JP2013013249A - Controller of switched reluctance motor - Google Patents

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和重 小暮
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To optimally adjust control timing of current flowing through windings.SOLUTION: A controller of a switched reluctance motor has windings of a plurality of phases which are mutually connected at a neutral point and is operated by supplying current flowing to the neutral point from each phase or current flowing to each phase from the neutral point in accordance with the rotational position of a rotor. The controller includes: setting means (an electrification phase map 23) for setting phases sequentially to be controlled in accordance with rotation of the rotor to be either an electrification phase as a phase for electrification or a non-electrification phase as a phase for non-electrification; electrification means (a drive signal generating unit 30) for electrifying the phase to be controlled in accordance with rotation of the rotor if the phase is set to be the electrification phase; and adjustment means (a commutation signal generating unit 29) for adjusting the control timing of current flowing in the windings of the phase electrified by the electrification means on the basis of the combination of the electrification phase/non-electrification phase before and after the corresponding phase.

Description

本発明は、スイッチトリラクタンスモータの制御装置に関するものである。   The present invention relates to a control device for a switched reluctance motor.

複数の突極を有するロータと、ロータを外囲するように配設された複数の内向突極を有するステータと、各内向突極に巻回された巻線とを有し、これらの巻線に選択的に通電することにより、内向突極にロータの突極を磁気的に吸引してロータに回転トルクを発生するスイッチトリラクタンスモータが知られている。   A rotor having a plurality of salient poles, a stator having a plurality of inward salient poles arranged so as to surround the rotor, and windings wound around the inward salient poles. There is known a switched reluctance motor that generates a rotational torque by magnetically attracting a salient pole of a rotor to an inward salient pole by selectively energizing the rotor.

スイッチトリラクタンスモータには、巻線が中性点で相互に接続されている構成を有するもの(例えば、特許文献1参照)と、接続されていない独立した構成を有するもの(例えば、特許文献2参照)が存在する。前者の構成を有するスイッチトリラクタンスモータの場合には、巻線から中性点に向かう電流と、中性点から巻線に向かう電流を交互に通じることで、現在通電している相の直前の相に電流が流れ続けることを防ぐとともに、残留磁界の影響を少なくし、より大きいトルクを得ることができる。   The switched reluctance motor has a configuration in which windings are connected to each other at a neutral point (for example, see Patent Document 1) and a configuration in which a winding is connected independently (for example, Patent Document 2). Reference) exists. In the case of a switched reluctance motor having the former configuration, the current immediately before the currently energized phase is passed by alternately passing the current from the winding to the neutral point and the current from the neutral point to the winding. While preventing a current from continuing to flow through the phase, the influence of the residual magnetic field can be reduced, and a larger torque can be obtained.

特開2007−028866号公報JP 2007-028866 A 特開2007−236135号公報JP 2007-236135 A

ところで、巻線が中性点で相互に接続されている構成を有するスイッチトリラクタンスモータでは、各巻線が相互に接続されていることから、2つ以上の相に同時に電流を流すことができない。このため、各相が相互に重ならないようにスイッチングをする必要があることから、例えば、U,V,Wの3相を有するスイッチトリラクタンスモータでは、図9(A)に示すように、120度毎にスイッチングを行う必要がある。なお、図9(A)において、横軸はロータの回転角度を示し、縦軸は各相への通電状態(ハイは通電、ローは非通電)を示している。   By the way, in the switched reluctance motor having a configuration in which the windings are connected to each other at a neutral point, since the windings are connected to each other, current cannot flow through two or more phases simultaneously. For this reason, since it is necessary to perform switching so that the phases do not overlap each other, for example, in a switched reluctance motor having three phases of U, V, and W, as shown in FIG. It is necessary to switch every time. In FIG. 9A, the horizontal axis represents the rotation angle of the rotor, and the vertical axis represents the energized state of each phase (high is energized and low is de-energized).

このような理由により、巻線が中性点で相互に接続されている構成を有するスイッチトリラクタンスモータでは、巻線に流す電流の制御タイミング(例えば、通電角)を120度を超えて調整することができないという問題点がある。   For this reason, in a switched reluctance motor having a configuration in which the windings are connected to each other at a neutral point, the control timing (for example, the conduction angle) of the current flowing through the windings is adjusted to exceed 120 degrees. There is a problem that can not be.

そこで、本発明は巻線に流す電流の制御タイミングを調整することが可能な、スイッチトリラクタンスモータの制御装置を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a control device for a switched reluctance motor capable of adjusting a control timing of a current flowing through a winding.

上記課題を解決するために、本発明は、中性点で相互に接続された複数の相の巻線を有し、各相から中性点に向かう電流または中性点から各相へ向かう電流をロータの回転位置に応じて供給することで動作するスイッチトリラクタンスモータの制御装置において、前記ロータの回転に応じて順次制御対象となる相を、通電する相としての通電相または通電しない相としての非通電相のいずれかに設定する設定手段と、前記ロータの回転に応じて制御対象となる相が通電相に設定されている場合には、当該相に対して通電する通電手段と、前記通電手段によって通電する相の前後の相の通電相/非通電相の組み合わせによって、当該相の巻線に流す電流の制御のタイミングを調整する調整手段と、を有する。
このような発明によれば、巻線に流す電流の制御タイミングを調整することが可能なとなる。
In order to solve the above problems, the present invention has a plurality of phase windings connected to each other at a neutral point, and a current from each phase toward a neutral point or a current from a neutral point toward each phase. In a control device for a switched reluctance motor that operates by supplying the motor according to the rotational position of the rotor, the phase that is sequentially controlled according to the rotation of the rotor is set as an energized phase that is energized or a phase that is not energized Setting means for setting any one of the non-energized phases, and when the phase to be controlled is set to the energized phase according to the rotation of the rotor, the energizing means for energizing the phase; and Adjusting means for adjusting the timing of controlling the current flowing in the winding of the phase by a combination of energized / non-energized phases before and after the phase energized by the energizing means.
According to such an invention, it becomes possible to adjust the control timing of the current flowing through the winding.

また、他の発明は、上記発明に加えて、前記制御対象となる相の前相が非通電相である場合には、当該非通電相も調整可能範囲に含めて通電開始のタイミングを調整することを特徴とする。
このような構成によれば、非通電相も含めたより広い範囲で通電開始タイミングを調整可能となり、最適化を図ることで効率を高めることができる。
In addition to the above-described invention, in another invention, in the case where the previous phase of the phase to be controlled is a non-energized phase, the non-energized phase is also included in the adjustable range and the start timing of energization is adjusted. It is characterized by that.
According to such a configuration, the energization start timing can be adjusted in a wider range including the non-energized phase, and the efficiency can be improved by optimization.

また、他の発明は、上記発明に加えて、前記制御対象となる相の後相が非通電相である場合には、当該非通電相も調整可能範囲に含めて通電終了のタイミングを調整することを特徴とする。
このような構成によれば、非通電相も含めたより広い範囲で通電終了タイミングを調整可能となり、最適化を図ることで効率を高めることができる。
In addition to the above invention, in another invention, in the case where the rear phase of the phase to be controlled is a non-energized phase, the non-energized phase is also included in the adjustable range and the timing of energization end is adjusted. It is characterized by that.
According to such a configuration, the energization end timing can be adjusted in a wider range including the non-energized phase, and the efficiency can be improved by optimization.

また、他の発明は、上記発明に加えて、前記制御対象となる相の後相が非通電相である場合には、当該非通電相も調整可能範囲に含めて巻線に生じた電流を還流するタイミングを調整することを特徴とする。
このような構成によれば、非通電相も含めたより広い範囲で還流電流を流すタイミングを調整可能となり、最適化を図ることで効率を高めることができる。
Further, in addition to the above-mentioned invention, in another invention, when the rear phase of the phase to be controlled is a non-energized phase, the current generated in the winding including the non-energized phase in the adjustable range is also included. It is characterized by adjusting the recirculation timing.
According to such a configuration, it is possible to adjust the timing of flowing the reflux current in a wider range including the non-energized phase, and the efficiency can be improved by optimization.

また、他の発明は、上記発明に加えて、前記調整手段は、前記制御対象となる相の前後の相の通電相/非通電相の組み合わせのパターンと、それぞれのパターンにおける制御のタイミングを示すマップとを対応付けしたテーブルを有しており、当該パターンに基づいて該当するマップを選択し、選択したマップに基づいて制御のタイミングを調整することを特徴とする。
このような構成によれば、通電パターンに応じてマップを選択することで、適切な制御を簡易な構成で実現することができる。
In addition to the above-mentioned invention, in another invention, the adjusting means indicates a combination pattern of energized / non-energized phases of phases before and after the phase to be controlled, and a control timing in each pattern. It has a table in which maps are associated with each other, selects a corresponding map based on the pattern, and adjusts control timing based on the selected map.
According to such a configuration, appropriate control can be realized with a simple configuration by selecting a map according to the energization pattern.

また、他の発明は、上記発明に加えて、前記スイッチトリラクタンスモータは車両に搭載されて当該車両を駆動し、前記設定手段は、前記車両がアクセルの操作量に応じた所定の加速度になるように前記通電相と前記非通電相を設定することを特徴とする。
このような構成によれば、アクセル操作に応じた最適な加速を実現するとともに、制御対象となる相の前後の相の通電/非通電に応じて電流の制御タイミングを調整することで、電力消費を確実に抑えるが可能になる。
According to another aspect of the invention, in addition to the above-described invention, the switched reluctance motor is mounted on a vehicle to drive the vehicle, and the setting means has a predetermined acceleration according to the operation amount of the accelerator. Thus, the energized phase and the non-energized phase are set as described above.
According to such a configuration, power consumption is achieved by realizing optimal acceleration according to the accelerator operation and adjusting the current control timing according to energization / non-energization of the phases before and after the phase to be controlled. Can be reliably suppressed.

本発明によれば、巻線に流す電流の制御タイミングを調整することが可能なスイッチトリラクタンスモータの制御装置を提供することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the control apparatus of the switched reluctance motor which can adjust the control timing of the electric current sent through a coil | winding.

