントロー
ルユニット4とを含んで構成される。図4に示すよう
に、前記制御装置本体3は、内部にディスク31と3つ
の位置信号検出センサ32(便宜上、側面図には1つの
み図示する)とを含んで構成される。
The control device for an SR motor configured as described above includes a control device main body 3 and a control unit 4 connected thereto. As shown in FIG. 4, the control device main body 3 includes a disk 31 and three position signal detection sensors 32 (only one is shown in a side view for convenience) inside.

【0027】前記ディスク31は、その軸が前記ロータ
11と連結しており、これと同期して回転する。また、
4つのスリット33が設けられており、各スリット33
は、中心角が30度となるような幅に設定されており、
後述するように、前記各突起13と対応する所定の位置
に配置される。
The shaft of the disk 31 is connected to the rotor 11 and rotates in synchronization with the rotor. Also,
Four slits 33 are provided, and each slit 33
Is set to have a width such that the central angle is 30 degrees,
As described later, they are arranged at predetermined positions corresponding to the projections 13.

【0028】前記各センサ32は、後述するように、前
記各相のコイルと対応する3箇所に、120°毎に配置
され、一般的には、それぞれ投光部32aと、受光部3
2bとを含んで構成される。
As will be described later, each of the sensors 32 is disposed at an interval of 120 ° at three positions corresponding to the coils of each phase, and generally includes a light projecting unit 32a and a light receiving unit 3a.
2b.

【0029】コントロールユニット4は、前記各センサ
32により検出された位置信号に基づいて、前記各相の
励磁電圧を対応するコイルに印加開始して、さらに停止
する制御を実行する。
The control unit 4 executes control for starting application of the excitation voltage of each phase to the corresponding coil based on the position signal detected by each sensor 32, and further stopping the application.

【0030】次に、本SRモータの基本動作を、その時
に検出される位置信号と共に図5を参照して説明する。
尚、同図(a)及び(b)は、便宜上、本SRモータの
構成要素であるロータ11、ステータ12、ディスク3
1及び位置信号検出センサ32を重ねて表示してある。
Next, the basic operation of the present SR motor will be described with reference to FIG. 5 together with the position signal detected at that time.
2A and 2B show, for convenience, the rotor 11, the stator 12, and the disk 3 which are the components of the SR motor.
1 and the position signal detection sensor 32 are displayed in an overlapping manner.

【0031】(a)は時刻taにおける前記各構成要素
の位置関係を、(b)は時刻tbにおける同位置関係を
示す。また、同図(c)は、この時間帯における前記各
センサ32の出力信号を示す。
(A) shows the positional relationship between the components at time ta, and (b) shows the same positional relationship at time tb. FIG. 4C shows the output signals of the sensors 32 during this time period.

【0032】本実施の形態では、各スリット33を、
(a)及び(b)に示すように、それぞれが突起13に
対して15度だけ進角方向にずらして設置する。また、
各センサ32を、図中の点で示すように、各コイル14
u〜14wを結ぶ直線上で、スリットの中心上を通過す
るような位置に配置する。
In the present embodiment, each slit 33 is formed
As shown in (a) and (b), each is shifted in the advance direction by 15 degrees with respect to the projection 13. Also,
Each sensor 32 is connected to each coil 14 as indicated by the points in the figure.
It is arranged on a straight line connecting u to 14w so as to pass over the center of the slit.

【0033】以下において、前記各センサ32のうち、
U相コイル14uを結ぶ直線上に位置するものをU相セ
ンサ32u、V相コイル14vを結ぶ直線上に位置する
ものをV相センサ32v、また、W相コイル14wを結
ぶ直線上に位置するものをW相センサ32wと称す。
In the following, among the sensors 32,
The U-phase sensor 32u is located on the straight line connecting the U-phase coil 14u, the V-phase sensor 32v is located on the straight line connecting the V-phase coil 14v, and the V-phase sensor 32v is located on the straight line connecting the W-phase coil 14w. Is referred to as a W-phase sensor 32w.

