JP3406995B2 - Chopping energization control device - Google Patents

Chopping energization control device

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JP3406995B2 JP31363894A JP31363894A JP3406995B2 JP 3406995 B2 JP3406995 B2 JP 3406995B2 JP 31363894 A JP31363894 A JP 31363894A JP 31363894 A JP31363894 A JP 31363894A JP 3406995 B2 JP3406995 B2 JP 3406995B2
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【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、チョッピング通電制御
装置に関し、例えば電気モ−タなどの負荷の通電制御に
利用しうる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a chopping energization control device, and can be used for controlling the energization of a load such as an electric motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】電気コイルのような負荷に流れる電流の
レベルを制御する場合には、一般に、負荷をトランジス
タのようなスイッチング素子を介して直流電源に接続
し、負荷に流れる電流を抵抗器などで検出する。そし
て、予め定めた基準電流値と検出した電流値とを2値的
に比較して、基準電流値>検出電流値の時には前記スイ
ッチング素子をオンし、基準電流値≦検出電流値の時に
は前記スイッチング素子をオフするように制御される。
これにより、スイッチング素子がオン/オフを繰り返す
ので、負荷に流れる電流の平均値は、基準電流値に応じ
た値(近い値)に制御される。
2. Description of the Related Art When controlling the level of a current flowing through a load such as an electric coil, generally, the load is connected to a DC power supply via a switching element such as a transistor, and the current flowing through the load is controlled by a resistor or the like. To detect. Then, a predetermined reference current value is compared with the detected current value in a binary manner. When the reference current value> the detection current value, the switching element is turned on. When the reference current value ≦ the detection current value, the switching element is turned on. Control is performed to turn off the element.
As a result, the switching element repeatedly turns on and off, so that the average value of the current flowing through the load is controlled to a value (close value) corresponding to the reference current value.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上述のようなチョッピ
ング通電制御装置においては、例えば通電を開始する時
に、基準電流値を0からIrefに切換えると、まずス
イッチング素子がオン状態になり、負荷に流れる電流
は、駆動回路及び負荷の特性(時定数)によって定まる
傾きで徐々に上昇する。そして、負荷に流れる電流がI
refに達した後、スイッチング素子がオフ→オン→オ
フ→オン→・・・を繰り返し、電流の最大値がIrefと
ほぼ等しくなるように制御される。また、通電を終了す
る時に、基準電流値をIrefから0に切換えると、ス
イッチング素子がオフ状態になり、負荷に流れる電流
は、駆動回路及び負荷の特性(時定数)によって定まる
傾きで徐々に下降して0になる。つまり、通電を開始す
る時の負荷電流の立上り特性、および通電を終了する時
の負荷電流の立下り特性は固定であり、それを精密に制
御することはできない。
In the above-described chopping energization control device, for example, when the reference current value is switched from 0 to Iref at the start of energization, the switching element is first turned on and flows to the load. The current gradually increases at a gradient determined by the characteristics (time constant) of the drive circuit and the load. And the current flowing through the load is I
After reaching ref, the switching element is repeatedly turned off → on → off → on →... so that the maximum value of the current is controlled to be substantially equal to Iref. Further, when the reference current value is switched from Iref to 0 when the energization ends, the switching element is turned off, and the current flowing through the load gradually decreases at a gradient determined by the characteristics (time constant) of the drive circuit and the load. It becomes 0. In other words, the rising characteristics of the load current when the energization starts and the falling characteristics of the load current when the energization ends are fixed, and cannot be precisely controlled.

【0004】例えば、スイッチドレラクタンスモ−タ
(以下、SRモ−タと言う)を駆動する場合には、回転
子の各極が特定の回転位置にある時に、固定子各極に対
する通電のオン/オフを切換えるので、その切換時に、
回転子に加わる磁気吸引力の大きさが急激に変化する。
そのため、回転子及び固定子には、比較的大きな機械振
動が発生する。この振動によって騒音が生じる。
For example, when driving a switched reluctance motor (hereinafter, referred to as an SR motor), when each pole of the rotor is at a specific rotational position, current is supplied to each pole of the stator. Since it switches on / off,
The magnitude of the magnetic attraction applied to the rotor changes rapidly.
Therefore, relatively large mechanical vibrations occur in the rotor and the stator. This vibration produces noise.

【0005】また、SRモ−タの電気コイルに流す電流
を必要な値に維持するために、その通電期間中に短い周
期で電流をチョッピングすることが実施されている。と
ころが、チョッピング時の電流レベルの変化が速い場合
には、それによって磁気吸引力も速く変動するので、振
動が生じ、大きな騒音が生じる。また、この騒音を抑制
するために、チョッピング時の電流レベルの変化が遅く
なるように回路を設計すると、例えばコイルの通電相切
換時のように電流の速い変化が必要とされる時に、実際
の電流の変化が目標値に追従できなくなり、モ−タの回
転駆動トルクが低下する。
Further, in order to maintain the current flowing through the electric coil of the SR motor at a required value, the current is chopped in a short cycle during the energization period. However, when the change in the current level during chopping is fast, the magnetic attraction force also fluctuates rapidly, which causes vibration and loud noise. In order to suppress this noise, if the circuit is designed so that the change in the current level during chopping is slowed down, when a fast change in the current is required, for example, when the energized phase of the coil is switched, the actual The change in the current cannot follow the target value, and the rotational driving torque of the motor decreases.

【0006】例えば、SRモ−タを電気自動車の駆動源
として利用する場合には、加速性能の向上のために大き
な駆動トルクを必要とする時もあれば、定速走行時のよ
うに静粛性が重視される時もある。
For example, when an SR motor is used as a driving source of an electric vehicle, a large driving torque is required to improve acceleration performance, and a quiet driving is required as in the case of running at a constant speed. Sometimes it is important.

【0007】SRモ−タに限らず、一般のモ−タを駆動
する場合や、ソレノイドを駆動する場合においても、必
要な駆動トルクの発生,円滑な動作,騒音の低減などの
ために、負荷電流の立上り,立下りの特性の調整は重要
である。
[0007] Not only SR motors, but also when driving general motors or solenoids, load is required to generate necessary driving torque, smooth operation, and reduce noise. It is important to adjust the rise and fall characteristics of the current.

【0008】従って本発明は、負荷電流の立上り特性お
よび立下り特性の精密な調整が可能なチョッピング通電
制御装置を提供することを主な課題とする。
Accordingly, it is a main object of the present invention to provide a chopping energization control device capable of precisely adjusting the rising and falling characteristics of a load current.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1に係る本発明のチョッピング通電制御装置
は、負荷(1)の一端と第1の電源ラインとの間に介挿
された第1のスイッチング手段(18a);前記負荷の
他端と第2の電源ラインとの間に介挿された第2のスイ
ッチング手段(18b);前記負荷に実際に流れる電流
のレベルを検出する電流検出手段(2,3,4);電流
の基準レベルと前記電流検出手段が検出した検出電流レ
ベルとを2値的に比較し、該比較の結果に応じた2値信
号を、前記第1のスイッチング手段および第2のスイッ
チング手段のいずれか又は両方に印加する、第1の制御
手段(16);およびデュ−ティが可変のパルス信号
(S10)を生成し、該パルス信号を前記第1のスイッ
チング手段および第2のスイッチング手段のいずれか又
は両方に印加する、第2の制御手段(11);を備え
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a chopping energization control device which is interposed between one end of a load (1) and a first power supply line. A first switching means (18a); a second switching means (18b) interposed between the other end of the load and a second power supply line; a current for detecting a level of a current actually flowing through the load Detecting means (2, 3, 4); comparing the current reference level and the detected current level detected by the current detecting means in a binary manner, and outputting a binary signal corresponding to the comparison result to the first signal; A first control means (16) for applying to one or both of the switching means and the second switching means; and a pulse signal (S10) having a variable duty, and generating the pulse signal in the first state. Switching means and second Comprises; applied to either or both of the switching means, the second control means (11).

【0010】請求項2に係る本発明のチョッピング通電
制御装置は、 負荷(1)の一端と第1の電源ラインとの
間に介挿された第1のスイッチング手段(18a);
記負荷の他端と第2の電源ラインとの間に介挿された第
2のスイッチング手段(18b); 前記負荷に実際に流
れる電流のレベルを検出する電流検出手段(2,3,
4);電流の基準レベルと前記電流検出手段が検出した
検出電流レベルとを2値的に比較し、該比較の結果に応
じた2値信号(S71)を、第1のスイッチング手段
(18a)に印加する、第1の制御手段(16);およ
デュ−ティが可変のパルス信号(S10)を生成
し、該パルス信号を第2のスイッチング手段(18b)
に印加する、第2の制御手段(11);を備える。
[0010] The chopping energization of the present invention according to claim 2.
The control device is configured to connect one end of the load (1) to the first power supply line.
First switching means (18a) interposed therebetween; before
The second power supply line is connected between the other end of the load and the second power supply line.
Second switching means (18b); actual flow to the load
Current detecting means (2, 3,
4); the reference level of the current and the current detection means have detected
The current level is compared with the detected current level in a binary manner.
A first switching unit outputs the divided binary signal (S71).
First control means (16) applied to (18a); and
Beauty, du - tee is generating a variable pulse signal (S10)
And the pulse signal is supplied to a second switching means (18b).
A second control means (11);

【0011】また、請求項3に係る発明では、前記第2
の制御手段は、負荷の動作速度および必要トルクの少な
くとも一方の変化に対応して、自動的に、出力するパル
ス信号のデュ−ティを変更する手段(68)を含む。
Further, in the invention according to claim 3, in the second aspect,
The control means includes means (68) for automatically changing the duty of the output pulse signal in response to a change in at least one of the operating speed of the load and the required torque.