本発明の実施形態に係るスイッチトリラクタンスモータの制御装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the control apparatus of the switched reluctance motor which concerns on embodiment of this invention. 図2(A)は通電率マップの一例であり、図2(B)は通電指令マップの一例である。FIG. 2A is an example of an energization rate map, and FIG. 2B is an example of an energization command map. 通電相マップの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of an energized phase map. マップ記憶部に格納されているマップの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the map stored in the map memory | storage part. 相の通電/非通電の組み合わせパターンと、選択マップとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the combination pattern of energization / non-energization of a phase, and a selection map. アームドライバの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of an arm driver. スイッチトリラクタンスモータのロータの位置と磁束との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the position of the rotor of a switched reluctance motor, and magnetic flux. U相のインダクタンスの変化、スイッチの状態変化、および、U相電流の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the change of the U-phase inductance, the switch state change, and the U-phase current. 各相に流れる電流パターンを示す図である。It is a figure which shows the electric current pattern which flows into each phase. 相電流の電流値と磁束量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the electric current value of a phase current, and the amount of magnetic flux. 送電流の電流値による正トルク領域と負トルク領域の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the positive torque area | region and negative torque area | region by the electric current value of a transmission current. 各相に流れる電流パターンを示す図である。It is a figure which shows the electric current pattern which flows into each phase. 本実施形態における制御の流れを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the flow of control in this embodiment. 本発明の変形実施形態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the deformation | transformation embodiment of this invention. 図14に示す加速マップの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the acceleration map shown in FIG.

次に、本発明の実施形態について説明する。   Next, an embodiment of the present invention will be described.

(A)実施形態の構成の説明
図1は、本発明の実施形態のスイッチトリラクタンスモータの制御装置を示す図である。この図に示すように、スイッチトリラクタンスモータの制御装置20は、電流指令マップ21、通電率マップ22、通電相マップ23、PWM(Pulse Width Modulation)duty計算部24、駆動相選択部25、回転速度検出部26、回転位置検出部27、マップ記憶部28、転流信号生成部29、および、駆動信号生成部30を主要な構成要素とし、トルク指令10に基づいてアームドライバ51を制御し、SR(Switched Reluctance)モータ53にバッテリ50から電力を供給してこれを制御する。
(A) Description of Configuration of Embodiment FIG. 1 is a diagram illustrating a control device for a switched reluctance motor according to an embodiment of the present invention. As shown in this figure, the control device 20 of the switched reluctance motor includes a current command map 21, an energization rate map 22, an energization phase map 23, a PWM (Pulse Width Modulation) duty calculation unit 24, a drive phase selection unit 25, and a rotation. The speed detection unit 26, the rotation position detection unit 27, the map storage unit 28, the commutation signal generation unit 29, and the drive signal generation unit 30 are main components, and the arm driver 51 is controlled based on the torque command 10. Electric power is supplied from a battery 50 to an SR (Switched Reluctance) motor 53 to control it.

ここで、トルク指令10は、例えば、SRモータ53が電気自動車に搭載され、その動力源とされている場合には、アクセルペダルの操作量(踏み込み量)に対応する値であり、例えば、0〜100%の範囲とされる。電流指令マップ21は、図2(B)に示すような、トルク指令値と電流指令値とを対応付けして格納したマップを有し、トルク指令値に応じた電流指令値を選択して出力する。なお、電流指令値とは、SRモータ53の各巻線に流す電流の目標値をいう。   Here, for example, when the SR motor 53 is mounted on an electric vehicle and used as a power source, the torque command 10 is a value corresponding to an operation amount (depression amount) of an accelerator pedal. It is made into the range of -100%. The current command map 21 has a map in which the torque command value and the current command value are stored in association with each other as shown in FIG. 2B. The current command map 21 selects and outputs a current command value corresponding to the torque command value. To do. Note that the current command value refers to a target value of a current flowing through each winding of the SR motor 53.

通電率マップ22は、図2(A)に示すような、トルク指令値と通電率を対応付けして格納したマップを有し、トルク指令値に対応する通電率を選択して出力する。なお、通電率とは、SRモータ53の相を間引きして通電する場合(一部の相のみに通電する場合)に、通電する相(以下「通電相」と称する)と、通電しない相(以下「非通電相」と称する)との割合を示す。図2(A)の例では、SRモータ53の回転に応じて通電される一連の9つの相に注目した場合に、そのうちの3相に通電されるときが通電率3/9であり、9相全てに通電されるのが通電率9/9である。   The energization rate map 22 has a map in which the torque command value and the energization rate are stored in association with each other as shown in FIG. 2A, and selects and outputs the energization rate corresponding to the torque command value. It should be noted that the energization rate refers to the phase that is energized (hereinafter referred to as “energized phase”) and the phase that is not energized (when energizing only a part of the phases) when the SR motor 53 is energized (when energizing only a part of the phases). The ratio is hereinafter referred to as “non-energized phase”. In the example of FIG. 2A, when attention is paid to a series of nine phases that are energized according to the rotation of the SR motor 53, the energization rate is 3/9 when the three phases are energized. The energization rate 9/9 is energized to all phases.

通電相マップ23は、図3に示すように、通電率マップ22から供給される通電率に対応する通電パターンを格納しており、通電率に応じた通電パターンを読み出して出力する。なお、図3では、○が通電相を示し、×は非通電相を示している。   As shown in FIG. 3, the energization phase map 23 stores an energization pattern corresponding to the energization rate supplied from the energization rate map 22, and reads and outputs the energization pattern corresponding to the energization rate. In FIG. 3, ◯ indicates the energized phase, and x indicates the non-energized phase.

本実施形態では、全ての相に通電するのではなく、一部の相を間引きして通電する方法を採用している。これについて詳細に説明する。一般的なSRモータでは、U,V,Wの3相全てに対して通電し、巻線に流れる電流を調整することでトルクを制御する。一方、本実施形態では、図2(A)に示すように、例えば、トルク指令値がT2a未満の場合には、通電率は3/9に設定され、図3のNo1に示すように、U相のみが通電され、V相およびW相は通電が停止(間引き)される。このとき、図2(B)に示すように、トルク
指令値の増加に応じて電流指令値が増加する。また、トルク指令値がT2a以上、T2f未満の範囲では、図2(B)に示すように電流指令値はI7で一定となり、トルク指令値の増加に応じて通電率が4/9〜8/9の範囲で増加する。例えば、通電率が4/9の場合には、図3のNo2に示すように、1,3,5,7番目のU,W,V,U相が通電され、2,4,6,8,9番目のV,U,W,V,W相が非通電とされる。そして、トルク指令値がT2f以上となった場合には、通電率は9/9(図3のNo7参照)となって全相駆動され、トルク指令値の増加に応じて電流指令値が増加する。
In this embodiment, not all the phases are energized, but a method of energizing a part of the phases is adopted. This will be described in detail. In a general SR motor, the torque is controlled by energizing all three phases of U, V, and W and adjusting the current flowing in the winding. On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 2A, for example, when the torque command value is less than T2a, the energization rate is set to 3/9, and as shown in No. 1 in FIG. Only the phases are energized, and energization is stopped (thinned out) for the V and W phases. At this time, as shown in FIG. 2B, the current command value increases as the torque command value increases. In the range where the torque command value is T2a or more and less than T2f, as shown in FIG. 2B, the current command value is constant at I7, and the energization rate is 4/9 to 8 / according to the increase of the torque command value. It increases in the range of 9. For example, when the energization rate is 4/9, the first, third, fifth, and seventh U, W, V, and U phases are energized as indicated by No 2 in FIG. , The ninth V, U, W, V, W phase is deenergized. When the torque command value is equal to or greater than T2f, the energization rate is 9/9 (see No. 7 in FIG. 3) and all phases are driven, and the current command value increases as the torque command value increases. .

PWMduty計算部24は、電流指令マップ21から供給される電流指令値を目標値として、電流センサ52によって検出される、アームドライバ51からSRモータ53に流す電流のデューティを計算し、駆動信号生成部30に供給する。   The PWM duty calculation unit 24 calculates the duty of the current flowing from the arm driver 51 to the SR motor 53, detected by the current sensor 52, using the current command value supplied from the current command map 21 as a target value, and a drive signal generation unit 30.

駆動相選択部25は、通電相マップ23から供給される通電パターン(図3参照)に基づいて、駆動対象となる相を選択し、マップ記憶部28と転流信号生成部29に通知する。回転位置検出部27は、回転検出センサ54から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換してマップ記憶部28、転流信号生成部29、および、回転速度検出部26に出力する。回転速度検出部26は、回転位置検出部27から供給される信号の差分を求めて、SRモータ53の回転速度を検出し、駆動相選択部25およびマップ記憶部28に供給する。   The drive phase selection unit 25 selects a phase to be driven based on the energization pattern (see FIG. 3) supplied from the energization phase map 23 and notifies the map storage unit 28 and the commutation signal generation unit 29. The rotation position detection unit 27 converts the analog signal output from the rotation detection sensor 54 into a digital signal and outputs the digital signal to the map storage unit 28, the commutation signal generation unit 29, and the rotation speed detection unit 26. The rotational speed detection unit 26 obtains the difference between the signals supplied from the rotational position detection unit 27, detects the rotational speed of the SR motor 53, and supplies it to the drive phase selection unit 25 and the map storage unit 28.

マップ記憶部28は、進角マップ、通電角マップ、および、還流角マップを記憶しており、通電パターンに応じたマップを選択し、回転速度および電流指令値等に応じた進角、通電角、および、還流角を取得して出力する。なお、進角、通電角、および、還流角の詳細については図8を参照して後述する。図4は、マップ記憶部28に格納されているマップの詳細を示す図である。この図に示すように、マップ記憶部28には、進角マップとして第1進角マップおよび第2進角マップが格納され、通電角マップとして第1通電角マップ、第2通電角マップ、および、第3通電角マップが格納され、還流角マップとして第1還流角マップ、第2還流角マップ、および、第3還流角マップが格納されている。図5は、通電パターンと選択されるマップとの関係を示す図である。この図5において、対象相は制御対象となる相を示し、前相は対象相の直前の相を示し、後相は対象相の直後の相を示す。ここで、○は通電相を示し、×は非通電相を示している。なお、対象相が×の場合には通電制御の必要がないので、図5には記載されていない。ここで、前相と後相の双方が○の場合(1行目の場合)には、第1進角マップが選択される。前相が○で後相が×の場合(2行目の場合)には、第1進角マップ、第1通電角マップ、および、第1還流角マップが選択される。前相が×で後相が○の場合(3行目の場合)には、第2進角マップ、第2通電角マップ、および、第2還流角マップが選択される。また、前相と後相の双方が×の場合(4行目の場合)には、第2進角マップ、第3通電角マップ、および、第3還流角マップが選択される。このように、マップ記憶部28は、駆動相選択部25から供給される前後相の通電パターンに応じて対応するマップを選択し、電流指令マップ21から供給される電流指令値と、回転速度検出部26から供給される回転速度値に対応する進角、通電角、還流角を、選択したマップから取得して転流信号生成部29に供給する。   The map storage unit 28 stores an advance angle map, an energization angle map, and a return angle map, selects a map according to the energization pattern, and advances and energizes according to the rotation speed, current command value, and the like. , And the reflux angle is acquired and output. Details of the advance angle, the energization angle, and the reflux angle will be described later with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram showing details of the map stored in the map storage unit 28. As shown in this figure, the map storage unit 28 stores a first advance angle map and a second advance angle map as advance angle maps, and a first energization angle map, a second energization angle map, and The third conduction angle map is stored, and the first reflux angle map, the second reflux angle map, and the third reflux angle map are stored as the reflux angle map. FIG. 5 is a diagram illustrating the relationship between the energization pattern and the selected map. In FIG. 5, the target phase indicates a phase to be controlled, the previous phase indicates the phase immediately before the target phase, and the rear phase indicates the phase immediately after the target phase. Here, ◯ indicates an energized phase, and x indicates a non-energized phase. In addition, when an object phase is x, it is not described in FIG. Here, when both the front phase and the rear phase are ◯ (in the first row), the first advance map is selected. When the front phase is ◯ and the rear phase is X (in the second row), the first advance angle map, the first conduction angle map, and the first return angle map are selected. When the front phase is x and the rear phase is o (in the third row), the second advance angle map, the second conduction angle map, and the second return angle map are selected. When both the front phase and the rear phase are x (in the case of the fourth row), the second advance angle map, the third conduction angle map, and the third return angle map are selected. As described above, the map storage unit 28 selects a map corresponding to the energization pattern of the front and rear phases supplied from the drive phase selection unit 25, and detects the current command value supplied from the current command map 21 and the rotation speed detection. The advance angle, energization angle, and reflux angle corresponding to the rotation speed value supplied from the unit 26 are acquired from the selected map and supplied to the commutation signal generation unit 29.