【0034】図5(a)を参照すると、U相コイル14
uと対向する位置に突起13が位置しており、同図
(c)を参照すれば、U相センサ32uが位置信号の終
端である立ち下がりを検出するとともに、V相センサ3
2vが位置信号の先頭である立ち上がりを検出してい
る。
Referring to FIG. 5A, the U-phase coil 14
The protrusion 13 is located at a position opposing the position u, and as shown in FIG. 3C, the U-phase sensor 32u detects the trailing edge of the position signal and the V-phase sensor 3u.
2v detects the leading edge of the position signal.

【0035】この状態において、V相コイル14vのみ
に励磁電圧を印加すれば、図中の矢印で示す方向の回転
力が発生する。この後、時刻tbまでは、V相センサ3
2vのみが位置信号を検出する。
In this state, if an exciting voltage is applied only to the V-phase coil 14v, a rotational force is generated in the direction indicated by the arrow in the figure. Thereafter, until time tb, V-phase sensor 3
Only 2v detects the position signal.

【0036】(a)の状態からロータ11が30度回転
し、時刻tbに達すると、(b)に示す状態となり、突
起13はV相コイル14vと対向する。また、V相セン
サ32vは立ち下がりを検出し、W相センサ32wが立
ち上がりを検出する。
When the rotor 11 rotates 30 degrees from the state shown in FIG. 4A and reaches the time tb, the state shown in FIG. 4B is reached, and the projection 13 faces the V-phase coil 14v. The V-phase sensor 32v detects a fall, and the W-phase sensor 32w detects a rise.

【0037】この状態でV相コイル14vの励磁電圧の
印加を停止し、W相コイル14wにのみ印加すれば、前
述と同様にしてロータが回転し、(b)の状態からさら
に30度回転して、突起13はW相コイル14wと対向
し、W相センサ32wが立ち下がりを検出するととも
に、U相センサ32uが立ち上がりを検出する(t
c)。
In this state, if the application of the excitation voltage to the V-phase coil 14v is stopped and only the W-phase coil 14w is applied, the rotor rotates in the same manner as described above, and further rotates by 30 degrees from the state of (b). As a result, the projection 13 faces the W-phase coil 14w, and the W-phase sensor 32w detects the fall and the U-phase sensor 32u detects the rise (t
c).

【0038】ここで、前述と同様の手順を繰り返せば、
ロータ11はさらに30度回転し、(a)と同じ状態に
戻る。以上のように、ロータ11が90度回転するため
に要する時間を1周期と考える。
Here, by repeating the same procedure as described above,
The rotor 11 further rotates by 30 degrees and returns to the same state as (a). As described above, the time required for the rotor 11 to rotate 90 degrees is considered as one cycle.

【0039】1周期の間に、各センサ32u〜32wは
1回ずつ順に位置信号を検出する。従って、これらの位
置信号を基準とすれば、各コイル14u〜14wに励磁
電圧を順次印加することができるのである。
During one period, each of the sensors 32u to 32w detects a position signal one by one in order. Therefore, based on these position signals, the excitation voltage can be sequentially applied to each of the coils 14u to 14w.

【0040】次に、図6〜図8を参照して、本実施の形
態により実行される電圧制御について説明する。尚、本
制御ルーチンは、検出された位置信号に基づいて次回の
電圧供給を制御するものである。従って、今回供給され
る励磁電圧は、前回検出された位置信号に基づいて制御
されることに留意する。
Next, the voltage control executed according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. This control routine controls the next voltage supply based on the detected position signal. Therefore, it is noted that the excitation voltage supplied this time is controlled based on the position signal detected last time.

【0041】また、上述の説明から、ロータ11が30
度回転する毎に、各相のコイル14u〜14wについて
順に同様の電圧制御がなされることが明らかであるの
で、ここでは、V相コイル14vについての電圧制御の
みを考える。
Also, from the above description, it is assumed that the rotor 11 is 30
It is clear that the same voltage control is sequentially performed on the coils 14u to 14w of each phase every time the motor rotates by one degree, so here, only the voltage control on the V-phase coil 14v will be considered.