【0012】また、請求項4に係る発明では、前記第2
の制御手段は、負荷の動作速度および必要トルクと、パ
ルス信号のデュ−ティとの相関を定めた情報を保持する
メモリ手段(13b)を含み、負荷の動作速度および必
要トルクのそれぞれの変化に対応して、自動的に、出力
するパルス信号のデュ−ティを変更する(68)ように
構成される。
Further, in the invention according to claim 4 , in the second aspect,
The control means includes a memory means (13b) for storing information defining the correlation between the operation speed and the required torque of the load and the duty of the pulse signal. Correspondingly, the duty of the output pulse signal is automatically changed (68).

【0013】なお上記括弧内に示した記号は、後述する
実施例中の対応する要素の符号を参考までに示したもの
であるが、本発明の各構成要素は実施例中の具体的な要
素のみに限定されるものではない。
The symbols shown in the parentheses indicate the reference numerals of the corresponding elements in the embodiments described later for reference, but each component of the present invention is a specific element in the embodiments. It is not limited to only.

【0014】[0014]

【作用】請求項1および2に係る本発明のチョッピング
通電制御装置においては、負荷(1)は、一端が第1の
スイッチング手段(18a)を介して第1の電源ライン
に接続され、他端が第2のスイッチング手段(18b)
を介して第2の電源ラインに接続されているので、第1
のスイッチング手段及び第2のスイッチング手段を同時
にオンすれば、電源から負荷に電流が流れ、第1のスイ
ッチング手段及び第2のスイッチング手段のいずれか、
又は両者をオフにすれば、負荷の電流を遮断することが
可能である。電流検出手段(2,3,4)は、前記負荷
に実際に流れる電流のレベルを検出する。第1の制御手
段(16)は、電流の基準レベルと前記電流検出手段が
検出した検出電流レベルとを2値的に比較し、該比較の
結果に応じた2値信号を、前記第1のスイッチング手段
および第2のスイッチング手段の一方(18a)に印加
する。第2の制御手段(11)は、デュ−ティが可変の
パルス信号(S10)を生成し、該パルス信号を前記第
1のスイッチング手段および第2のスイッチング手段の
他方(18b)に印加する。
In the chopping energization control device according to the first and second aspects of the present invention, the load (1) has one end connected to the first power supply line via the first switching means (18a), and the other end. Is the second switching means (18b)
Connected to the second power supply line via the
If the switching means and the second switching means are simultaneously turned on, a current flows from the power supply to the load, and any one of the first switching means and the second switching means,
Alternatively, if both are turned off, the load current can be cut off. Current detection means (2, 3, 4) detects the level of the current actually flowing through the load. The first control means (16) compares the reference level of the current and the detected current level detected by the current detection means in a binary manner, and outputs the binary signal corresponding to the comparison result to the first signal. The voltage is applied to one (18a) of the switching means and the second switching means. The second control means (11) generates a pulse signal (S10) having a variable duty, and applies the pulse signal to the other (18b) of the first switching means and the second switching means.

【0015】例えば通電を開始する時に、第2の制御手
段(11)に接続されたスイッチング手段がオンである
と仮定すると、電流の基準レベルを0からIrefに切
換えると、まず第1の制御手段(16)に接続された一
方のスイッチング手段はオン状態になり、負荷に流れる
電流は、0から駆動回路及び負荷の特性(時定数)によ
って定まる傾きで徐々に上昇する。そして、負荷に流れ
る電流がIrefに達した後、スイッチング手段がオフ
→オン→オフ→オン→・・・を繰り返し、電流の最大値
がIrefとほぼ等しくなるように制御される。また、
通電を終了する時に、基準電流値をIrefから0に切
換えると、スイッチング手段がオフ状態になり、負荷に
流れる電流は、駆動回路及び負荷の特性(時定数)によ
って定まる傾きで徐々に下降して0になる。つまり、通
電を開始する時の負荷電流の立上り特性、および通電を
終了する時の負荷電流の立下り特性は固定される。
For example, assuming that the switching means connected to the second control means (11) is on at the start of energization, when the reference level of the current is switched from 0 to Iref, first the first control means One of the switching means connected to (16) is turned on, and the current flowing to the load gradually increases from 0 at a gradient determined by the characteristics (time constant) of the drive circuit and the load. Then, after the current flowing to the load reaches Iref, the switching means repeats off → on → off → on →... So that the maximum value of the current is controlled to be substantially equal to Iref. Also,
When the reference current value is switched from Iref to 0 when the energization is finished, the switching means is turned off, and the current flowing through the load gradually decreases at a gradient determined by the characteristics (time constant) of the drive circuit and the load. It becomes 0. That is, the rising characteristics of the load current when the energization starts and the falling characteristics of the load current when the energization ends are fixed.

【0016】しかし本発明では、第2の制御手段(1
1)が出力する信号はパルス信号であるため、第1の制
御手段(16)に接続された一方のスイッチング手段が
オン状態の期間(通電開始時の立上り期間)中でも、他
方のスイッチング手段がオフする期間があるため、負荷
電流の立上りカ−ブは、第2の制御手段(11)が出力
する信号のデュ−ティに応じて、図12に示すように変
化する。即ち、第2の制御手段(11)の信号のデュ−
ティの調整によって、負荷電流の立上り時の波形を制御
することができる。
However, in the present invention, the second control means (1
Since the signal output by 1) is a pulse signal, even when one of the switching means connected to the first control means (16) is in the ON state (the rising period at the start of energization), the other switching means is OFF. Therefore, the rising curve of the load current changes as shown in FIG. 12 according to the duty of the signal output from the second control means (11). That is, the duty of the signal of the second control means (11).
By adjusting the tee, the rising waveform of the load current can be controlled.

【0017】また、この種の構成の装置においては、第
1のスイッチング手段及び第2のスイッチング手段を同
時にオンして負荷に通電している状態から、一方のスイ
ッチング手段だけをオフに切換える場合と、両方のスイ
ッチング手段をオフに切換える場合とで負荷に流れる過
渡電流の変化が異なる。図16及び図17を参照して説
明する。図16に示すように、スイッチング手段18
a,18bを共にオンして負荷1aに電流が流れている
状態から、両方のスイッチング手段18a,18bをオ
フに切換えると、負荷1aに蓄えられたエネルギ−によ
って流れる電流は、ダイオ−ドD1,D2を通って、電
源の低電位ラインから高電位ラインに向かって流れる。
この時には、負荷1aの端子間の電位差が大きいため、
エネルギ−の放出が速く、電流の減衰速度が速い。つま
り、過渡電流カ−ブの立下りの傾きが大きい。
In this type of apparatus, the case where the first switching means and the second switching means are simultaneously turned on to energize the load, and only one of the switching means is switched off. The change in the transient current flowing through the load differs between the case where both switching means are turned off. This will be described with reference to FIGS. As shown in FIG.
When both switching means 18a and 18b are turned off from the state where the current is flowing through the load 1a by turning on both the switches a and 18b, the current flowing by the energy stored in the load 1a becomes the diode D1, The current flows from the low potential line to the high potential line of the power supply through D2.
At this time, since the potential difference between the terminals of the load 1a is large,
Fast release of energy and fast decay of current. That is, the falling slope of the transient current curve is large.

【0018】一方、図17に示すように、スイッチング
手段18a,18bを共にオンして負荷1aに電流が流
れている状態から、一方のスイッチング手段18aだけ
をオフに切換えると、他方のスイッチング手段18bが
オンのままであるため、負荷1aに蓄えられたエネルギ
−によって流れる電流は、ダイオ−ドD1,負荷1a,
スイッチング手段18bの閉ル−プを通る。そしてこの
時には、負荷1aの端子間の電位差が小さくなるため、
エネルギ−の放出は緩やかであり、電流の減衰速度も遅
い。つまり、過渡電流カ−ブの立下りの傾きが小さい。
On the other hand, as shown in FIG. 17, when one of the switching means 18a and 18b is turned on and only one of the switching means 18a is turned off from the state where the current flows through the load 1a, the other switching means 18b Remains ON, the current flowing due to the energy stored in the load 1a becomes equal to the diode D1, the load 1a,
It passes through the closed loop of the switching means 18b. At this time, since the potential difference between the terminals of the load 1a becomes small,
The release of energy is slow and the current decay rate is slow. That is, the falling slope of the transient current curve is small.