転流信号生成部29は、回転位置検出部27によって検出された回転位置に基づいてU相、V相、および、W相の通電パターン信号を形成する。そして、形成された通電パターン信号は、マップ記憶部28に格納された対応するマップから供給される進角、通電角、および、還流角の値に基づいて制御のタイミングが調整される。   The commutation signal generation unit 29 forms U-phase, V-phase, and W-phase energization pattern signals based on the rotational position detected by the rotational position detection unit 27. The formed energization pattern signal is adjusted in control timing based on the advance angle, energization angle, and return angle values supplied from the corresponding map stored in the map storage unit 28.

駆動信号生成部30は、転流信号生成部29から供給される通電パターン信号、およびPWMduty計算部24から供給されるデューティ信号に基づきPWM制御信号を生成し、アームドライバ51に供給する。生成されるPWM制御信号は、U相、V相またはW
相の通電パターン信号に、PWMduty計算部24から供給されるデューティ信号に基づくPWM信号を重畳させたものとなる。
The drive signal generation unit 30 generates a PWM control signal based on the energization pattern signal supplied from the commutation signal generation unit 29 and the duty signal supplied from the PWM duty calculation unit 24, and supplies the PWM control signal to the arm driver 51. The generated PWM control signal is U phase, V phase or W phase.
The PWM signal based on the duty signal supplied from the PWM duty calculation unit 24 is superimposed on the phase energization pattern signal.

バッテリ50は、例えば、鉛蓄電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池によって構成され、アームドライバ51を介してSRモータ53に直流電力を供給する。   The battery 50 is configured by a secondary battery such as a lead storage battery, a nickel cadmium battery, a nickel hydride battery, or a lithium ion battery, and supplies DC power to the SR motor 53 via the arm driver 51.

アームドライバ51は、駆動信号生成部30から供給される駆動信号に応じてバッテリ50から出力される直流電力をスイッチングし、SRモータ53の各相を構成する巻線に供給する。図6はアームドライバの構成例を示している。この図に示すように、アームドライバ51は、ダイオードとFET(Field Effect Transistor)とが並列接続されたスイッチングユニットが直列接続されて構成されている。より詳細には、スイッチングユニット60H,60Lは直列接続され、これらの接続点がSRモータ53の巻線の中性点64に接続され、両端がバッテリ50に接続されている。スイッチングユニット61H,61Lは直列接続され、これらの接続点が巻線のU相に接続され、両端がバッテリ50に接続されている。スイッチングユニット62H,62Lは直列接続され、これらの接続点が巻線のV相に接続され、両端がバッテリ50に接続されている。スイッチングユニット63H,63Lは直列接続され、これらの接続点が巻線のW相に接続され、両端がバッテリ50に接続されている。また、スイッチングユニット60H〜63H,60L〜63Lは、駆動信号生成部30から供給される駆動信号によってそれぞれスイッチングされる。なお、バッテリ50には、高周波ノイズを低減するためのコンデンサ65が並列に接続されている。   The arm driver 51 switches the DC power output from the battery 50 in accordance with the drive signal supplied from the drive signal generation unit 30 and supplies it to the windings constituting each phase of the SR motor 53. FIG. 6 shows a configuration example of the arm driver. As shown in this figure, the arm driver 51 is configured by connecting in series a switching unit in which a diode and a field effect transistor (FET) are connected in parallel. More specifically, the switching units 60 </ b> H and 60 </ b> L are connected in series, these connection points are connected to the neutral point 64 of the winding of the SR motor 53, and both ends are connected to the battery 50. The switching units 61H and 61L are connected in series, these connection points are connected to the U phase of the winding, and both ends are connected to the battery 50. The switching units 62 </ b> H and 62 </ b> L are connected in series, these connection points are connected to the V phase of the winding, and both ends are connected to the battery 50. The switching units 63H and 63L are connected in series, these connection points are connected to the W phase of the winding, and both ends are connected to the battery 50. The switching units 60H to 63H and 60L to 63L are switched by the drive signal supplied from the drive signal generation unit 30, respectively. Note that a capacitor 65 for reducing high-frequency noise is connected to the battery 50 in parallel.

SRモータ53の回転軸を挟んで対向するステータ突極Su,Sv,Swには、U,V,W相の巻線が巻回されている。各相の巻線は、一端が中性点64において相互に接続されてスイッチングユニット60H,60Lの接続点に接続され、他端がスイッチングユニット61H〜63H,61L〜63Lの接続点にそれぞれ接続されている。SRモータ53は、図7に示すように、ステータSと、ステータSに対し回転自在に配置されたロータRとを備えている。ステータSは、複数のステータ突極(Su、Sv、Sw)が一体形成されているステータコアSCと、ステータ突極(Su、Sv、Sw)にそれぞれ巻装されたU相、V相およびW相の巻線(U、V、W)を備えている。また、ロータRには、複数のロータ突極(R1、R2、R3、R4)が一体形成されている。   U, V, and W phase windings are wound around the stator salient poles Su, Sv, and Sw that are opposed to each other with the rotation shaft of the SR motor 53 interposed therebetween. One end of each phase winding is connected to each other at the neutral point 64 and connected to the connection point of the switching units 60H and 60L, and the other end is connected to the connection point of the switching units 61H to 63H and 61L to 63L. ing. As shown in FIG. 7, the SR motor 53 includes a stator S and a rotor R disposed so as to be rotatable with respect to the stator S. The stator S includes a stator core SC in which a plurality of stator salient poles (Su, Sv, Sw) are integrally formed, and a U phase, a V phase, and a W phase wound around the stator salient poles (Su, Sv, Sw), respectively. Windings (U, V, W). The rotor R is integrally formed with a plurality of rotor salient poles (R1, R2, R3, R4).

図8は、本実施形態における進角、通電角、および、還流角を説明するための図である。この図8は、U相に通電する場合を例示している。図8(A)は、ステータ突極Suと、ロータ突極R1が離間した状態から、これらが対向する状態(図7(A)の状態)を経て、離間した状態(図7(B)の状態)になるまでのU相の巻線のインダクタンス値の変化を示している。この図8(A)に示すように、インダクタンスはステータ突極Suと、ロータ突極R1が接近するにつれて増加し、これらが対向する状態でピークに達し、離間するにつれて減少する。図8(B)はスイッチングユニット60Hの動作を示し、図8(C)はスイッチングユニット61Lの動作を示し、図8(D)はU相に流れる電流を示している。なお、図8(A),(B)において、ハイはスイッチングユニットを構成するFETがオンの状態を示し、ローはオフの状態を示す。ここで、スイッチングユニット60H,61Lは、インダクタンスが増加する角度Taよりも前からスイッチング動作が開始され、このTaを進角と称する。また、スイッチングユニット60Hがオンの状態を継続する角度Toを通電角と称する。また、スイッチングユニット61Lは、PWM制御によって間欠的にオン/オフが繰り返されるが、このスイッチングユニット61Lが最後にオフの状態にされてから、スイッチングユニット60Hがオフの状態にされるまでの角度Trを還流角と称する。このようなスイッチング制御の結果、U相の巻線には、図8(D)に示すような電流が通じる。   FIG. 8 is a diagram for explaining the advance angle, the energization angle, and the reflux angle in the present embodiment. FIG. 8 illustrates a case where the U phase is energized. FIG. 8A shows a state in which the stator salient pole Su and the rotor salient pole R1 are separated from each other through a state in which they face each other (state in FIG. 7A) (see FIG. 7B). The change of the inductance value of the U-phase winding until the state is reached is shown. As shown in FIG. 8A, the inductance increases as the stator salient pole Su and the rotor salient pole R1 approach each other, reaches a peak when they face each other, and decreases as they are separated. 8B shows the operation of the switching unit 60H, FIG. 8C shows the operation of the switching unit 61L, and FIG. 8D shows the current flowing in the U phase. In FIGS. 8A and 8B, high indicates that the FET constituting the switching unit is on, and low indicates that it is off. Here, the switching units 60H and 61L start the switching operation before the angle Ta at which the inductance increases, and this Ta is referred to as an advance angle. In addition, an angle To that keeps the switching unit 60H on is referred to as a conduction angle. Further, the switching unit 61L is intermittently turned on / off by PWM control, but the angle Tr from when the switching unit 61L is finally turned off to when the switching unit 60H is turned off. Is referred to as the reflux angle. As a result of such switching control, a current as shown in FIG. 8D is passed through the U-phase winding.