【0042】SRモータ1が比較的低速で回転する場合
は、励磁電圧は図8の波形(a)に示すように制御され
る。図6に示すS1では、V相センサ32vからの出力
信号を読み込む。V相センサ32vは、スリット33の
位置を確認すると位置信号を検出する(ta)。
When the SR motor 1 rotates at a relatively low speed, the excitation voltage is controlled as shown by a waveform (a) in FIG. In S1 shown in FIG. 6, an output signal from the V-phase sensor 32v is read. When confirming the position of the slit 33, the V-phase sensor 32v detects a position signal (ta).

【0043】ここで、前回検出された位置信号に基づい
て、V相電圧の印加が開始される(同時に、U相センサ
32uが前回検出した位置信号に基づいて、U相電圧の
印加が停止される)。
Here, the application of the V-phase voltage is started based on the position signal detected last time (at the same time, the application of the U-phase voltage is stopped based on the position signal detected last time by the U-phase sensor 32u). ).

【0044】S2では、前記位置信号の立ち下がりを検
出したか否かが判定される。立ち下がりを検出しない場
合はリターンされ、再びV相センサ32vの出力信号を
読み込んで、同判定を繰り返す。
In S2, it is determined whether or not the fall of the position signal has been detected. When the falling is not detected, the process is returned, the output signal of the V-phase sensor 32v is read again, and the same determination is repeated.

【0045】一方、検出した場合(tb)はS3に進ん
で、タイマにより経過時間Tを計時開始する。尚、前記
立ち下がりの検出と同時に、W相センサ32wが立ち上
がりを検出すると共に、前述と同様にして、V相電圧の
印加が停止され、W相電圧の印加が開始される。従っ
て、ロータ11はさらに回転して時刻tcに達し、同様
の制御が実行される。
On the other hand, if it is detected (tb), the process proceeds to S3, and the timer starts counting the elapsed time T. At the same time as the detection of the fall, the W-phase sensor 32w detects the rise, and the application of the V-phase voltage is stopped and the application of the W-phase voltage is started in the same manner as described above. Therefore, the rotor 11 further rotates to reach the time tc, and the same control is executed.

【0046】S4では、ロータ11の実回転数を測定す
る。前記実回転数は、例えば、位置信号の検出周期であ
る前回の立ち下がりから今回の立ち下がりまでの経過時
間より算出可能である。前記周期は、ロータ11が90
度回転するために要する時間に等しいからである。
At S4, the actual number of revolutions of the rotor 11 is measured. The actual number of revolutions can be calculated, for example, from the elapsed time from the previous fall, which is the position signal detection cycle, to the current fall. The cycle is such that the rotor 11 is 90
This is because it is equal to the time required for rotating by degrees.

【0047】この部分が実回転数測定手段に相当する。
S5では、S4で測定された実回転数に基づいて、次回
の印加タイミングを設定する。本実施の形態では、これ
を、図8に示すように、今回検出された立ち下がりから
の経過時間t1として設定する。
This part corresponds to the actual rotation speed measuring means.
In S5, the next application timing is set based on the actual rotational speed measured in S4. In the present embodiment, this is set as the elapsed time t1 from the currently detected fall, as shown in FIG.

【0048】この部分が印加タイミング設定手段に相当
する。S6では、前記実回転数に基づいて、次回の停止
タイミングを設定する。これは、前記経過時間t1と比
して長く設定され、同様に、前記立ち下がりからの経過
時間t2として設定する。
This part corresponds to the application timing setting means. In S6, the next stop timing is set based on the actual rotation speed. This is set longer than the elapsed time t1, and similarly set as the elapsed time t2 from the fall.