【0019】従って、第1の制御手段(16)に接続さ
れた一方のスイッチング手段がオフ状態の期間(通電終
了時の立下り期間)中でも、他方のスイッチング手段が
オンする期間とオフする期間の負荷電流の減衰速度が異
なるため、第2の制御手段(11)が出力する信号のデ
ュ−ティに応じて、負荷電流の立下りカ−ブの傾きも変
化する。即ち、第2の制御手段(11)の信号のデュ−
ティの調整によって、負荷電流の立下り時の波形を制御
することができる。
Therefore, even when one of the switching means connected to the first control means (16) is in the off state (falling time at the end of energization), the other switching means is turned on and off. Since the decay rate of the load current is different, the slope of the falling curve of the load current also changes according to the duty of the signal output from the second control means (11). That is, the duty of the signal of the second control means (11).
By adjusting the tee, the falling waveform of the load current can be controlled.

【0020】例えば、図12に示すように、通電を開始
する時には、デュ−ティの違いに応じて通電波形の立上
りカ−ブが変化する。即ち、第2の制御手段が出力する
パルス信号(S10)のデュ−ティが大きい時には、電
流の立上りが急俊になるため、大きな駆動トルクが得ら
れるが、その代わりに動作の滑らかさは劣化し、振動に
よって生じるノイズも増大する。逆に、デュ−ティが小
さい時には、電流の立上りが緩やかになるため、駆動ト
ルクが小さくなるが、その代わりに動作が円滑になり、
振動によって生じるノイズも低減される。つまり本発明
では、パルス信号のデュ−ティを調整することによっ
て、負荷の駆動特性を簡単に変更することができる。
尚、一方のスイッチング手段に比較した2値信号を与
え、他方のスイッチング手段にパルス信号を与える代わ
りに、2値信号とパルス信号のオアをとり、一方又は他
方のスイッチング手段に与えるようにしてもよい。又、
回生制動を行う場合には、両方のスイッチング手段に同
時に与えるようにしてもよい。
For example, as shown in FIG. 12, when energization is started, the rising curve of the energization waveform changes according to the difference in duty. That is, when the duty of the pulse signal (S10) output from the second control means is large, the current rises sharply, so that a large driving torque can be obtained. In addition, noise generated by vibration increases. Conversely, when the duty is small, the rise of the current becomes slow, so that the driving torque becomes small, but the operation becomes smooth instead,
Noise caused by vibration is also reduced. That is, in the present invention, the drive characteristics of the load can be easily changed by adjusting the duty of the pulse signal.
It should be noted that instead of giving a binary signal to one switching means and giving a pulse signal to the other switching means, an OR of the binary signal and the pulse signal may be taken and given to one or the other switching means. Good. or,
When performing regenerative braking, it may be applied to both switching means simultaneously.

【0021】また、請求項3に係る発明においては、負
荷の動作速度および必要トルクの少なくとも一方の変化
に対応して、出力するパルス信号のデュ−ティが自動的
に変更される。即ち、負荷の動作速度が速くなるにつれ
て、負荷の通電時間が短くなるが、それに伴なって負荷
電流の立上りを速くすることにより、駆動トルクの低下
が防止され、高速での安定した動作が実現する。また、
加速などのために必要トルクが増大した時には、それに
伴なって負荷電流の立上りを速くすることにより、駆動
トルクが増大するので、加速応答性が改善される。定速
動作時のように必要トルクが小さい時には、負荷電流の
立上りを緩やかにすることによって、負荷の動作が滑ら
かになり、騒音の発生が防止される。
In the invention according to claim 3 , the duty of the output pulse signal is automatically changed in accordance with at least one of the change in the operating speed of the load and the required torque. In other words, as the operation speed of the load increases, the energization time of the load decreases.However, the rise of the load current is shortened, thereby preventing the drive torque from lowering and realizing stable operation at high speed. I do. Also,
When the torque required for acceleration or the like is increased, the rise of the load current is accelerated accordingly, and the driving torque is increased, so that the acceleration response is improved. When the required torque is small as in the case of a constant speed operation, the rise of the load current is made gentle, so that the operation of the load becomes smooth and the generation of noise is prevented.

【0022】また、請求項4に係る発明においては、メ
モリ手段が、負荷の動作速度および必要トルクと、パル
ス信号のデュ−ティとの相関を定めた情報を保持してい
るので、負荷の動作速度および必要トルクのそれぞれの
変化に対応して、パルス信号のデュ−ティを適切にしか
も簡単に変更しうる。
Further, in the invention according to claim 4 , the memory means holds information defining the correlation between the operating speed and required torque of the load and the duty of the pulse signal, so that the operation of the load is performed. The duty of the pulse signal can be changed appropriately and easily in response to changes in the speed and the required torque.

【0023】[0023]

【実施例】実施例の装置の構成を図1に示す。図1に示
す装置は、電気自動車の駆動ユニットの主要部分を構成
している。この例では、駆動源として1個のSRモ−タ
1が備わっており、このSRモ−タ1はコントロ−ラE
CUによって制御される。コントロ−ラECUは、シフ
トレバ−,ブレ−キスイッチ,アクセルスイッチ,及び
アクセル開度センサから入力される情報に基づいて、S
Rモ−タ1の駆動を制御する。電源はバッテリ−から供
給される。
FIG. 1 shows the configuration of an apparatus according to an embodiment. The device shown in FIG. 1 forms a main part of a drive unit of an electric vehicle. In this example, one SR motor 1 is provided as a drive source, and this SR motor 1 is a controller E.
Controlled by the CU. The controller ECU performs S based on information input from a shift lever, a brake switch, an accelerator switch, and an accelerator opening sensor.
The driving of the R motor 1 is controlled. Power is supplied from a battery.

【0024】SRモ−タ1の基本的な構成とその駆動原
理を図18に示す。図18に示すSRモ−タ1は、固定
子Sとその内空間に回動自在に支持された回転子Rとで
構成されている。回転子Rは、多数枚の薄い鉄板を積層
して構成してあり、外周の互いに90度ずつずれた位置
に、外側に向かって突出した4つの極部Ra,Rb,R
c及びRdが形成されている。固定子Sも多数枚の薄い
鉄板を積層して構成してあり、内周の互いに60度ずつ
ずれた位置に、内側に向かって突出した6つの極部S
a,Sb,Sc,Sd,Se及びSfが形成されてい
る。図18では一部分だけが示されているが、固定子S
の極部Sa,Sb,Sc,Sd,Se及びSfには、電
気コイルCLがそれぞれ巻回されている。
FIG. 18 shows the basic configuration of the SR motor 1 and its driving principle. The SR motor 1 shown in FIG. 18 includes a stator S and a rotor R rotatably supported in an inner space thereof. The rotor R is formed by laminating a large number of thin iron plates, and has four pole parts Ra, Rb, R projecting outward at positions shifted by 90 degrees from each other on the outer periphery.
c and Rd are formed. The stator S is also formed by laminating a large number of thin iron plates, and has six poles S protruding inward at positions shifted from each other by 60 degrees on the inner circumference.
a, Sb, Sc, Sd, Se and Sf are formed. Although only a part is shown in FIG.
An electric coil CL is wound around each of the pole portions Sa, Sb, Sc, Sd, Se and Sf.

【0025】ここで、固定子Sの極部Sa,Sdに巻回
したコイルCLを第1相、固定子Sの極部Sb,Seに
巻回したコイルCLを第2相、固定子Sの極部Sc,S
fに巻回したコイルを第3相と定義すると、回転子Rの
極の位置に応じて、図18に示すように、第1相−第2
相−第3相のコイルCLに順次に通電することにより、
時計回りに連続的に回転子Rを回転駆動することができ
る。即ち、固定子Sの通電した極部が電磁石を構成する
ので、その電磁石に近い位置にある回転子Rの極部が電
磁石に吸引されて回転移動する。回転を継続するために
は、回転子Rの回転移動に伴なってコイルの通電を切換
える必要がある。実際には、このSRモ−タ1の場合、
回転子Rが30度回転する毎に、通電するコイルを第1
相−第2相−第3相と切換えればよい。
Here, the coil CL wound around the pole portions Sa, Sd of the stator S is in the first phase, the coil CL wound around the pole portions Sb, Se of the stator S is in the second phase, Extreme parts Sc, S
When the coil wound around f is defined as the third phase, the first phase and the second phase are determined as shown in FIG.
By sequentially energizing the phase-third phase coil CL,
The rotor R can be continuously driven to rotate clockwise. That is, since the energized pole of the stator S forms an electromagnet, the pole of the rotor R located near the electromagnet is attracted by the electromagnet and rotates. In order to continue the rotation, it is necessary to switch the energization of the coil as the rotor R rotates. Actually, in the case of this SR motor 1,
Each time the rotor R rotates by 30 degrees, the coil to be energized is set to the first
It is sufficient to switch the phase from the second phase to the third phase.