(B)実施形態の動作原理の説明
まず、本実施形態の動作原理について説明する。図9は各相の通電パターンについて説明する図である。ここで、図9(A)は、従来における各相の通電パターンを説明するための図である。この図9(A)に示すように、従来の場合、各相には、ロータの回転に応じて120度毎に巻線に電流が供給される。より詳細には、図6において、U相に通電する際には、スイッチングユニット60Hとスイッチングユニット61Lがオンの状態とされ、スイッチングユニット60H、中性点64、U相の巻線、および、スイッチングユニット61Lを経由してバッテリ50から電流が通じる。つぎに、V相に通電する際には、スイッチングユニット60Lとスイッチングユニット62Hがオンの状態とされ、スイッチングユニット62H、V相の巻線、中性点64、および、スイッチングユニット60Lを経由してバッテリ50から電流が通じる。つづいて、W相に通電する際には、スイッチングユニット60Hとスイッチングユニット63Lがオンの状態とされ、スイッチングユニット60H、中性点64、W相の巻線、および、スイッチングユニット63Lを経由してバッテリ50から電流が通じる。そして、再度、U相に通電する際には、スイッチングユニット60Lとスイッチングユニット61Hがオンの状態とされ、スイッチングユニット61H、U相の巻線、中性点64、および、スイッチングユニット60Lを経由してバッテリ50から電流が通じる。
(B) Description of Operation Principle of Embodiment First, the operation principle of this embodiment will be described. FIG. 9 is a diagram for explaining the energization pattern of each phase. Here, FIG. 9A is a diagram for explaining a conventional energization pattern of each phase. As shown in FIG. 9A, in the conventional case, a current is supplied to the windings every 120 degrees in accordance with the rotation of the rotor. More specifically, in FIG. 6, when the U phase is energized, the switching unit 60H and the switching unit 61L are turned on, the switching unit 60H, the neutral point 64, the U phase winding, and the switching Current flows from the battery 50 via the unit 61L. Next, when energizing the V phase, the switching unit 60L and the switching unit 62H are turned on, and the switching unit 62H, the V phase winding, the neutral point 64, and the switching unit 60L are passed through. Current flows from the battery 50. Subsequently, when the W phase is energized, the switching unit 60H and the switching unit 63L are turned on, via the switching unit 60H, the neutral point 64, the W phase winding, and the switching unit 63L. Current flows from the battery 50. When the U phase is energized again, the switching unit 60L and the switching unit 61H are turned on, and the switching unit 61H, the U phase winding, the neutral point 64, and the switching unit 60L are passed through. Thus, current flows from the battery 50.

ここで、スイッチングユニット60L,60Hは交互にスイッチングされることから、隣接する相間では、スイッチングのタイミングが重複しないようにする必要がある。そのようにしないと、スイッチングユニット60L,60Hが同時にオンの状態となって、バッテリ50の出力が短絡状態となるためである。そこで、従来においては、図9(A)に示すように、各相は120度を超えない範囲でスイッチング制御されていた。   Here, since the switching units 60L and 60H are alternately switched, it is necessary to prevent the switching timing from overlapping between adjacent phases. Otherwise, the switching units 60L and 60H are simultaneously turned on, and the output of the battery 50 is short-circuited. Therefore, conventionally, as shown in FIG. 9 (A), each phase has been subjected to switching control within a range not exceeding 120 degrees.

一方、本実施形態では、SRモータ53の状態によって、図9(B)に示すように、相が間引いて通電される。これは、トルク指令値が比較的小さい場合に、相電流が減少して効率が低下することを防止するためである。これについて詳細に説明する。図7(A)は、前述のように、U相の巻線が巻装されているステータ突極Su,Suに対し、ロータRに形成されているロータ突極R1,R3が、完全に対向している状態(完全対向状態)のSRモータ53を示す。そして、同図において、磁束φ1は、U相の巻線が巻装されているステータ突極Su,Suに対し、ロータRに形成されているロータ突極R1,R3が完全対向状態であるSRモータ53において、U相の巻線に相電流が供給されているときに、ステータ突極Su,Suを磁気回路としてSRモータ53に形成される磁束を示し、磁束φ1の磁束量は、SRモータ53に形成される磁束において最大の磁束量となる。   On the other hand, in the present embodiment, depending on the state of the SR motor 53, as shown in FIG. This is for preventing the phase current from decreasing and the efficiency from decreasing when the torque command value is relatively small. This will be described in detail. As shown in FIG. 7A, the rotor salient poles R1 and R3 formed on the rotor R are completely opposed to the stator salient poles Su and Su around which the U-phase winding is wound. The SR motor 53 is shown in a state where it is in a fully-opposed state. In the figure, the magnetic flux φ1 is SR in which the rotor salient poles R1 and R3 formed in the rotor R are completely opposed to the stator salient poles Su and Su around which the U-phase winding is wound. In the motor 53, when a phase current is supplied to the U-phase winding, the magnetic flux formed in the SR motor 53 using the stator salient poles Su and Su as a magnetic circuit is shown. In the magnetic flux formed in 53, the maximum magnetic flux amount is obtained.

図7(B)は、U相の巻線が巻装されているステータ突極Su,Suに対し、ロータRに形成されているロータ突極R1,R3が完全に非対向となっている状態(完全非対向状態)のSRモータ53を示す。そして、同図において、磁束φ2は、U相の巻線が巻装されているステータ突極Su,Suに対し、ロータRに形成されているロータ突極R1,R3が完全非対向状態であるSRモータ53において、U相の巻線に電流が供給されているときに、ステータ突極Su,Suを磁気回路としてSRモータ53に形成される磁束を示し、磁束φ2の磁束量は、SRモータ53に形成される磁束において最小の磁束量となる。   FIG. 7B shows a state in which the rotor salient poles R1 and R3 formed on the rotor R are completely opposed to the stator salient poles Su and Su around which the U-phase winding is wound. The SR motor 53 is shown (in a completely non-opposing state). In the figure, the magnetic flux φ2 is such that the rotor salient poles R1 and R3 formed on the rotor R are completely non-opposing to the stator salient poles Su and Su around which the U-phase winding is wound. In the SR motor 53, when current is supplied to the U-phase winding, the magnetic flux formed in the SR motor 53 using the stator salient poles Su and Su as a magnetic circuit is shown. The minimum amount of magnetic flux in the magnetic flux formed at 53 is obtained.

U相の巻線と同様に、V相およびW相の巻線にも相電流が転流され、順次供給される。そして、V相およびW相の巻線が巻装されているステータ突極Sv,Sv,Sw,Swを磁気回路として形成される磁束も、磁束φ1から磁束φ2の間で変化する。   Similar to the U-phase winding, the phase current is commutated and sequentially supplied to the V-phase and W-phase windings. The magnetic flux formed by using the stator salient poles Sv, Sv, Sw, Sw around which the V-phase and W-phase windings are wound as a magnetic circuit also changes between the magnetic flux φ1 and the magnetic flux φ2.

図10は、SRモータ53に供給される相電流と磁束φ1および磁束φ2の関係を示す
ものである。SRモータ53のロータRに作用するモータトルクは、同図において、磁束φ1、磁束φ2の磁束量および相電流の電流値iで囲まれる面積に比例する。また、U相、V相およびW相の各巻線に供給される相電流の電流値が大きくなるにつれて磁束φ1と磁束φ2の磁束量も増加し、電流値i1を超えると磁束φ1と磁束φ2の磁束量の増加が緩慢となり、それぞれ上限値に漸近する。
FIG. 10 shows the relationship between the phase current supplied to the SR motor 53, the magnetic flux φ1, and the magnetic flux φ2. The motor torque acting on the rotor R of the SR motor 53 is proportional to the area surrounded by the magnetic flux φ1, the magnetic flux amount of the magnetic flux φ2 and the current value i of the phase current in FIG. Further, as the current value of the phase current supplied to each of the U-phase, V-phase, and W-phase windings increases, the amount of magnetic flux φ1 and magnetic flux φ2 also increases, and when the current value i1 is exceeded, the magnetic flux φ1 and magnetic flux φ2 are increased. The increase in the amount of magnetic flux becomes slow and gradually approaches the upper limit value.

相電流の電流値が電流値i1である場合には、面積A1に比例するモータトルクがロータRに作用する。また、相電流の電流値が電流値i1の約2倍の電流値i2である場合には、面積A1に面積A2を足した面積A3に比例するモータトルクがロータRに作用する。   When the current value of the phase current is the current value i1, a motor torque proportional to the area A1 acts on the rotor R. When the current value i2 of the phase current is about twice the current value i1, the motor torque proportional to the area A3 obtained by adding the area A2 to the area A1 acts on the rotor R.

相電流の電流値が電流値i1未満の場合は、磁束φ1と磁束φ2の磁束量の差が小さいのに対し、相電流の電流値が電流値i1を超える場合は、磁束φ1と磁束φ2の磁束量の差が大きく略一定の値となる。そのため、相電流の電流値が電流値i1であるときの面積A1に対し、相電流の電流値が電流値i1の約2倍の電流値i2であるときの面積A3は、約3倍となる。したがって、SRモータ53の効率は、SRモータ53に供給される相電流の電流値が大きい方が高くなり、SRモータ53を高効率で駆動させたい場合には、SRモータ53に形成される磁束が飽和する所定の大きさの電流値の相電流を供給するほうがよい。   When the current value of the phase current is less than the current value i1, the difference in the magnetic flux amount between the magnetic flux φ1 and the magnetic flux φ2 is small, whereas when the current value of the phase current exceeds the current value i1, the magnetic flux φ1 and the magnetic flux φ2 The difference in the amount of magnetic flux is large and becomes a substantially constant value. Therefore, the area A3 when the current value i2 of the phase current is about twice the current value i1 is about three times the area A1 when the current value of the phase current is the current value i1. . Therefore, the efficiency of the SR motor 53 is higher when the current value of the phase current supplied to the SR motor 53 is larger. When it is desired to drive the SR motor 53 with high efficiency, the magnetic flux formed in the SR motor 53 is increased. It is better to supply a phase current having a current value of a predetermined magnitude that saturates.

図11は、電流値i1、および電流値i1に対し約2倍の電流値i2(i2≒2×i1)の相電流が、U相、V相およびW相の巻線に供給されたときの相電流の時間変化を示している。ロータRを駆動方向に効率よく回転させるためには、「正トルク領域」のみでU相、V相およびW相の巻線に相電流が通電されることが望ましい。しかしながら、「正トルク領域」においてU相、V相およびW相の巻線に通電されていた相電流が減衰し、U相、V相およびW相の巻線を流れなくなるまでには多少の時間を要する。そのため、「負トルク領域」においても、U相、V相およびW相の巻線に相電流が通電されてしまい、この相電流によりロータの駆動効率が低減される。   FIG. 11 shows a case where a current value i1 and a phase current having a current value i2 (i2≈2 × i1) approximately twice the current value i1 are supplied to the U-phase, V-phase, and W-phase windings. The time change of the phase current is shown. In order to efficiently rotate the rotor R in the driving direction, it is desirable that the phase current is supplied to the U-phase, V-phase, and W-phase windings only in the “positive torque region”. However, in the “positive torque region”, it takes some time before the phase current that has been applied to the U-phase, V-phase, and W-phase windings attenuates and no longer flows through the U-phase, V-phase, and W-phase windings. Cost. Therefore, even in the “negative torque region”, a phase current is applied to the U-phase, V-phase, and W-phase windings, and the driving efficiency of the rotor is reduced by this phase current.