【0049】この部分が停止タイミング設定手段に相当
する。S7では、仮に時刻tbで励磁電圧の印加が停止
されなかった場合に、強制的にこれを停止する。位置信
号の検出はディスク31の回転に依存している一方、停
止タイミングは時間で制御されるため、立ち下がりの検
出後においても励磁電圧が印加され続けるという状況
(逆方向の駆動力が生じる)を回避するために、このよ
うな処理を設ける。
This part corresponds to the stop timing setting means. In S7, if the application of the excitation voltage is not stopped at time tb, this is forcibly stopped. While the detection of the position signal depends on the rotation of the disk 31, the stop timing is controlled by time, so that the excitation voltage is continuously applied even after the fall is detected (a reverse driving force is generated). In order to avoid this, such processing is provided.

【0050】S8では、図7に示す制御が起動する。図
7において、S10では、経過時間Tがt1に達したか
否かが判定される。達していない場合は、これに達する
まで同判定が繰り返される一方、達した場合(td)
は、S11においてV相電圧の印加を開始する。
At S8, the control shown in FIG. 7 is started. In FIG. 7, in S10, it is determined whether or not the elapsed time T has reached t1. If not reached, the same determination is repeated until this is reached, while if reached (td)
Starts the application of the V-phase voltage in S11.

【0051】S12では、経過時間Tがt2に達したか
否かが判定される。達していない場合は、これに達する
まで同判定が繰り返される一方、達した場合(te)
は、S13においてV相電圧の印加を停止する。
In S12, it is determined whether or not the elapsed time T has reached t2. If not reached, the same determination is repeated until this is reached, while if reached (te)
Stops the application of the V-phase voltage in S13.

【0052】S10〜S13までが電圧制御手段に相当
する。これに対し、SRモータ1が高速で回転する場合
は、励磁電圧を図8の波形(b)で示すように制御す
る。
Steps S10 to S13 correspond to voltage control means. On the other hand, when the SR motor 1 rotates at a high speed, the excitation voltage is controlled as shown by the waveform (b) in FIG.

【0053】これは、図6及び図7に示す制御と同様の
プロセスにより実行可能であるが、前記立ち下がりから
印加タイミング及び停止タイミングまでの経過時間を、
図8のt1’及びt2’で示すごとく設定する点が異な
る。
This can be executed by the same process as the control shown in FIGS. 6 and 7, but the elapsed time from the falling edge to the application timing and the stop timing is calculated as follows.
The difference is that they are set as shown by t1 'and t2' in FIG.

【0054】経過時間t1’及びt2’の設定に際して
は、励磁電圧の印加を開始及び停止してから、有効な電
磁力が発生及び消滅するまでの時間差を考慮する。ま
た、高速回転時には、低速回転時と比してエネルギ供給
量を増大させる必要があるため、印加時間を延長するよ
うに設定する(t2’−t1’)。
In setting the elapsed times t1 'and t2', a time difference between the start and stop of the application of the excitation voltage and the generation and disappearance of an effective electromagnetic force is taken into consideration. In addition, at the time of high-speed rotation, it is necessary to increase the amount of energy supply as compared with at the time of low-speed rotation, so that the application time is set to be extended (t2'-t1 ').

【0055】以上の制御は、位置信号の立ち下がりを基
準として実行されたが、立ち上がりを基準としても同様
の効果が得られることは明らかである。本発明の別の実
施形態では、各スリット33の幅を、1つの位置信号検
出センサが位置信号の立ち下がりを検出する以前に、別
の位置信号検出センサが位置信号の立ち上がりを検出す
るように設定する。
Although the above control is executed with reference to the fall of the position signal, it is apparent that the same effect can be obtained with reference to the rise of the position signal. In another embodiment of the present invention, the width of each slit 33 is adjusted such that another position signal detection sensor detects the rise of the position signal before one position signal detection sensor detects the fall of the position signal. Set.

【0056】これは、例えば、図9に示すように、各ス
リット33の幅を、中心角が30°より広くなるように
設定することで達成できる。図10は、この場合に各位
置信号検出センサ32u〜32wが出力する信号波形を
示しており、図示のごとく、各相のセンサ出力信号がオ
ーバーラップする。
This can be achieved, for example, by setting the width of each slit 33 so that the central angle is wider than 30 °, as shown in FIG. FIG. 10 shows the signal waveforms output by the position signal detection sensors 32u to 32w in this case, and as shown, the sensor output signals of each phase overlap.