【0026】再び図1を参照して説明を続ける。SRモ
−タ1には、それを駆動するための3相のコイル1a,
1b,1cと、回転子Rの回転位置(角度)を検出する
角度センサ1dが備わっている。3相のコイル1a,1
b及び1cは、それぞれ、コントロ−ラECU内部のド
ライバ18,19及び1Aと接続されており、コイル1
aとドライバ18とを接続する信号線,コイル1bとド
ライバ19とを接続する信号線,及びコイル1cとドラ
イバ1Aとを接続する信号線には、それぞれ、電流セン
サ2,3及び4が設置されている。これらの電流センサ
2,3及び4は、それぞれ、コイル1a,1b及び1c
に実際に流れる電流に比例する電圧を電流信号S6とし
て出力する。この実施例においては、角度センサ1dと
して、多摩川精機製のTS2028N94E21を使用
している。この角度センサ1dは、図7に示すように、
0〜360度の角度の絶対値を示す11ビットの2値信
号を出力する。検出角度の最小分解能は0.35度であ
る。
The description will be continued with reference to FIG. The SR motor 1 has three-phase coils 1a,
1b and 1c, and an angle sensor 1d for detecting the rotational position (angle) of the rotor R. Three-phase coils 1a, 1
b and 1c are respectively connected to drivers 18, 19 and 1A inside the controller ECU, and
The current sensors 2, 3 and 4 are installed on the signal line connecting the a and the driver 18, the signal line connecting the coil 1b and the driver 19, and the signal line connecting the coil 1c and the driver 1A, respectively. ing. These current sensors 2, 3 and 4 are provided with coils 1a, 1b and 1c, respectively.
And outputs a voltage proportional to the current actually flowing as a current signal S6. In this embodiment, TS2028N94E21 manufactured by Tamagawa Seiki is used as the angle sensor 1d. This angle sensor 1d is, as shown in FIG.
An 11-bit binary signal indicating the absolute value of the angle from 0 to 360 degrees is output. The minimum resolution of the detection angle is 0.35 degrees.

【0027】コントロ−ラECUの内部には、CPU
(マイクロコンピュ−タ)11,入力インタ−フェ−ス
12,電流マップメモリ13a,PWMマップメモリ1
3b,波形マップメモリ13c,電源回路14,電流波
形生成回路15,加算回路16,方向検出回路5,D/
A変換器6,比較回路7,出力判定回路17,ドライバ
18,19及び1Aが備わっている。このコントロ−ラ
ECUは、シフトレバ−,ブレ−キスイッチ,アクセル
スイッチ,及びアクセル開度センサから入力される情報
に基づいて、SRモ−タ1の駆動速度及び駆動トルクを
逐次計算し、その計算の結果に基づいて、SRモ−タ1
のコイル1a,1b及び1cの各々に流す電流を制御す
る。
A CPU is provided inside the controller ECU.
(Microcomputer) 11, input interface 12, current map memory 13a, PWM map memory 1
3b, waveform map memory 13c, power supply circuit 14, current waveform generation circuit 15, addition circuit 16, direction detection circuit 5, D /
An A converter 6, a comparison circuit 7, an output determination circuit 17, drivers 18, 19 and 1A are provided. The controller ECU sequentially calculates the drive speed and drive torque of the SR motor 1 based on information input from a shift lever, a brake switch, an accelerator switch, and an accelerator opening sensor. Based on the result, SR motor 1
The current flowing through each of the coils 1a, 1b and 1c is controlled.

【0028】図1の回路の一部分の具体的な構成を図2
に示す。図2は、SRモ−タ1のコイル1aの通電を制
御する回路のみを示しており、実際には他のコイル1b
及び1cの通電を制御する同様の回路がそれぞれ含まれ
ている。
FIG. 2 shows a specific configuration of a part of the circuit shown in FIG.
Shown in FIG. 2 shows only a circuit for controlling the energization of the coil 1a of the SR motor 1, and in fact, the other coil 1b
, And similar circuits for controlling the energization of 1c, respectively.

【0029】図2を参照すると、コイル1aの一端は、
スイッチングトランジスタ(IGBT)18aを介して
電源の高電位ライン18eと接続され、コイル1aの他
端は、スイッチングトランジスタ(IGBT)18bを
介して電源の低電位ライン18fと接続されている。ま
た、トランジスタ18aのエミッタと低電位ライン18
fとの間にはダイオ−ド18cが接続され、トランジス
タ18dのエミッタと高電位ライン18eとの間にはダ
イオ−ド18dが接続されている。従って、トランジス
タ18a及び18bの両方をオン(導通状態)にすれ
ば、電源ライン18e,18fとコイル1aとの間に電
流が流れ、いずれか一方、又は両方をオフ(非導通状
態)にすれば、コイル1aの通電を停止することができ
る。
Referring to FIG. 2, one end of the coil 1a is
The other end of the coil 1a is connected via a switching transistor (IGBT) 18b to a low potential line 18f of the power supply via a switching transistor (IGBT) 18a. Further, the emitter of the transistor 18a and the low potential line 18
The diode 18c is connected between the transistor 18f and the transistor 18d, and the diode 18d is connected between the emitter of the transistor 18d and the high potential line 18e. Therefore, if both the transistors 18a and 18b are turned on (conducting state), a current flows between the power supply lines 18e and 18f and the coil 1a, and if one or both of them are turned off (non-conducting state). , The energization of the coil 1a can be stopped.

【0030】出力判定回路17には、2つのアンドゲ−
ト17a,17bとタイミング制御回路17cが備わっ
ている。アンドゲ−ト17aの出力端子はトランジスタ
18bのゲ−ト端子と接続されており、アンドゲ−ト1
7bの出力端子は、タイミング制御回路17cの入力に
接続されている。タイミング制御回路17cの出力が、
トランジスタ18aのゲ−ト端子と接続されている。ア
ンドゲ−ト17aの入力端子には信号S10とS5が入
力され、アンドゲ−ト17bの入力端子には、信号S7
1及びS5が入力される。信号S71は、比較回路7の
アナログ比較器7aが出力する2値信号である。また信
号S5は、電流波形生成回路15が出力する2値信号
(オン/オフ信号)である。
The output judgment circuit 17 has two AND gates.
And a timing control circuit 17c. The output terminal of AND gate 17a is connected to the gate terminal of transistor 18b.
The output terminal of 7b is connected to the input of the timing control circuit 17c. The output of the timing control circuit 17c is
It is connected to the gate terminal of transistor 18a. The signals S10 and S5 are input to the input terminal of the AND gate 17a, and the signal S7 is input to the input terminal of the AND gate 17b.
1 and S5 are input. The signal S71 is a binary signal output from the analog comparator 7a of the comparison circuit 7. The signal S5 is a binary signal (on / off signal) output from the current waveform generation circuit 15.

【0031】アナログ比較器7aの一方の入力端子に
は、電流波形生成回路15が出力する基準電流値S4に
振動補償値及び速度補償値を加算回路16で加算した結
果を、D/A変換器6で変換したアナログ電圧Vr2が
印加され、他方の入力端子には、電流センサ2が検出し
た電流に対応する信号S6の電圧(Vs6)が印加され
る。アナログ比較器7aは、電圧Vr2とVs6とを比
較した結果を2値信号S71として出力する。
The result of adding the vibration compensation value and the velocity compensation value to the reference current value S4 output from the current waveform generation circuit 15 by the addition circuit 16 is supplied to one input terminal of the analog comparator 7a. 6, the analog voltage Vr2 converted is applied, and to the other input terminal, the voltage (Vs6) of the signal S6 corresponding to the current detected by the current sensor 2 is applied. The analog comparator 7a outputs a result of comparing the voltages Vr2 and Vs6 as a binary signal S71.

【0032】信号S5が高レベルH(通電オン)の時に
は、アナログ比較器7aが出力する2値信号S71に基
づいて、トランジスタ18aのオン/オフが制御され
る。但し、2値信号S71のオン/オフとトランジスタ
18aのオン/オフとの関係は1対1ではなく、タイミ
ング制御回路17cによってタイミングが調整される。
これについては後で詳細に説明する。また信号S5が高
レベルH(通電オン)の時には、ドライバ18のトラン
ジスタ18bは、アンドゲ−ト17aに入力される2値
信号S10に応じてオン/オフする。この2値信号S1
0は、CPU11の内部で生成される信号であり、信号
の周期は一定(15KHz)、デュ−ティは可変になっ
ている。また、信号S10のデュ−ティは、CPU11
の処理によって必要に応じて変更される。実際には、C
PU11は、その時のモ−タの回転数(rpm)と必要
な駆動トルクに基づいて、オンデュ−ティ値をそれに接
続されたPWMマップメモリ13bに保持されたテ−ブ
ル(図13参照)の参照により得て、この値のデュ−テ
ィを有する信号S10を出力する。
When the signal S5 is at the high level H (energization ON), the on / off of the transistor 18a is controlled based on the binary signal S71 output from the analog comparator 7a. However, the relationship between ON / OFF of the binary signal S71 and ON / OFF of the transistor 18a is not one-to-one, and the timing is adjusted by the timing control circuit 17c.
This will be described in detail later. When the signal S5 is at the high level H (energization ON), the transistor 18b of the driver 18 is turned on / off according to the binary signal S10 input to the AND gate 17a. This binary signal S1
0 is a signal generated inside the CPU 11, the period of the signal is constant (15 KHz), and the duty is variable. The duty of the signal S10 is
Is changed as necessary by the processing of. Actually, C
The PU 11 refers to the table (see FIG. 13) stored in the PWM map memory 13b connected to the on-duty value based on the rotation speed (rpm) of the motor at that time and the required driving torque. And outputs a signal S10 having the duty of this value.