図11(A)および図11(B)において、電流値i1および電流値i2の相電流が、U相、V相およびW相の巻線に供給されたときには、『「正トルク領域」の面積』から『「負トルク領域」の面積』を差し引いた面積に比例するトルクがロータRに作用する。ここで、図11(A)および図11(B)に示すように、電流値i1のときの『「正トルク領域」の面積』に対する『「負トルク領域」の面積』の割合に比して、電流値i1よりも電流値の大きい電流値i2のときの『「正トルク領域」の面積』に対する『「負トルク領域」の面積』の割合のほうが小さい。   11A and 11B, when the phase currents having the current value i1 and the current value i2 are supplied to the U-phase, V-phase, and W-phase windings, “the area of the“ positive torque region ” The torque proportional to the area obtained by subtracting “the area of the“ negative torque region ”” acts on the rotor R. Here, as shown in FIG. 11 (A) and FIG. 11 (B), compared with the ratio of “area of“ negative torque region ”” to “area of“ positive torque region ”” at current value i 1. The ratio of the “area of the“ negative torque region ”” to the “area of the“ positive torque region ”” when the current value i2 is larger than the current value i1 is smaller.

すなわち、電流値i1よりも電流値i2の相電流がU相、V相およびW相の巻線に供給されたときのほうがSRモータ53の効率が高い。したがって、相電流の時間変化の観点からも、SRモータ53を高効率で駆動させたい場合には、SRモータ53に形成される磁束が飽和する所定の大きさの電流値の相電流を供給するほうがよい。   That is, the SR motor 53 is more efficient when the phase current having the current value i2 is supplied to the U-phase, V-phase, and W-phase windings than the current value i1. Therefore, also from the viewpoint of the time change of the phase current, when it is desired to drive the SR motor 53 with high efficiency, a phase current having a predetermined current value at which the magnetic flux formed in the SR motor 53 is saturated is supplied. Better.

以上のような理由から、本実施形態では、電流値が低い場合には、図9(B)に示すように、相を間引くとともに、各相に通じる相電流を増加させることにより、効率を高めている。   For the reasons described above, in this embodiment, when the current value is low, the efficiency is increased by thinning out the phases and increasing the phase currents leading to the respective phases as shown in FIG. 9B. ing.

このように、本実施形態では、相を間引いて通電しているが、相を間引くことで、通電されない相である非通電相が生じる。具体的には、例えば、50%の割合で相を間引いた場合には、図9(B)に示すように、通電相の前後に非通電相が存在することになる。このように、通電相の前後(図9(B)の例では前後の双方)に非通電相が存在する場合に
は、各相に通電する角度を120度を超える範囲に設定することができる。例えば、図9(C)の例では、通電角が120度を超えて設定されている。なお、図9(C)の例は、通電角のみを増やす場合の例であるが、通電角の他にも、図8に示す、進角、および、還流角を調整することも可能である。図12は、進角、通電角、および、還流角を調整する場合の例を示している。ここで、図12(A)は相の間引きをしない場合の通電制御のタイミングを示し、図12(C)は相の間引きをしない場合の相電流の電流波形を示している。また、図12(B)は相の間引きをする場合において、進角、通電角、および、還流角を調整するときの通電制御のタイミングを示し、図12(D)は相の間引きをする場合の相電流の電流波形を示している。これらの比較から、相の間引きをする場合には、対象相の前後に存在する非通電相も調整可能な範囲に含めて、進角、通電角、および、還流角を、調整することができる。このため、より広い範囲で進角等を調整できることから、一層の最適化を図って効率を高めることができる。もちろん、場合によっては、120度を超えない範囲で進角等を設定することも可能である。
As described above, in this embodiment, the phases are thinned and energized, but by decimation of the phases, a non-energized phase that is a phase that is not energized is generated. Specifically, for example, when the phases are thinned out at a rate of 50%, as shown in FIG. 9B, there are non-energized phases before and after the energized phases. Thus, when there is a non-energized phase before and after the energized phase (both before and after in the example of FIG. 9B), the angle at which each phase is energized can be set in a range exceeding 120 degrees. . For example, in the example of FIG. 9C, the conduction angle is set to exceed 120 degrees. The example of FIG. 9C is an example in which only the energization angle is increased, but in addition to the energization angle, the advance angle and the reflux angle shown in FIG. 8 can be adjusted. . FIG. 12 shows an example of adjusting the advance angle, the energization angle, and the reflux angle. Here, FIG. 12A shows the timing of energization control when the phase is not thinned, and FIG. 12C shows the current waveform of the phase current when the phase is not thinned. FIG. 12B shows the timing of energization control when adjusting the advance angle, energization angle, and reflux angle when thinning out the phase, and FIG. 12D shows the case when thinning out the phase. The current waveform of the phase current is shown. From these comparisons, when thinning out the phases, the advance angle, energization angle, and reflux angle can be adjusted by including the non-energized phase existing before and after the target phase within the adjustable range. . For this reason, since an advance angle etc. can be adjusted in a wider range, further optimization can be aimed at and efficiency can be improved. Of course, in some cases, it is possible to set the advance angle or the like within a range not exceeding 120 degrees.

なお、進角、通電角、および、還流角は、SRモータ53の回転速度および電流指令値に応じた最適な値が予め、実験またはシミュレーション等によって求められてマップ記憶部28に記憶されており、回転速度および電流指令値に応じた最適な進角、通電角、還流角がマップ記憶部28から取得されて設定される。これにより、SRモータ53の効率を高めることができる。なお、以上の説明では、通電率が50%の場合を例に挙げて説明したが、本実施形態では、これ以外の通電率でも進角その他を調整することができる。その詳細については、以下に説明する。   For the advance angle, the energization angle, and the return angle, optimum values corresponding to the rotational speed of the SR motor 53 and the current command value are obtained in advance by experiments or simulations and stored in the map storage unit 28. The optimum advance angle, energization angle, and reflux angle corresponding to the rotation speed and the current command value are acquired from the map storage unit 28 and set. Thereby, the efficiency of the SR motor 53 can be increased. In the above description, the case where the energization rate is 50% has been described as an example. However, in this embodiment, the advance angle and the like can be adjusted even with other energization rates. Details thereof will be described below.

(C)実施形態の詳細な動作の説明
つぎに、本発明の詳細な動作について説明する。SRモータ53が車両に搭載され、駆動源とされている場合において、アクセルが操作され、トルク指令値が増加したとすると、このトルク指令値は電流指令マップ21と通電率マップ22に供給される。電流指令マップ21では、図2(B)に示す折線に基づいて、トルク指令に対応する電流指令値が選択されて出力される。例えば、トルク指令値がT2a未満の所定の値である場合には、電流指令値としてI7未満の所定の値が選択されて出力される。また、トルク指令値がT2a以上かつT2f未満の場合には、電流指令値としてI7が選択される。さらに、トルク指令値がT2f以上の場合には、電流指令値としてI7からI6の間の対応する値が選択される。このようにして選択された電流指令値は、PWMduty計算部24とマップ記憶部28に供給される。
(C) Description of Detailed Operation of Embodiment Next, detailed operation of the present invention will be described. When the SR motor 53 is mounted on a vehicle and is used as a drive source, if the accelerator is operated and the torque command value increases, the torque command value is supplied to the current command map 21 and the current ratio map 22. . In the current command map 21, a current command value corresponding to the torque command is selected and output based on the broken line shown in FIG. For example, when the torque command value is a predetermined value less than T2a, a predetermined value less than I7 is selected and output as the current command value. When the torque command value is equal to or greater than T2a and less than T2f, I7 is selected as the current command value. Further, when the torque command value is equal to or greater than T2f, a corresponding value between I7 and I6 is selected as the current command value. The current command value selected in this way is supplied to the PWM duty calculation unit 24 and the map storage unit 28.

通電率マップ22は、トルク指令値に応じた通電率を図2(A)に示す折線から求め、通電相マップ23に出力する。具体的には、トルク指令値がT2a未満の場合には通電率として3/9が選択され、T2a以上かつT2f未満の場合には通電率として4/9から8/9の間の対応する値が選択され、トルク指令値がT2f以上の場合には通電率として9/9が選択されて出力される。   The energization rate map 22 obtains the energization rate according to the torque command value from the broken line shown in FIG. 2 (A) and outputs it to the energization phase map 23. Specifically, when the torque command value is less than T2a, 3/9 is selected as the energization rate, and when T2a is less than T2f and less than T2f, the energization rate is a corresponding value between 4/9 and 8/9. Is selected, and when the torque command value is equal to or greater than T2f, 9/9 is selected and output as the energization rate.

通電相マップ23は、通電率マップ22から供給された通電率に対応する通電相マップを選択して出力する。具体的には、通電率が3/9の場合には、図3に示すNo1(1行目)の通電相マップ(○××○××○××)が選択されて出力される。通電率が4/9の場合には、図3に示すNo2(2行目)の通電相マップ(○×○×○×○××)が選択されて出力される。5/9〜9/9の場合には、No3〜No7の通電相マップがそれぞれ選択されて出力される。   The energization phase map 23 selects and outputs an energization phase map corresponding to the energization rate supplied from the energization rate map 22. Specifically, when the energization rate is 3/9, the No. 1 (first row) energization phase map (◯ XXX × XXX) shown in FIG. 3 is selected and output. When the energization rate is 4/9, the No. 2 (second line) energization phase map (◯ × ○ × ○ × ○ ××) shown in FIG. 3 is selected and output. In the case of 5/9 to 9/9, the energized phase maps No. 3 to No. 7 are respectively selected and output.

駆動相選択部25は、SRモータ53の回転速度が所定の回転速度(例えば、最大回転速度の1/10)未満の場合には、通電相マップ23から供給されるマップに拘わらず全相を駆動対象とし(すなわち、図3のNo7の(○○○○○○○○○)を通電相マップと
し)、所定の回転速度以上の場合には通電相マップ23から供給される通電相マップを選択して転流信号生成部29およびマップ記憶部28に供給する。具体的には、回転速度が所定の回転速度以上であって、通電率として4/9が選択されている場合には、図3のNo2の通電相マップ(○×○×○×○××)が選択されて転流信号生成部29およびマップ記憶部28に供給される。
When the rotational speed of the SR motor 53 is less than a predetermined rotational speed (for example, 1/10 of the maximum rotational speed), the drive phase selection unit 25 selects all phases regardless of the map supplied from the energized phase map 23. The driving phase map (supplied from No. 7 in FIG. 3 (○○○○○○○○○) as the energized phase map) is driven and the energized phase map 23 is supplied from the energized phase map 23 when the rotational speed is higher than the predetermined rotational speed. This is selected and supplied to the commutation signal generation unit 29 and the map storage unit 28. Specifically, when the rotational speed is equal to or higher than the predetermined rotational speed and 4/9 is selected as the energization rate, the energized phase map of No. 2 in FIG. ) Is selected and supplied to the commutation signal generation unit 29 and the map storage unit 28.