【0057】本発明の更に別の実施形態では、前記制御
装置本体3が、図11に示すごとく、オイルポンプ2に
対して、SRモータ1の反対側に配設される。このよう
にすることで、SRモータ1で発生した熱が各位置信号
検出センサ32u〜32wへ伝達することを防止し、各
センサを耐熱性の低い材料で構成できるので、コストを
さらに削減することができる。
In still another embodiment of the present invention, the control device main body 3 is disposed on the opposite side of the SR motor 1 with respect to the oil pump 2 as shown in FIG. By doing so, the heat generated by the SR motor 1 is prevented from being transmitted to the position signal detection sensors 32u to 32w, and each sensor can be made of a material having low heat resistance, so that the cost can be further reduced. Can be.

【0058】以上のように、本発明によれば、ロータの
回転位置判定用ディスクに設けられるスリット数を4つ
に削減できるため、加工が単純化され、コスト的な不利
を排除できる。
As described above, according to the present invention, the number of slits provided on the disk for determining the rotational position of the rotor can be reduced to four, so that the processing can be simplified and the disadvantage in cost can be eliminated.

【0059】また、印加及び停止タイミングを、ロータ
の実回転数に基づいて可変設定できるため、駆動状態に
応じた信頼性の高い制御が可能となると共に、消費電力
も削減できる。
Further, since the application and stop timings can be variably set based on the actual number of revolutions of the rotor, highly reliable control according to the driving state can be performed, and power consumption can be reduced.

【0060】尚、以上の説明では、自動車用パワーステ
アリング装置のオイルポンプを回転させる動力手段とし
て適用される例について示したが、他の用途に使用され
るSRモータを制御する装置として多様な利用性がある
ことが明らかである。
In the above description, an example is shown in which the present invention is applied as a power means for rotating an oil pump of a power steering device for an automobile. However, various applications as a device for controlling an SR motor used for other purposes. It is clear that there is.

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

【図1】 本発明の構成を示す機能ブロック図FIG. 1 is a functional block diagram showing a configuration of the present invention.

【図2】 本発明の一実施形態に係るSRモータの制御
装置のシステム概略図
FIG. 2 is a system schematic diagram of an SR motor control device according to an embodiment of the present invention.

【図3】 同上SRモータの内部構造を示した概略図FIG. 3 is a schematic diagram showing an internal structure of the SR motor according to the first embodiment;

【図4】 同上SRモータの制御装置本体の内部構造を
示した慨略図
FIG. 4 is a schematic diagram showing an internal structure of a control device main body of the SR motor.

【図5】 同上SRモータ及びその制御装置の基本動作
を示す図
FIG. 5 is a diagram showing a basic operation of the SR motor and a control device therefor;

【図6】 センサ出力信号の処理ルーチンを示すフロー
チャート
FIG. 6 is a flowchart showing a processing routine of a sensor output signal.

【図7】 電圧制御を示すフローチャートFIG. 7 is a flowchart showing voltage control.

【図8】 本発明の一実施形態に係るSRモータの制御
装置により制御された電圧波形を示す図
FIG. 8 is a diagram showing a voltage waveform controlled by a control device for an SR motor according to an embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の別の実施形態に係るSRモータの制
御装置のディスクを示す図
FIG. 9 is a diagram showing a disk of a control device for an SR motor according to another embodiment of the present invention.

【図10】同上制御装置を使用した場合のセンサ出力信
号を示す図
FIG. 10 is a diagram showing a sensor output signal when the control device is used.