【0033】つまりこの実施例では、トランジスタ18
a及び18bが、それぞれ互いに独立した制御信号S8
1及びS82によって、独立にオン/オフ制御されるの
で、ドライバ18の通電制御状態としては、トランジス
タ18a,18bが共にオンする状態と、共にオフする
状態と、一方がオンして他方がオフする状態との3状態
が存在する。
That is, in this embodiment, the transistor 18
a and 18b are control signals S8 independent of each other.
Since the on / off control is independently performed by 1 and S82, the energization control state of the driver 18 includes a state in which both the transistors 18a and 18b are on, a state in which both transistors are off, and a state in which one is on and the other is off. There are three states, states.

【0034】例えば通電を開始する時に、トランジスタ
18bがオンであると仮定すると、電流の基準レベルV
r2を0からIrefに切換えると、Vr2>Vs6に
なるため、まずトランジスタ18aがオン状態になり、
負荷に流れる電流は、0から駆動回路及び負荷の特性
(時定数)によって定まる傾きで徐々に上昇する。そし
て、負荷に流れる電流がIrefに達した後、トランジ
スタ18aがオフ→オン→オフ→オン→・・・を繰り返
し、電流の最大値がIrefとほぼ等しくなるように制
御される。また、通電を終了する時に、基準電流値をI
refから0に切換えると、Vr2<Vs6になるた
め、トランジスタ18aがオフ状態になり、負荷に流れ
る電流は、駆動回路及び負荷の特性(時定数)によって
定まる傾きで徐々に下降して0になる。
For example, assuming that the transistor 18b is on at the start of energization, the current reference level V
When r2 is switched from 0 to Iref, Vr2> Vs6, so that the transistor 18a is turned on first,
The current flowing through the load gradually increases from 0 at a gradient determined by the characteristics (time constant) of the drive circuit and the load. Then, after the current flowing to the load reaches Iref, the transistor 18a is repeatedly turned off → on → off → on →... So that the maximum value of the current is controlled to be substantially equal to Iref. When the energization is terminated, the reference current value is set to I
When ref is switched to 0, Vr2 <Vs6, so that the transistor 18a is turned off, and the current flowing to the load gradually decreases to 0 at a gradient determined by the characteristics (time constant) of the drive circuit and the load. .

【0035】しかし実際には、トランジスタ18bに印
加される制御信号S82はパルス信号であるため、通電
開始時の立上り期間中でも、トランジスタ18bがオフ
状態の期間が存在し、これの影響を受けて、負荷電流の
立上りカ−ブは変化する。即ち、トランジスタ18bに
印加される制御信号S82のデュ−ティに応じて、図1
2に示すように、負荷電流の立上りカ−ブが変化する。
また、通電終了時の立下り期間中でも、トランジスタ1
8bがオフ状態の期間とトランジスタ18bがオン状態
の期間とが存在し、それらの比率に応じて、負荷電流の
立下りカ−ブが変化する。
However, actually, since the control signal S82 applied to the transistor 18b is a pulse signal, there is a period in which the transistor 18b is in an off state even during the rising period at the start of energization. The rising curve of the load current changes. That is, in accordance with the duty of the control signal S82 applied to the transistor 18b, FIG.
As shown in FIG. 2, the rising curve of the load current changes.
In addition, even during the falling period at the end of energization, the transistor 1
There is a period in which the transistor 8b is off and a period in which the transistor 18b is on, and the fall curve of the load current changes in accordance with the ratio between the periods.

【0036】図16及び図17を参照して説明する。図
16に示すように、スイッチング手段18a,18bを
共にオンして負荷1aに電流が流れている状態から、両
方のスイッチング手段18a,18bをオフに切換える
と、負荷1aに蓄えられたエネルギ−によって流れる電
流は、ダイオ−ドD1,D2を通って、電源の低電位ラ
インから高電位ラインに向かって流れる。この時には、
負荷1aの端子間の電位差が大きいため、エネルギ−の
放出が速く、電流の減衰速度が速い。つまり、過渡電流
カ−ブの立下りの傾きが大きい。
A description will be given with reference to FIGS. As shown in FIG. 16, when the switching means 18a and 18b are both turned on and current is flowing through the load 1a, and both switching means 18a and 18b are turned off, the energy stored in the load 1a causes The flowing current flows from the low potential line of the power supply to the high potential line through the diodes D1 and D2. At this time,
Since the potential difference between the terminals of the load 1a is large, energy is released quickly and the current decay rate is fast. That is, the falling slope of the transient current curve is large.

【0037】一方、図17に示すように、スイッチング
手段18a,18bを共にオンして負荷1aに電流が流
れている状態から、一方のスイッチング手段18aだけ
をオフに切換えると、他方のスイッチング手段18bが
オンのままであるため、負荷1aに蓄えられたエネルギ
−によって流れる電流は、ダイオ−ドD1,負荷1a,
スイッチング手段18bの閉ル−プを通る。そしてこの
時には、負荷1aの端子間の電位差が小さくなるため、
エネルギ−の放出は緩やかであり、電流の減衰速度も遅
い。つまり、過渡電流カ−ブの立下りの傾きが小さい。
On the other hand, as shown in FIG. 17, when the switching means 18a and 18b are both turned on and current is flowing through the load 1a and only one of the switching means 18a is turned off, the other switching means 18b Remains ON, the current flowing due to the energy stored in the load 1a becomes equal to the diode D1, the load 1a,
It passes through the closed loop of the switching means 18b. At this time, since the potential difference between the terminals of the load 1a becomes small,
The release of energy is slow and the current decay rate is slow. That is, the falling slope of the transient current curve is small.

【0038】即ち、トランジスタ18bに印加される制
御信号S82のデュ−ティの調整によって、負荷電流の
立上り時の波形、ならびに立下り時の波形を制御するこ
とができる。
That is, the rise and fall waveforms of the load current can be controlled by adjusting the duty of the control signal S82 applied to the transistor 18b.

【0039】また、比較器7aの出力する2値信号S7
1によりチョッピング制御を実施する場合、負荷電流の
立下り速度が比較的速いと、図16に示すように電流の
変動幅(振幅)が大きく、電流の立下り速度が比較的遅
いと、図17に示すように電流の変動幅が小さくなる。
電流の変動幅を小さくすることにより、SRモ−タの場
合、回転時に生じる振動及び騒音を大幅に低減しうる。
The binary signal S7 output from the comparator 7a
In the case where the chopping control is performed according to FIG. 1, if the falling speed of the load current is relatively fast, the fluctuation width (amplitude) of the current is large as shown in FIG. 16, and if the falling speed of the current is relatively slow, as shown in FIG. As shown in (1), the fluctuation range of the current becomes small.
By reducing the fluctuation range of the current, in the case of the SR motor, vibration and noise generated during rotation can be significantly reduced.

【0040】しかしながら、電流の立下り速度が遅い
と、チョッピング制御における目標値(基準レベル)を
変化させた場合に、目標値に対する電流の追従遅れが生
じ易い。モ−タに流す電流のレベルは、駆動トルクの変
更などに伴なって変える必要がある。特にSRモ−タを
駆動する場合には、回転子の極の位置に応じて、各コイ
ルの通電/非通電を切換える必要があり、目標値に対す
る電流の追従遅れが生じると、特に高速回転の場合に回
転トルクの低下が著しくなる。
However, if the falling speed of the current is slow, the delay of the current following the target value is likely to occur when the target value (reference level) in the chopping control is changed. The level of the current flowing through the motor needs to be changed according to a change in the driving torque. In particular, when driving the SR motor, it is necessary to switch between energization and non-energization of each coil according to the position of the pole of the rotor. In this case, the rotation torque is significantly reduced.

【0041】この実施例においては、モ−タの回転数
(rpm)と必要な駆動トルクに基づいて、信号S10
のデュ−ティを自動的に調整するので、回転数が高い、
あるいは大きな駆動トルクを必要とする時には、通電の
立上りが速くなり、目標値の変化に対する電流の追従遅
れが防止される。また、回転数が低い、あるいは大きな
駆動トルクを必要としない時には、負荷電流の立上り,
立下り等の変化速度が遅いため、振動及び騒音の発生が
抑制される。電流の基準レベル(Vr2)の波形を短い
期間で細かく調整するのは困難であるが、信号S10の
デュ−ティの調整は容易である。
In this embodiment, the signal S10 is determined based on the rotational speed (rpm) of the motor and the required driving torque.
Automatically adjusts the duty of the motor,
Alternatively, when a large drive torque is required, the rise of energization becomes fast, and a delay in following the current with respect to a change in the target value is prevented. When the rotation speed is low or a large driving torque is not required, the rise of the load current,
Since the speed of change such as falling is slow, generation of vibration and noise is suppressed. Although it is difficult to finely adjust the waveform of the current reference level (Vr2) in a short period of time, it is easy to adjust the duty of the signal S10.