マップ記憶部28は、駆動相選択部25から供給される通電相マップと、回転位置検出部27から供給される回転位置に基づいて、現在制御の対象となっている相としての対象相が通電相であるか、非通電相かを判定し、対象相が通電相の場合には、通電相マップから対象相の1つ前の相である前相と、1つ後の相である後相の状態を特定する。例えば、対象相が通電相(○)であり、前相が通電相(○)であり、後相が通電相(○)である場合には、図5に示す1行目の情報に対応するので、第1進角マップを選択する。そして、マップ記憶部28は、回転速度検出部26から供給される回転速度と、電流指令マップ21から供給される電流指令値に対応する進角を第1進角マップから取得して、転流信号生成部29に供給する。また、対象相が○であり、前相が○であり、後相が×である場合には、図5に示す2行目の情報に対応するので、第1進角マップ、第1通電角マップ、第1還流角マップを選択する。そして、マップ記憶部28は、回転速度検出部26から供給される回転速度と、電流指令マップ21から供給される電流指令値に対応する進角を第1進角マップから取得し、通電角を第1通電角マップから取得し、還流角を第1還流角マップから取得し、転流信号生成部29に供給する。なお、対象相が○、前相が×、後相が○の場合には第2進角マップ、第2通電角マップ、第2還流角マップが選択され、対象相が○、前相が×、後相が×の場合には第2進角マップ、第3通電角マップ、第3還流角マップが選択され、回転速度と電流指令値に対応する進角、通電角、還流角が各マップから取得されて転流信号生成部29に供給される。   Based on the energized phase map supplied from the drive phase selector 25 and the rotational position supplied from the rotational position detector 27, the map storage unit 28 energizes the target phase as the phase that is currently controlled. If it is a phase or a non-energized phase and the target phase is an energized phase, the previous phase that is the phase immediately before the target phase and the rear phase that is the next phase from the energized phase map The state of is identified. For example, when the target phase is the energized phase (O), the previous phase is the energized phase (O), and the rear phase is the energized phase (O), this corresponds to the information on the first row shown in FIG. Therefore, the first advance angle map is selected. Then, the map storage unit 28 acquires the rotation speed supplied from the rotation speed detection unit 26 and the advance angle corresponding to the current command value supplied from the current command map 21 from the first advance map, and the commutation The signal is supplied to the signal generator 29. When the target phase is ◯, the previous phase is ◯, and the rear phase is ×, it corresponds to the information on the second row shown in FIG. 5, so the first advance angle map, the first conduction angle Select map, first reflux angle map. And the map memory | storage part 28 acquires the advance angle corresponding to the rotation speed supplied from the rotation speed detection part 26, and the electric current command value supplied from the electric current command map 21 from a 1st advance angle map, and sets an energization angle. Obtained from the first conduction angle map, the reflux angle is obtained from the first reflux angle map, and is supplied to the commutation signal generation unit 29. When the target phase is ○, the previous phase is ×, and the rear phase is ○, the second advance angle map, the second conduction angle map, and the second reflux angle map are selected, the target phase is ○, and the previous phase is ×. When the rear phase is x, the second advance angle map, the third energization angle map, and the third return angle map are selected, and the advance angle, the energization angle, and the return angle corresponding to the rotation speed and the current command value are each maps. And is supplied to the commutation signal generation unit 29.

転流信号生成部29は、駆動相選択部25から供給される対象相が通電相であるか非通電相であるかを示す通電相マップと、回転位置検出部27から供給される回転位置と、マップ記憶部28から供給される進角、通電角、および、還流角に基づいて通電パターン信号を生成して駆動信号生成部30に供給する。   The commutation signal generation unit 29 includes an energized phase map indicating whether the target phase supplied from the drive phase selecting unit 25 is an energized phase or a non-energized phase, and a rotational position supplied from the rotational position detecting unit 27. The energization pattern signal is generated based on the advance angle, the energization angle, and the return angle supplied from the map storage unit 28 and supplied to the drive signal generation unit 30.

駆動信号生成部30は、転流信号生成部29から供給される通電パターン信号に基づいて、アームドライバ51を制御する。この結果、SRモータ53が所定の回転速度(例えば、最大回転速度の1/10)未満の場合には、全相駆動(駆動率100%)とされ、図9(A)のような通電パターンで駆動される。なお、その場合、非通電相が存在しないので、通電角および還流角については延長することができないことから、全相の進角を第1進角マップに基づいて調整する。また、SRモータ53が所定の回転速度以上の場合には、トルク指令値に応じた通電率が選択され、選択された通電率に対応する通電相マップが選択される。例えば、通電相マップとして(○××○××○××)が選択された場合、対象相と前後相の通電状態に応じた進角マップ、通電角マップ、および、還流角マップが選択されるとともに、回転速度および電流指令値に対応する進角、通電角、還流角がこれらのマップから取得されて対象相に対する制御がなされる。より詳細には、通電相マップとして(○××○××○××)が選択された場合であって、対象相が前から4番目の○の場合には、通電パターンは(×○×)となり、図5に示す4行目のパターンに該当するので、第2進角マップ、第3通電角マップ、および、第3還流角マップが選択され、回転速度および電流指令値に対応する進角、通電角、および、還流角が各マップから選択されて対象相の制御が実行される。なお、通電パターンが(×○×)の場合には、前相が非通電相であるので、通常よりも広い範囲内で進角を最適な角度に調整することができるとともに、後相も非通電相であるので通電角および還流角についても通常よりも広い範囲内で最適な角度に調整することができる。また、通電パターンが(○○×)の場合には、第1進角マップ、第1通電角マップ、および、第1還流角マップに基づいて通電角と還流角が通常
よりも広い範囲内で最適な角度に調整される。また、通電パターンが(×○○)の場合には、第2進角マップ、第2通電角マップ、および、第2還流角マップに基づいて進角が通常よりも広い範囲内で最適な角度に調整される。
The drive signal generation unit 30 controls the arm driver 51 based on the energization pattern signal supplied from the commutation signal generation unit 29. As a result, when the SR motor 53 is less than a predetermined rotation speed (for example, 1/10 of the maximum rotation speed), all-phase driving (driving rate 100%) is performed, and the energization pattern as shown in FIG. It is driven by. In this case, since there is no non-energized phase, the energized angle and the reflux angle cannot be extended. Therefore, the advance angle of all phases is adjusted based on the first advance angle map. Further, when the SR motor 53 is equal to or higher than a predetermined rotation speed, an energization rate corresponding to the torque command value is selected, and an energization phase map corresponding to the selected energization rate is selected. For example, when (Oxxx XXXX) is selected as the energized phase map, the advance angle map, energized angle map, and reflux angle map corresponding to the energized state of the target phase and the front and rear phases are selected. At the same time, the advance angle, the energization angle, and the return angle corresponding to the rotation speed and the current command value are acquired from these maps, and the target phase is controlled. More specifically, when (○ ×× ○ ×× ○ ×) is selected as the energized phase map, and the target phase is the fourth ○ from the front, the energization pattern is (× ○ × Thus, the second advance angle map, the third energization angle map, and the third return angle map are selected, and the advance corresponding to the rotational speed and the current command value is selected. The angle, the energization angle, and the reflux angle are selected from each map, and the target phase is controlled. When the energization pattern is (× ○ ×), since the front phase is a non-energization phase, the advance angle can be adjusted to an optimum angle within a wider range than usual, and the rear phase is also non- Since it is an energized phase, the energization angle and the reflux angle can be adjusted to an optimum angle within a wider range than usual. When the energization pattern is (XX), the energization angle and the reflux angle are within a wider range than usual based on the first advance angle map, the first energization angle map, and the first return angle map. It is adjusted to the optimum angle. Further, when the energization pattern is (× ○○), an optimum angle within a wider range than usual based on the second advance angle map, the second energization angle map, and the second return angle map. Adjusted to

アームドライバ51は、駆動信号生成部30から供給される駆動信号に応じて、スイッチングユニット60H〜63H,60L〜63Lをスイッチングし、バッテリ50から出力される直流電力をSRモータ53の各相の巻線に供給する。これにより、ロータRが回転する。なお、このとき、アームドライバ51から各相に供給される電流は電流センサ52によって検出され、PWMduty計算部24に通知される。また、ロータRの回転位置は、回転検出センサ54によって検出され、回転位置検出部27に通知される。これらの検出信号によって、SRモータ53に供給される電流と、回転速度とが適正になるようにフィードバック制御がなされる。   The arm driver 51 switches the switching units 60 </ b> H to 63 </ b> H and 60 </ b> L to 63 </ b> L according to the drive signal supplied from the drive signal generation unit 30, and the DC power output from the battery 50 is wound on each phase of the SR motor 53. Supply to the wire. Thereby, the rotor R rotates. At this time, the current supplied from the arm driver 51 to each phase is detected by the current sensor 52 and notified to the PWM duty calculation unit 24. The rotation position of the rotor R is detected by the rotation detection sensor 54 and notified to the rotation position detection unit 27. By these detection signals, feedback control is performed so that the current supplied to the SR motor 53 and the rotation speed are appropriate.

図13は、本実施形態の動作の流れを説明するためのフローチャートである。このフローチャートに示されるように、本実施形態では以下の処理が実行される。   FIG. 13 is a flowchart for explaining the operation flow of the present embodiment. As shown in this flowchart, the following processing is executed in the present embodiment.

ステップS10では、駆動相選択部25は、制御の対象となる相としての対象相に関する情報、すなわち、対象相が通電相か非通電相かを示す情報を、通電相マップ23から取得し、転流信号生成部29に供給する。   In step S10, the drive phase selection unit 25 acquires information on the target phase as a phase to be controlled, that is, information indicating whether the target phase is an energized phase or a non-energized phase from the energized phase map 23, This is supplied to the stream signal generator 29.

ステップS11では、転流信号生成部29は、対象相が○(通電相)であるか否かを判定し、通電相である場合(ステップS11:Yes)にはステップS12に進み、×(非通電相)である場合(ステップS11:No)には処理を終了する。   In step S11, the commutation signal generation unit 29 determines whether or not the target phase is ◯ (energized phase). If the target phase is an energized phase (step S11: Yes), the process proceeds to step S12, and × (non- If it is an energized phase (step S11: No), the process is terminated.

ステップS12では、転流信号生成部29は、通電相マップから前相と後相の情報を取得する。具体的には、回転位置検出部27からの情報によりロータの回転位置を特定し、通電相マップから対象相を特定し、対象相の前後の相を特定する。   In step S <b> 12, the commutation signal generation unit 29 acquires information on the front phase and the rear phase from the energized phase map. Specifically, the rotational position of the rotor is specified by information from the rotational position detector 27, the target phase is specified from the energized phase map, and the phases before and after the target phase are specified.