【図11】本発明の更に別の実施形態に係るSRモータ
の制御装置のシステム概略図
FIG. 11 is a system schematic diagram of a control device for an SR motor according to still another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 SRモータ本体 2 オイルポンプ 3 制御装置本体 4 コントロールユニット 11 ロータ 12 ステータ 13 突起 14 コイル 31 ディスク 32 位置信号検出センサ 33 スリット DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 SR motor main body 2 Oil pump 3 Control device main body 4 Control unit 11 Rotor 12 Stator 13 Projection 14 Coil 31 Disk 32 Position signal detection sensor 33 Slit

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】周方向に等間隔に配置された磁性材料を含
む4つの突起を有するロータと、周方向に等間隔に配置
された6つのコイルを有するステータとを含んで構成さ
れ、前記各コイルのうち軸対称位置に配置するものに同
じ相の励磁電圧を順次印加することにより駆動するモー
タの制御装置において、 前記ロータと同期して回転し、前記各突起に対応する所
定の位置に配置された4つのスリットを有するディスク
と、 前記各スリットの位置を、前記各相の励磁電圧を印加す
るコイルと対応する所定の位置で検出する3つの位置信
号検出センサと、を含む一方、 前記各センサが位置信号を検出してから、第1の所定時
間経過後に対応するコイルに励磁電圧を印加して、前記
第1の所定時間と比して長い第2の所定時間経過後に前
記励磁電圧の印加を停止する電圧制御手段と、 前記ロータの実際の回転数を測定する実回転数測定手段
と、 測定された実回転数に応じて、前記第1の所定時間を可
変設定する印加タイミング設定手段と、 前記実回転数に応じて、前記第2の所定時間を可変設定
する停止タイミング設定手段と、 を設けたことを特徴とするモータ制御装置。
A rotor having four protrusions each including a magnetic material arranged at equal intervals in a circumferential direction; and a stator having six coils arranged at equal intervals in a circumferential direction. In a control device for a motor driven by sequentially applying an excitation voltage of the same phase to one of the coils arranged at an axially symmetric position, the motor rotates in synchronization with the rotor and is arranged at a predetermined position corresponding to each projection. A disc having four slits, and three position signal detection sensors for detecting the position of each slit at a predetermined position corresponding to a coil for applying the excitation voltage of each phase, After the sensor detects the position signal, an excitation voltage is applied to a corresponding coil after a first predetermined time has elapsed, and the excitation voltage is applied after a second predetermined time longer than the first predetermined time has elapsed. Voltage control means for stopping application; actual rotation number measuring means for measuring the actual rotation number of the rotor; application timing setting means for variably setting the first predetermined time according to the measured actual rotation number. And a stop timing setting means for variably setting the second predetermined time in accordance with the actual rotation speed.
【請求項2】前記印加タイミング設定手段が、前記実回
転数が高い場合に、前記第1の所定時間を短く設定する
ことを特徴とする請求項1記載のモータ制御装置。
2. The motor control device according to claim 1, wherein said application timing setting means sets said first predetermined time short when said actual rotation speed is high.
【請求項3】前記停止タイミング設定手段が、前記実回
転数が高い場合に、前記第2の所定時間と第1の所定時
間の差に相当する印加時間を延長するように前記第2の
所定時間を短く設定することを特徴とする請求項2記載
のモータ制御装置。
3. The method according to claim 1, wherein the stop timing setting means extends the application time corresponding to a difference between the second predetermined time and the first predetermined time when the actual rotation speed is high. 3. The motor control device according to claim 2, wherein the time is set short.
【請求項4】前記電圧制御手段が、前記位置信号の終端
における立ち下がりを基準とすることを特徴とする請求
項3記載のモータ制御装置。
4. The motor control device according to claim 3, wherein said voltage control means uses a fall at the end of said position signal as a reference.
【請求項5】前記電圧制御手段が、前記位置信号の先頭
における立ち上がりを基準とすることを特徴とする請求
項3記載のモータ制御装置。
5. The motor control device according to claim 3, wherein said voltage control means uses a rise at the head of said position signal as a reference.
【請求項6】前記各スリットの幅が、1つの位置信号検
出センサが位置信号の立ち下がりを検出する以前に、別
の位置信号検出センサが位置信号の立ち上がりを検出す
るように設定されていることを特徴とする請求項4又は
5記載のモータ制御装置。
6. The width of each slit is set so that another position signal detection sensor detects the rise of the position signal before one position signal detection sensor detects the fall of the position signal. The motor control device according to claim 4 or 5, wherein
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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