【0042】ところで、比較器7aの比較結果に従っ
て、トランジスタ18aは通常、短い周期でオン/オフ
を繰り返すが、仮に比較器7aが出力する信号S71を
そのままトランジスタ18aに印加すると、トランジス
タ18aのオン/オフ周期は、その通電回路の特性,モ
−タのコイルのインピ−ダンスなどによって定まり、温
度,湿度等の環境変化の影響も受ける。その場合、トラ
ンジスタ18aのオン/オフ周波数が異常に高くなる場
合もある。しかし、通電をオン/オフする周波数が高く
なると、それに伴なって、トランジスタ18aにおける
損失が増大し、発熱量も増大する。また逆に、通電をオ
ン/オフする周波数が人間の可聴周波数の上限よりも低
い場合、電流のスイッチングによって生じる機械振動
が、ノイズとして人間に聞こえることになる。従って、
トランジスタ18aのオン/オフ周波数を、一般的な人
間の可聴周波数の上限より僅かに高い周波数(例えば1
5KHz)になるように制御するのが望ましい。
According to the comparison result of the comparator 7a, the transistor 18a normally repeats on / off with a short period. However, if the signal S71 output from the comparator 7a is directly applied to the transistor 18a, the on / off of the transistor 18a is turned on. The off cycle is determined by the characteristics of the current-carrying circuit, the impedance of the motor coil, and the like, and is also affected by environmental changes such as temperature and humidity. In that case, the on / off frequency of the transistor 18a may be abnormally high. However, when the frequency at which the energization is turned on / off increases, the loss in the transistor 18a increases and the heat generation also increases. Conversely, if the frequency at which energization is turned on / off is lower than the upper limit of the human audible frequency, mechanical vibrations caused by current switching will be heard by humans as noise. Therefore,
The on / off frequency of the transistor 18a is set to a frequency slightly higher than the upper limit of a general human audio frequency (for example, 1
5 KHz).

【0043】トランジスタ18aのオン/オフ周波数を
制御するために、この実施例の装置を試作する前に、図
11に(a)として示す制御を実施した。この制御につ
いて説明する。即ち、周期が一定の同期信号を用いて、
その周期毎に生じるタイミングt1,t2,t3,・・
・を生成し、トランジスタ18aに印加する信号S81
xを、Vr2<Vs6になる毎にオフレベルに切換え、
タイミングt1,t2,t3,・・・の各々において、
Vr2>Vs6であれば、その時に信号S81xをオン
レベルに切換えるが、Vr2≦Vs6なら信号S81x
をオフレベルに維持する。
In order to control the on / off frequency of the transistor 18a, the control shown in FIG. This control will be described. That is, using a synchronization signal having a constant cycle,
The timings t1, t2, t3,.
And the signal S81 applied to the transistor 18a
x is switched to an off level every time Vr2 <Vs6,
At each of the timings t1, t2, t3,...
If Vr2> Vs6, the signal S81x is switched to the on level at that time. If Vr2 ≦ Vs6, the signal S81x is switched.
Is maintained at the off level.

【0044】ところが、この制御(図11の(a))で
は、同期信号のタイミング(t4)の直前でVr2<V
s6になると、その直後の同期信号のタイミング(t
4)で、Vr2<Vs6であるため、信号S81xはオ
フレベルに維持される。その結果、信号S81xのオン
/オフが切換らない期間が長くなり、トランジスタ18
aのオン/オフ周波数が人間の可聴周波数の上限より低
くなる時があった。
However, in this control ((a) in FIG. 11), Vr2 <V just before the timing (t4) of the synchronization signal.
At s6, the timing (t
In 4), since Vr2 <Vs6, the signal S81x is maintained at the off level. As a result, the period during which on / off of the signal S81x is not switched becomes longer, and the transistor 18
There were times when the on / off frequency of a became lower than the upper limit of the human audible frequency.

【0045】そこでこの実施例では、更に改良されたタ
イミング制御回路17cを用いて、図11に(b)とし
て示すように制御している。この制御を図11に(b)
を参照して説明する。周期が一定の同期信号を用いて、
その周期毎に生じるタイミングt1,t2,t3,・・
・を生成する。信号FEは、Vs6>Vr2になった時
に高レベルH(オン不可)に切換え、同期信号の各タイ
ミングt1,t2,t3,・・・でそれぞれ低レベルL
(オン可)に切換える。そして、信号S81をオフに切
換える条件は、Vs6>Vr2になった時であり、信号
S81をオンに切換える条件は、信号FEがオン可で、
かつVs6≦Vr2になった時である。この制御によれ
ば、同期信号のタイミング(t4)の直前でVr2<V
s6になり、その直後の同期信号のタイミング(t4)
で、Vr2<Vs6であっても、信号FEがオン可に切
換わった後でVs6>Vr2になれば、その時に信号S
81がオンに切換るため、信号S81のオン/オフ周期
は、同期信号の周期(基準チョッピング周期)とほぼ同
一になり、周波数の変化はあまり生じない。このため、
同期信号の周波数を人間の可聴周波数の上限より僅かに
高く設定することにより、可聴周波数のノイズの発生を
防止し、しかも大きな発熱の発生も防止しうる。
Therefore, in this embodiment, control is performed as shown in FIG. 11B by using a further improved timing control circuit 17c. This control is shown in FIG.
This will be described with reference to FIG. Using a synchronization signal with a constant period,
The timings t1, t2, t3,.
-Generate The signal FE is switched to a high level H (cannot be turned on) when Vs6> Vr2, and at each timing t1, t2, t3,.
(ON). The condition for switching off the signal S81 is when Vs6> Vr2, and the condition for switching on the signal S81 is that the signal FE can be turned on.
And when Vs6 ≦ Vr2. According to this control, Vr2 <V just before the timing (t4) of the synchronization signal.
s6, the timing of the synchronization signal immediately after (s4)
Even if Vr2 <Vs6, if Vs6> Vr2 after the signal FE is turned on, the signal S
Since 81 is switched on, the on / off cycle of the signal S81 is substantially the same as the cycle of the synchronization signal (reference chopping cycle), and the frequency does not change much. For this reason,
By setting the frequency of the synchronizing signal slightly higher than the upper limit of the human audible frequency, it is possible to prevent the generation of audible frequency noise and also the generation of large heat.

【0046】実際のタイミング制御回路17cの構成を
図3に示し、回路中の各部の信号波形の例を図10に示
す。この実施例では、同期信号CLK15Kとして、周
波数が15KHzのパルス信号を用いている。図3に示
す回路は、ゲ−ト回路171,174,177,178
及び179と、D型のフリップフロップ172,17
3,176及び17Aと、インバ−タ175を備えてい
る。図10に示すように、信号FEは、入力信号S71
がVs6>Vr2の条件になると、「オン不可」に切換
り、15KHzの同期信号CLK15Kの立上りのタイ
ミングで「オン可」に切換る。そして信号S81は、入
力信号S71がVs6>Vr2の条件になると、オフに
切換り、信号FEの「オン不可」が解除された後で、入
力信号S71がVs6<Vr2になると、オンに切換
る。従って、タイミング制御回路17cを用いることに
より、図11に(b)として示す制御が実現する。
FIG. 3 shows an actual configuration of the timing control circuit 17c, and FIG. 10 shows an example of a signal waveform of each part in the circuit. In this embodiment, a pulse signal having a frequency of 15 KHz is used as the synchronization signal CLK15K. The circuit shown in FIG. 3 has gate circuits 171, 174, 177, 178
And 179, and D-type flip-flops 172 and 17
3, 176 and 17A, and an inverter 175. As shown in FIG. 10, the signal FE is the input signal S71.
When the condition of Vs6> Vr2 is satisfied, the state is switched to "ON impossible", and is switched to "ON possible" at the timing of the rising edge of the 15 kHz synchronization signal CLK15K. Then, the signal S81 is turned off when the input signal S71 satisfies the condition of Vs6> Vr2, and is turned on when the input signal S71 becomes Vs6 <Vr2 after the signal FE has been released from "impossible to turn on". . Therefore, the control shown as (b) in FIG. 11 is realized by using the timing control circuit 17c.

【0047】ところで、例えばモ−タ1の回転速度を目
標速度に正確に追従させるために、速度のフィ−ドバッ
ク制御を実施するのが望ましい。この実施例において
は、比較器7aに入力する電流の基準レベルVr2を制
御することにより、モ−タ1の電流値を制御している
が、電流の微妙な波形の制御をも可能にするために、モ
−タ1の微小回転角度(0.7度)毎に、独立した電流
値が基準レベルVr2に割り当てられる。このため、例
えば回転数(rpm)や必要トルクの変更に伴なって、
モ−タ1の付勢量を調整する場合には、各相のコイルの
全角度の電流値をそれぞれ計算して、それらの値をメモ
リに更新登録しなければならない。即ち、制御量の更新
に非常に時間がかかるため、制御系の応答が非常に遅
い。このような多数の電流値を調整する制御系(電流波
形生成回路15)に、速度フィ−ドバック制御を含める
と、速度変化に対する速い応答は期待できない。
Incidentally, for example, in order to make the rotational speed of the motor 1 accurately follow the target speed, it is desirable to carry out speed feedback control. In this embodiment, the current value of the motor 1 is controlled by controlling the reference level Vr2 of the current input to the comparator 7a. However, it is also possible to control the delicate waveform of the current. Further, an independent current value is assigned to the reference level Vr2 for each minute rotation angle (0.7 degrees) of the motor 1. For this reason, for example, with changes in the rotation speed (rpm) and the required torque,
To adjust the amount of energization of the motor 1, it is necessary to calculate current values at all angles of the coils of each phase, and to update and register the current values in the memory. That is, since it takes a very long time to update the control amount, the response of the control system is very slow. If a speed feedback control is included in the control system (current waveform generating circuit 15) for adjusting such a large number of current values, a fast response to a speed change cannot be expected.