ステップS13では、マップ記憶部28は、ステップS12で特定した前後相の通電パターンに応じた該当するマップを選択する。例えば、通電パターンが「○○×」の場合には、図5に示すように第1進角マップ、第1通電角マップ、および、第1還流角マップが選択される。   In step S13, the map storage unit 28 selects a corresponding map according to the energization pattern of the front and rear phases specified in step S12. For example, when the energization pattern is “XX”, the first advance angle map, the first energization angle map, and the first return angle map are selected as shown in FIG.

ステップS14では、ステップS13で選択されたマップに基づいて、通電制御が実行される。具体的には、マップ記憶部28は、ステップS13で選択した各マップから、電流指令値および回転速度値に応じた進角、通電角、および、還流角の設定値を取得して転流信号生成部29に供給する。転流信号生成部29は、マップ記憶部28から供給される進角、通電角、および、還流角に基づいて通電パターン信号を生成して駆動信号生成部30に供給する。駆動信号生成部30は、転流信号生成部29から供給される通電パターン信号と、PWMduty計算部24から供給されるデューティ信号に応じてアームドライバ51を制御する。これにより、通電相パターンに応じてマップ記憶部28から対応するマップが選択され、選択されたマップに応じて進角、通電角、および、還流角が、回転速度および電流指令値に応じて最適になるように制御されるので、SRモータ53を効率よく駆動することができる。   In step S14, energization control is executed based on the map selected in step S13. Specifically, the map storage unit 28 acquires the set values of the advance angle, the energization angle, and the return angle according to the current command value and the rotation speed value from each map selected in step S13, and acquires the commutation signal. It supplies to the production | generation part 29. FIG. The commutation signal generation unit 29 generates an energization pattern signal based on the advance angle, the energization angle, and the reflux angle supplied from the map storage unit 28 and supplies the energization pattern signal to the drive signal generation unit 30. The drive signal generation unit 30 controls the arm driver 51 according to the energization pattern signal supplied from the commutation signal generation unit 29 and the duty signal supplied from the PWM duty calculation unit 24. Accordingly, a corresponding map is selected from the map storage unit 28 according to the energized phase pattern, and the advance angle, energized angle, and reflux angle are optimized according to the rotation speed and the current command value according to the selected map. Therefore, the SR motor 53 can be driven efficiently.

以上に説明したように、本実施形態によれば、SRモータ53を間引き通電する場合において、通電相マップの通電パターンに応じた進角マップ、通電角マップ、および、還流角マップを選択し、選択されたこれらのマップから、回転速度および電流指令値に応じた進角、通電角、および、還流角を特定して通電制御を行うようにした。このため、通電相の前後に非通電相が存在する場合には、非通電相も調整可能範囲に含めて、回転速度およ
び電流指令値に応じた最適な進角等に設定することで、SRモータ53を効率良く駆動することができる。
As described above, according to the present embodiment, when the SR motor 53 is thinned and energized, the advance angle map, the energization angle map, and the reflux angle map corresponding to the energization pattern of the energization phase map are selected, From these selected maps, the advance angle, the energization angle, and the reflux angle corresponding to the rotation speed and the current command value are specified, and the energization control is performed. For this reason, when there is a non-energized phase before and after the energized phase, the non-energized phase is also included in the adjustable range and set to an optimal advance angle or the like according to the rotational speed and the current command value. The motor 53 can be driven efficiently.

また、本実施形態では、マップ記憶部28に通電パターンに応じた複数のマップを記憶しておき、通電パターンに応じて対応するマップを選択するようにしたので、簡単な構成によって、進角、通電角、および、還流角を適切に制御することができる。   Further, in the present embodiment, a plurality of maps corresponding to the energization patterns are stored in the map storage unit 28, and the corresponding map is selected according to the energization patterns. The energization angle and the reflux angle can be appropriately controlled.

(E)変形実施形態の説明
以上の実施形態は一例であって、本発明が上述したような場合のみに限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、以上の実施形態では、進角、通電角、および、還流角の全てを制御するようにしたが、例えば、これらのいずれかひとつまたは任意の2つを制御するようにしてもよい。
(E) Description of Modified Embodiment The above embodiment is an example, and it is needless to say that the present invention is not limited to the case as described above. For example, in the above embodiment, all of the advance angle, the energization angle, and the reflux angle are controlled. However, for example, any one or any two of them may be controlled.

また、以上の実施形態では、アームドライバ51として、図6に示す4アームドライバを例に挙げて説明を行ったが、6アームドライバを使用するようにしてもよい。また、SRモータ53としては、ステータ突極が6極で、ロータ突極が4極のものを例に挙げて説明したが、これ以外の個数の組み合わせであってもよい。   In the above embodiment, the arm driver 51 has been described by taking the 4-arm driver shown in FIG. 6 as an example, but a 6-arm driver may be used. Further, although the SR motor 53 has been described with an example in which the stator salient poles are 6 poles and the rotor salient poles are 4 poles, a combination of other numbers may be used.

また、以上の実施形態では、通電相マップとしては、図3に示すように、9つのパターンの組み合わせとし、通電率を3/9〜9/9の範囲から選択するようにしたが、これ以外の組み合わせとしてもよい。例えば、通電相マップを96のパターンの組み合わせとし、32/96〜96/96の範囲から選択するようにしてもよい。もちろん、これ以外の組み合わせでもよい。   In the above embodiment, as the energization phase map, as shown in FIG. 3, a combination of nine patterns is selected and the energization rate is selected from the range of 3/9 to 9/9. It is good also as a combination. For example, the energized phase map may be a combination of 96 patterns, and may be selected from the range of 32/96 to 96/96. Of course, other combinations may be used.

また、以上の実施形態では、マップ記憶部28に記憶されている進角マップ、通電角マップ、および、還流角マップは、電流指令値および回転速度と、進角、通電角、および、還流角のそれぞれを対応付けしたマップを例に挙げて説明したが、例えば、トルク指令値および回転速度と進角、通電角、および、還流角を対応付けするようにしてもよい。もちろん、これ以外のパラメータであってもよい。   In the above embodiment, the advance angle map, the energization angle map, and the return angle map stored in the map storage unit 28 include the current command value and the rotation speed, the advance angle, the energization angle, and the return angle. Although the map in which each of the above is associated is described as an example, for example, the torque command value and the rotation speed may be associated with the advance angle, the energization angle, and the reflux angle. Of course, other parameters may be used.

また、以上の実施形態では、トルク指令値に応じて制御を行うようにしたが、車両にSRモータ53を搭載する場合において、車両の加速時に車速に応じて相の間引きを行うとともに、相の間引きに伴って進角等の制御を行うようにしてもよい。図14は、そのような制御を行う場合の実施形態を示す図である。なお、この図14において、図1と対応する部分には同一の符号を付してあるので、その説明は省略する。図14では、図1と比較して、通電率マップ22および通電相マップ23が除外されるとともに、加速マップ71、タイマ72、比較部73、トルク指令部74、および、回転速度車速変換部75が新たに追加され、加速マップ71にはアクセル開度70が入力されている。それ以外は、図1の場合と同様である。   In the above embodiment, the control is performed according to the torque command value. However, when the SR motor 53 is mounted on the vehicle, the phase is thinned according to the vehicle speed when the vehicle is accelerated, and the phase Control of advance angle or the like may be performed along with thinning. FIG. 14 is a diagram illustrating an embodiment in which such control is performed. In FIG. 14, the same reference numerals are given to the portions corresponding to those in FIG. In FIG. 14, the energization rate map 22 and the energization phase map 23 are excluded as compared with FIG. 1, and the acceleration map 71, timer 72, comparison unit 73, torque command unit 74, and rotational speed vehicle speed conversion unit 75 are excluded. Is newly added, and the accelerator opening 70 is input to the acceleration map 71. The rest is the same as in the case of FIG.

ここで、アクセル開度70は、車両を加速させるためのアクセルペダルの開度(操作量)を示している。加速マップ71は、アクセル開度に応じた最適な(効率がよい)加速曲線を有しており、アクセル開度に対応する加速曲線を選択し、タイマ72から供給される時間情報に対応する速度を目標速度として比較部73に供給する。図15は、加速マップの一例を示している。この図15において、曲線A1〜A4が加速マップであり、曲線Rは車両の実際の速度の変化を示している。曲線A1はアクセル開度が小さい場合で、曲線A2,A3,A4の順にアクセル開度が高くなっている。例えば、加速マップとして曲線A4が選択された場合には、車速は曲線Rに示すように、曲線A4に沿って変化するように制御される。このように制御することで、アクセルが急激に操作された場合であっても、急激に加速されることを防止することでバッテリ50の消費を抑えることができる。な
お、具体的には、5秒間で20km/hまで加速するように制御すると(加速度が1.11m/sであると)効率がよいとされているので、本実施形態ではアクセルが急激に操作された場合であっても、このような加速度になるように加速マップ71が設定されている。なお、図15に示す加速マップは、A1〜A4の4種類であるが、これ以上であったり、これ以下であったりしてもよい。
Here, the accelerator opening 70 indicates the opening (operation amount) of an accelerator pedal for accelerating the vehicle. The acceleration map 71 has an optimal (highly efficient) acceleration curve corresponding to the accelerator opening, selects an acceleration curve corresponding to the accelerator opening, and corresponds to the time information supplied from the timer 72. Is supplied to the comparison unit 73 as a target speed. FIG. 15 shows an example of the acceleration map. In FIG. 15, curves A1 to A4 are acceleration maps, and a curve R shows a change in the actual speed of the vehicle. A curve A1 is a case where the accelerator opening is small, and the accelerator opening becomes higher in the order of curves A2, A3, A4. For example, when the curve A4 is selected as the acceleration map, the vehicle speed is controlled to change along the curve A4 as shown by the curve R. By controlling in this way, even when the accelerator is operated suddenly, consumption of the battery 50 can be suppressed by preventing rapid acceleration. Specifically, it is said that if the control is performed to accelerate to 20 km / h in 5 seconds (acceleration is 1.11 m / s 2 ), it is said that the efficiency is high. Even if it is operated, the acceleration map 71 is set so as to achieve such acceleration. In addition, although the acceleration map shown in FIG. 15 is four types of A1-A4, it may be more or less than this.