【0048】そこでこの実施例においては、電流波形の
生成とは別の独立した制御系として、速度フィ−ドバッ
ク制御を実施している。即ち、図2に示すように、速度
フィ−ドバック制御によって生成される速度補償値は、
加算回路16によって、電流波形生成回路15の出力信
号S4に加算される。従って、この速度フィ−ドバック
制御系には、格別に時間のかかる処理が含まれないた
め、速度制御系の応答速度は速い。
Therefore, in this embodiment, speed feedback control is performed as an independent control system separate from generation of a current waveform. That is, as shown in FIG. 2, the speed compensation value generated by the speed feedback control is:
The addition signal is added to the output signal S4 of the current waveform generation circuit 15 by the addition circuit 16. Therefore, since the speed feedback control system does not include a particularly time-consuming process, the speed control system has a high response speed.

【0049】加算回路16においては、速度補償値の他
に、振動補償値が加算される。この振動補償値は、モ−
タ1の回転方向の微小振動を抑制するための補償値であ
る。本発明者の実験によれば、SRモ−タ1を一定の方
向に回転駆動している間に、その回転子は、一時的に駆
動方向とは逆の方向に回転(振動)することが確かめら
れている。このような逆転による振動を抑制すれば、S
Rモ−タ1がより滑らかに駆動され、騒音も確実に低減
される。
The addition circuit 16 adds a vibration compensation value in addition to the speed compensation value. This vibration compensation value is
This is a compensation value for suppressing minute vibration in the rotation direction of the motor 1. According to the experiments of the present inventor, while the SR motor 1 is being driven to rotate in a certain direction, the rotor may temporarily rotate (vibrate) in the direction opposite to the driving direction. Has been verified. If vibration due to such reverse rotation is suppressed, S
The R motor 1 is driven more smoothly, and the noise is reliably reduced.

【0050】そこでこの実施例においては、駆動中の回
転方向の逆転を検出し、その逆転を抑制するような振動
補償値を生成し、それを加算回路16に入力して電流値
を補償している。この振動補償制御系においても、電流
波形の生成とは別の独立した制御系であるため、速い変
化(振動)に対して充分に追従しうる。
Therefore, in this embodiment, a reverse rotation in the rotating direction during driving is detected, a vibration compensation value for suppressing the reverse rotation is generated, and the vibration compensation value is input to the addition circuit 16 to compensate the current value. I have. Also in this vibration compensation control system, since it is an independent control system different from the generation of the current waveform, it can sufficiently follow a rapid change (vibration).

【0051】実際には、図7に示す方向検出回路5を用
いて、角度センサ1dが出力する信号の下位2ビットに
基づいて、SRモ−タ1の回転子の回転方向CW/CC
W(前進方向/後退方向)を検出している。図7を参照
すると、方向検出回路5は、D型のフリップフロップ5
1,52及び58とゲ−ト回路53,54,55,56
及び57で構成されている。この方向検出回路5の各部
の信号波形の例を図8に示すので参照されたい。角度セ
ンサ1dと方向検出回路5を用いることにより、微妙な
逆転をも検出することができる。
Actually, using the direction detection circuit 5 shown in FIG. 7, the rotation direction CW / CC of the rotor of the SR motor 1 based on the lower two bits of the signal output from the angle sensor 1d.
W (forward / backward) is detected. Referring to FIG. 7, the direction detection circuit 5 includes a D-type flip-flop 5
1, 52 and 58 and gate circuits 53, 54, 55 and 56
And 57. FIG. 8 shows an example of the signal waveform of each part of the direction detection circuit 5, so that the reference is made. By using the angle sensor 1d and the direction detecting circuit 5, even a slight reverse rotation can be detected.

【0052】図1に示すCPU11の動作の概略を図1
4に示す。図14を参照してCPU11の動作を説明す
る。電源がオンすると、ステップ61で初期化を実行す
る。即ち、CPU11の内部メモリの初期化および内部
タイマ,割込等のモ−ドセットを実施した後、システム
の診断を実施し、異常がなければ次の処理に進む。
The operation of the CPU 11 shown in FIG.
It is shown in FIG. The operation of the CPU 11 will be described with reference to FIG. When the power is turned on, initialization is executed in step 61. That is, after the initialization of the internal memory of the CPU 11 and the mode setting such as the internal timer and the interrupt, the system is diagnosed, and if there is no abnormality, the process proceeds to the next processing.

【0053】ステップ62では、シフトレバ−,ブレ−
キスイッチ,アクセルスイッチ,アクセル開度センサの
それぞれが出力する信号の状態を読取る。ステップ62
で検出した状態に何らかの変化があった場合には、ステ
ップ63からステップ64に進む。変化がない時には、
ステップ63からステップ65に進む。
In step 62, a shift lever, a blur
The state of the signal output from each of the key switch, the accelerator switch, and the accelerator opening sensor is read. Step 62
If there is any change in the state detected in step 63, the process proceeds from step 63 to step 64. When there is no change,
The process proceeds from step 63 to step 65.

【0054】ステップ64では、ステップ62で検出し
た各種状態に基づいて、SRモ−タ1の駆動トルクの目
標値を決定する。例えば、アクセル開度センサによって
検出されたアクセル開度が増大した時には、駆動トルク
の目標値も増大する。また、ここで目標トルクの変化を
示すトルク変更フラグをセットする。
In step 64, the target value of the driving torque of the SR motor 1 is determined based on the various states detected in step 62. For example, when the accelerator opening detected by the accelerator opening sensor increases, the target value of the driving torque also increases. Here, a torque change flag indicating a change in the target torque is set.

【0055】ステップ65では、検出された現在のSR
モ−タ1の回転速度を入力する。なお回転速度は、後述
する割込処理によって検出される。そして、SRモ−タ
1の回転速度に変化がある時には、ステップ66からス
テップ68に進み、回転速度に変化がなければステップ
67に進む。ステップ67では、トルク変更フラグの状
態を調べ、フラグがセットされている時、即ち目標トル
クの変化がある時には、ステップ68に進み、トルクに
変化がない時にはステップ62に戻る。
In step 65, the detected present SR
The rotation speed of the motor 1 is input. The rotation speed is detected by an interrupt process described later. If there is a change in the rotation speed of the SR motor 1, the process proceeds from step 66 to step 68. If there is no change in the rotation speed, the process proceeds to step 67. In step 67, the state of the torque change flag is checked. When the flag is set, that is, when there is a change in the target torque, the process proceeds to step 68, and when there is no change in the torque, the process returns to step 62.

【0056】ステップ68では、PWMマップメモリ1
3bを参照してデ−タを入力し、CPU11が出力して
いるパルス信号(PWM信号)S10のデュ−ティを変
更する。このパルス信号S10は、モ−タ1の駆動中は
常時出力されており、その周期は15KHzに固定され
ているが、デュ−ティはその時の状態に応じて変更され
る。
In step 68, the PWM map memory 1
Referring to 3b, data is input, and the duty of the pulse signal (PWM signal) S10 output from the CPU 11 is changed. The pulse signal S10 is constantly output while the motor 1 is being driven, and its cycle is fixed at 15 KHz, but the duty is changed according to the state at that time.

【0057】即ち、PWMマップメモリ13bは、予め
様々なデ−タを登録した読み出し専用メモリ(ROM)
で構成してあり、図13に示すように、様々な目標トル
クと様々な回転数(モ−タの回転速度)のそれぞれに対
応付けられた多数のデ−タPnm(n:トルクに対応す
る列の数値,m:回転数に対応する行の数値)が保持さ
れている。例えば、デ−タP34には、オンデュ−ティ
の95%を示す数値が保持されているので、例えば、ト
ルクが20[N・m]で回転数が500[rpm]の時
には、CPU11は、デ−タP34の内容を参照して、
信号S10のオン時間が95%になるようにそのデュ−
ティを更新する。
That is, the PWM map memory 13b is a read-only memory (ROM) in which various data are registered in advance.
As shown in FIG. 13, a large number of data Pnm (n: corresponding to torque) corresponding to various target torques and various rotational speeds (rotational speeds of the motor). Column numerical value, m: the numerical value of the row corresponding to the rotation speed). For example, since the data P34 holds a value indicating 95% of the on-duty, for example, when the torque is 20 [N · m] and the rotation speed is 500 [rpm], the CPU 11 -With reference to the contents of P34,
The duration of the signal S10 is adjusted so that the ON time of the signal S10 becomes 95%.
Update the tee.

【0058】次のステップ69では、電流マップメモリ
13a及び波形マップメモリ13cから、それぞれデ−
タを入力する。この実施例では、電流マップメモリ13
a及び波形マップメモリ13cは、予め様々なデ−タを
登録した読み出し専用メモリ(ROM)で構成してあ
り、電流マップメモリ13aには図19に示すようなデ
−タが保持され、波形マップメモリ13cには図21に
示すようなデ−タが保持されている。
In the next step 69, the data is stored in the current map memory 13a and the waveform map memory 13c, respectively.
Input data. In this embodiment, the current map memory 13
a and a waveform map memory 13c are constituted by a read-only memory (ROM) in which various data are registered in advance. The current map memory 13a holds data as shown in FIG. The memory 13c holds data as shown in FIG.