タイマ72は、時間情報を生成して加速マップ71に供給する。比較部73は、回転速度車速変換部75から供給される車速と、加速マップ71から供給される目標速度とを比較し、比較結果をトルク指令部74に出力する。トルク指令部74は、比較部73から供給される比較結果に基づいてトルク指令値を電流指令マップ21に供給する。具体的には、車速が目標速度以下の場合にはトルク指令として“80%”を出力し、車速が目標速度を上回る場合にはトルク指令として“0%”を出力する。回転速度車速変換部75は、回転速度検出部26から供給される回転速度を車速に変換する。   The timer 72 generates time information and supplies it to the acceleration map 71. The comparison unit 73 compares the vehicle speed supplied from the rotational speed vehicle speed conversion unit 75 with the target speed supplied from the acceleration map 71 and outputs the comparison result to the torque command unit 74. The torque command unit 74 supplies a torque command value to the current command map 21 based on the comparison result supplied from the comparison unit 73. Specifically, “80%” is output as the torque command when the vehicle speed is equal to or lower than the target speed, and “0%” is output as the torque command when the vehicle speed exceeds the target speed. The rotation speed vehicle speed conversion unit 75 converts the rotation speed supplied from the rotation speed detection unit 26 into a vehicle speed.

つぎに、図14の実施形態の動作について説明する。車両のアクセルが操作されると、アクセル開度が加速マップ71に供給される。加速マップ71は、アクセル開度に対応する曲線を選択するとともに、タイマ72から供給される時間情報に対応する速度を取得して比較部73に供給する。例えば、曲線A4が選択された場合、アクセル操作開始からの経過時間に対応する速度が曲線A4から取得され、比較部73に供給される。   Next, the operation of the embodiment of FIG. 14 will be described. When the accelerator of the vehicle is operated, the accelerator opening is supplied to the acceleration map 71. The acceleration map 71 selects a curve corresponding to the accelerator opening, acquires the speed corresponding to the time information supplied from the timer 72, and supplies it to the comparison unit 73. For example, when the curve A4 is selected, the speed corresponding to the elapsed time from the start of the accelerator operation is acquired from the curve A4 and supplied to the comparison unit 73.

比較部73は、加速マップ71から供給された速度(目標速度)と、回転速度車速変換部75から供給される車速とを比較して比較結果を出力する。トルク指令部74は、車速が目標速度以下の場合にはトルク指令“80%”を出力し、車速が目標速度を上回る場合にはトルク指令“0%”を出力する。ここで、トルク指令“80%”は、効率がよいトルク値である。もちろん、車両やSRモータ53の種類によっては、これ以外の値であってもよい。   The comparison unit 73 compares the speed (target speed) supplied from the acceleration map 71 with the vehicle speed supplied from the rotational speed vehicle speed conversion unit 75 and outputs a comparison result. The torque command unit 74 outputs a torque command “80%” when the vehicle speed is equal to or lower than the target speed, and outputs a torque command “0%” when the vehicle speed exceeds the target speed. Here, the torque command “80%” is an efficient torque value. Of course, other values may be used depending on the type of the vehicle and the SR motor 53.

電流指令マップ21は、トルク指令値に応じた電流指令をPWMduty計算部24に供給する。駆動相選択部25は、回転速度が所定の回転速度(例えば、最高速度の1/10)よりも低い場合には全相を駆動相として選択し、それ以外の場合にはトルク指令値に応じた駆動相を選択して転流信号生成部29とマップ記憶部28に供給する。また、駆動相選択部25は、トルク指令値が“0%”の場合には、対象相のつぎの相を非通電相とする。   The current command map 21 supplies a current command corresponding to the torque command value to the PWM duty calculation unit 24. The drive phase selection unit 25 selects all phases as drive phases when the rotation speed is lower than a predetermined rotation speed (for example, 1/10 of the maximum speed), and according to the torque command value otherwise. The selected drive phase is selected and supplied to the commutation signal generation unit 29 and the map storage unit 28. Further, when the torque command value is “0%”, the drive phase selection unit 25 sets the next phase of the target phase as a non-energized phase.

車速と加速マップ71との比較により、車速が加速マップの対象となる曲線を上回った場合には対象相のつぎの相が非通電相とされ、車速が加速マップの対象となる曲線以下となった場合にはトルク指令値(“80%”)に応じた通電パターンで相への通電が実行される。したがって、車速と加速マップの関係により、非通電相と通電相が生じることになるので、マップ記憶部28は、対象相とその前後の相の通電パターンに応じた進角マップ、通電角マップ、および、還流角マップを選択し、回転速度および電流指令値に応じた進角、通電角、および、還流角を各マップから取得し、取得したこれらの情報に基づいて転流信号生成部29が通電パターン信号を生成し、駆動信号生成部30が通電制御を実行する。   By comparing the vehicle speed with the acceleration map 71, if the vehicle speed exceeds the curve that is the target of the acceleration map, the next phase of the target phase will be the non-energized phase, and the vehicle speed will be below the curve that is the target of the acceleration map. In such a case, energization of the phase is executed with an energization pattern corresponding to the torque command value (“80%”). Therefore, since the non-energized phase and the energized phase are generated depending on the relationship between the vehicle speed and the acceleration map, the map storage unit 28 has an advance angle map, an energized angle map, Then, the return angle map is selected, the advance angle, the energization angle, and the return angle corresponding to the rotation speed and the current command value are acquired from each map, and the commutation signal generation unit 29 is based on the acquired information. An energization pattern signal is generated, and the drive signal generation unit 30 executes energization control.

以上に説明したように、図14に示す実施形態によれば、加速マップ71に基づいて加速制御を行うようにしたので、効率よい加速を実行することができることから、バッテリ50の消費を抑えることができる。また、効率がよい加速を自動的に行うことから、運転者は、アクセル操作に気を使うことなく、運転することができる。   As described above, according to the embodiment shown in FIG. 14, since acceleration control is performed based on the acceleration map 71, efficient acceleration can be executed, and thus consumption of the battery 50 is suppressed. Can do. Further, since efficient acceleration is automatically performed, the driver can drive without worrying about the accelerator operation.

また、図14に示す実施形態によれば、間引き制御を行う場合において、通電パターン
に応じて進角、通電角、および、還流角を設定するようにしたので、効率をさらに向上することができる。
Further, according to the embodiment shown in FIG. 14, when performing the thinning-out control, the advance angle, the energization angle, and the reflux angle are set according to the energization pattern, so that the efficiency can be further improved. .

20 制御装置
21 電流指令マップ
22 通電率マップ
23 通電相マップ(設定手段)
24 PWMduty計算部
25 駆動相選択部
26 回転速度検出部
27 回転位置検出部
28 マップ記憶部(調整手段)
29 転流信号生成部(調整手段)
30 駆動信号生成部(通電手段)
50 バッテリ
51 アームドライバ
52 電流検出センサ
53 SRモータ
54 回転検出センサ
20 Controller 21 Current command map 22 Energization rate map 23 Energized phase map (setting means)
24 PWM duty calculation unit 25 Drive phase selection unit 26 Rotational speed detection unit 27 Rotation position detection unit 28 Map storage unit (adjustment means)
29 Commutation signal generator (adjustment means)
30 Drive signal generator (energizing means)
50 battery 51 arm driver 52 current detection sensor 53 SR motor 54 rotation detection sensor

Claims (6)

中性点で相互に接続された複数の相の巻線を有し、各相から中性点に向かう電流または中性点から各相へ向かう電流をロータの回転位置に応じて供給することで動作するスイッチトリラクタンスモータの制御装置において、
前記ロータの回転に応じて順次制御対象となる相を、通電する相としての通電相または通電しない相としての非通電相のいずれかに設定する設定手段と、
前記ロータの回転に応じて制御対象となる相が通電相に設定されている場合には、当該相に対して通電する通電手段と、
前記通電手段によって通電する相の前後の相の通電相/非通電相の組み合わせによって、当該相の巻線に流す電流の制御のタイミングを調整する調整手段と、
を有することを特徴とするスイッチトリラクタンスモータの制御装置。
It has multiple phase windings connected to each other at the neutral point, and supplies current from each phase to the neutral point or current from the neutral point to each phase according to the rotational position of the rotor. In the control device of the operated switched reluctance motor,
Setting means for setting a phase to be sequentially controlled according to rotation of the rotor to either an energized phase as an energized phase or a non-energized phase as a non-energized phase;
When the phase to be controlled is set as the energized phase according to the rotation of the rotor, energizing means for energizing the phase;
Adjusting means for adjusting the timing of control of the current flowing in the winding of the phase by a combination of energized / non-energized phases of the phases before and after the phase energized by the energizing means;
A control apparatus for a switched reluctance motor, comprising:
前記制御対象となる相の前相が非通電相である場合には、当該非通電相も調整可能範囲に含めて通電開始のタイミングを調整することを特徴とする請求項1に記載のスイッチトリラクタンスモータの制御装置。   2. The switched state according to claim 1, wherein when the previous phase of the phase to be controlled is a non-energized phase, the non-energized phase is also included in the adjustable range, and the energization start timing is adjusted. Control device for reluctance motor. 前記制御対象となる相の後相が非通電相である場合には、当該非通電相も調整可能範囲に含めて通電終了のタイミングを調整することを特徴とする請求項1または2に記載のスイッチトリラクタンスモータの制御装置。   The timing of the end of energization is adjusted by including the non-energized phase in the adjustable range when the rear phase of the phase to be controlled is a non-energized phase. Switched reluctance motor control device. 前記制御対象となる相の後相が非通電相である場合には、当該非通電相も調整可能範囲に含めて巻線に生じた電流を還流するタイミングを調整することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のスイッチトリラクタンスモータの制御装置。   The timing of returning the current generated in the winding is adjusted by including the non-energized phase in the adjustable range when the rear phase of the phase to be controlled is a non-energized phase. The switched reluctance motor control device according to any one of claims 1 to 3. 前記調整手段は、前記制御対象となる相の前後の相の通電相/非通電相の組み合わせのパターンと、それぞれのパターンにおける制御のタイミングを示すマップとを対応付けしたテーブルを有しており、当該パターンに基づいて該当するマップを選択し、選択したマップに基づいて制御のタイミングを調整することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のスイッチトリラクタンスモータの制御装置。   The adjustment means has a table in which a pattern of a combination of energized / non-energized phases of phases before and after the phase to be controlled is associated with a map indicating the timing of control in each pattern, 5. The switched reluctance motor control device according to claim 1, wherein a corresponding map is selected based on the pattern, and a control timing is adjusted based on the selected map. 6. 前記スイッチトリラクタンスモータは車両に搭載されて当該車両を駆動し、
前記設定手段は、前記車両がアクセルの操作量に応じた所定の加速度になるように前記通電相と前記非通電相を設定する、
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のスイッチトリラクタンスモータの制御装置。
The switched reluctance motor is mounted on a vehicle to drive the vehicle,
The setting means sets the energized phase and the non-energized phase so that the vehicle has a predetermined acceleration according to an operation amount of an accelerator.
The switched reluctance motor control device according to any one of claims 1 to 5.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017055575A (en) * 2015-09-10 2017-03-16 株式会社デンソー Motor control device

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