【0059】即ち、電流マップメモリ13aには、様々
な目標トルクと様々な回転数(モ−タの回転速度)のそ
れぞれに対応付けられた多数のデ−タCnm(n:トル
クに対応する列の数値,m:回転数に対応する行の数
値)が保持されており、デ−タCnmの1組には、通電
オン角度,通電オフ角度,電流上限値及び波形パタ−ン
番号が含まれている。例えば、トルクが20[N・m]
で回転数が500[rpm]の時のデ−タC34の内容
は、52.5度,82.5度,200[A]及び波形パ
タ−ン番号3である。このデ−タC34は、0〜90度
の回転位置の範囲内における通電情報を示しており、5
2.5〜82.5度の範囲においては、電流の上限値が
200Aの予め定めた3番の波形パタ−ンの電流を流
し、0〜52.5度の範囲及び82.5〜90度の範囲
では電流を遮断することを意味している。ステップ69
では、その時のトルクと回転数に応じて選択した、Cm
nの1組のデ−タを入力する。
That is, the current map memory 13a stores a large number of data Cnm (n: columns corresponding to torques) corresponding to various target torques and various rotational speeds (motor rotational speeds). , M: the number in the row corresponding to the number of rotations), and one set of data Cnm includes a power-on angle, a power-off angle, a current upper limit, and a waveform pattern number. ing. For example, when the torque is 20 [N · m]
When the rotation speed is 500 [rpm], the contents of the data C34 are 52.5 degrees, 82.5 degrees, 200 [A], and the waveform pattern number 3. This data C34 indicates the energization information within the range of the rotation position of 0 to 90 degrees.
In the range of 2.5 to 82.5 degrees, a current of the predetermined third waveform pattern with an upper limit of the current of 200 A is applied, and the range of 0 to 52.5 degrees and 82.5 to 90 degrees Means that the current is cut off. Step 69
Then, Cm selected according to the torque and rotation speed at that time,
n sets of data are input.

【0060】更に、入力したCmnのデ−タに含まれる
波形パタ−ン番号に対応する1組の波形デ−タを、波形
マップメモリ13cから読み込む。例えば、波形パタ−
ン番号が3の場合には、図21に示す0,12,26,
40,・・・・の一連の波形デ−タを入力する。この波
形デ−タによって、実際にコイルに流す電流の基準値の
波形が決定される。即ち、モ−タの回転子の角度ステッ
プ毎に、電流の基準値は細かく調整される。
Further, a set of waveform data corresponding to the waveform pattern number included in the input Cmn data is read from the waveform map memory 13c. For example, a waveform pattern
When the application number is 3, 0, 12, 26,
A series of waveform data of 40,. Based on this waveform data, the waveform of the reference value of the current actually passed through the coil is determined. That is, the reference value of the current is finely adjusted for each angular step of the rotor of the motor.

【0061】次のステップ6Aでは、ステップ69で入
力したデ−タCnm及び波形デ−タに基づいて、通電マ
ップのデ−タを生成する。即ち、モ−タの回転子の各々
の角度ステップに対応付けられた多数の電流基準値とそ
れに付随するデ−タ(詳細は後述する)を生成する。そ
して、この通電マップのデ−タを、電流波形生成回路1
5の内部にあるメモリ(双方向性メモリ)に書込む。後
述するように、電流波形生成回路15は、基準となる1
相のデ−タに基づいて3相全てのデ−タを自動的に生成
するので、ステップ6Aでは、特定の1相分の通電マッ
プだけを作成し、それを電流波形生成回路15のメモリ
に書込む。
In the next step 6A, the energization map data is generated based on the data Cnm and the waveform data input in step 69. That is, a number of current reference values associated with each angular step of the motor rotor and associated data (described in detail below) are generated. Then, the data of the energization map is transmitted to the current waveform generation circuit 1.
5 is written into the memory (bidirectional memory) inside. As will be described later, the current waveform generation circuit 15
Since the data of all three phases are automatically generated based on the data of the phases, in step 6A, only the energization map for a specific one phase is created and stored in the memory of the current waveform generation circuit 15. Write.

【0062】CPU11は、上述のステップ62〜6A
の処理を繰り返し実行する。そして、検出したSRモ−
タの回転速度及びトルクが一定の場合には、ステップ6
6−67−62を通るが、回転速度が変化した場合、又
はトルクが変化した場合には、ステップ68−69−6
A−6Bを実行するので、電流波形生成回路15の通電
マップが更新される。
The CPU 11 executes the above-described steps 62 to 6A
Is repeatedly executed. Then, the detected SR mode
If the rotation speed and torque of the motor are constant, step 6
6-67-62, but when the rotation speed changes or the torque changes, steps 68-69-6.
Since A-6B is executed, the energization map of the current waveform generation circuit 15 is updated.

【0063】また、ステップ61の初期化を終了した
後、4msec 毎にCPU11にタイマ割込みが発生す
る。このタイマ割込みが発生すると、CPU11は図1
5に示す処理を実行する。図15を参照して説明する。
After the initialization in step 61 is completed, a timer interrupt is generated in the CPU 11 every 4 msec. When this timer interrupt occurs, the CPU 11
The processing shown in FIG. This will be described with reference to FIG.

【0064】ステップ71では、カウンタTM24の値
を参照して、24msec 周期で生じる所定のタイミング
か否かを識別する。即ち、24msec に1回の割合い
で、ステップ71からステップ7Cに進み、それ以外の
時にはステップ71からステップ72に進む。
In step 71, it is determined whether or not the timing is a predetermined timing generated at a cycle of 24 msec with reference to the value of the counter TM24. That is, the process proceeds from step 71 to step 7C once every 24 msec, and otherwise proceeds from step 71 to step 72.

【0065】ステップ72では、カウンタTM8の値を
参照して、8msec 周期で生じる所定のタイミングか否
かを識別する。即ち、8msec に1回の割合いで、ステ
ップ72からステップ7Dに進み、それ以外の時にはス
テップ72からステップ73に進む。
In step 72, it is determined whether or not the timing is a predetermined timing generated in a cycle of 8 ms by referring to the value of the counter TM8. That is, the process proceeds from step 72 to step 7D once every 8 msec, and otherwise proceeds from step 72 to step 73.

【0066】24msec に1回の割合いで実行されるス
テップ7Cにおいては、まず、速度補償値を生成する。
即ち、モ−タ1の目標駆動速度と、検出したモ−タ回転
速度とに基づいて、所定のPID(比例・積分・微分)
演算を実行し、その結果を速度補償値とする。そして、
この速度補償値を、出力して加算回路16に入力する。
また、カウンタTM24をクリアする。
In step 7C, which is executed once every 24 msec, first, a speed compensation value is generated.
That is, based on the target driving speed of the motor 1 and the detected motor rotation speed, a predetermined PID (proportional / integral / differential) is obtained.
An operation is performed, and the result is used as a speed compensation value. And
This speed compensation value is output and input to the addition circuit 16.
Further, the counter TM24 is cleared.

【0067】8msec に1回の割合いで実行されるステ
ップ7Dにおいては、まず、シフトレバ−,ブレ−キス
イッチ,アクセルスイッチ,アクセル開度センサ等の状
態を、入力インタ−フェ−ス12を介して読取り、その
結果を内部メモリに保持する。また、モ−タの回転速度
を計算する。この実施例では、SRモ−タ1の駆動軸に
連結された角度センサ1dが、駆動軸の回転速度に応じ
て周期が変化するパルス信号を出力するので、CPU1
1は、角度センサ1dが出力する信号のパルス周期を測
定し、この周期に基づいてSRモ−タ1の回転速度を検
出する。検出した回転速度のデ−タは内部メモリに保存
する。ステップ7Dでは、更に、カウンタTM8をクリ
アする。
In step 7D, which is executed once every 8 msec, first, the states of the shift lever, brake switch, accelerator switch, accelerator opening degree sensor, etc. are read via the input interface 12. And the result is stored in the internal memory. Further, the rotation speed of the motor is calculated. In this embodiment, the angle sensor 1d connected to the drive shaft of the SR motor 1 outputs a pulse signal whose cycle changes according to the rotation speed of the drive shaft.
1 measures the pulse period of the signal output from the angle sensor 1d, and detects the rotation speed of the SR motor 1 based on this period. The data of the detected rotation speed is stored in the internal memory. In step 7D, the counter TM8 is further cleared.

【0068】ステップ73においては、SRモ−タ1を
駆動中か否かを識別し、駆動中であれば次にステップ7
4に進み、そうでなければステップ7Aに進む。ステッ
プ74では、現在のSRモ−タの駆動方向(駆動しよう
としている方向)が正転/逆転のいずれであるかを識別
する。そして次のステップ75では、現在のSRモ−タ
の実際の回転方向が正転/逆転のいずれであるかを識別
する。SRモ−タの実際の回転方向は、方向検出回路5
によって検出されるので、CPU11は、方向検出回路
5が出力する2値信号CW/CCWを参照して、SRモ
−タ1の実際の回転方向を識別する。
In step 73, it is determined whether or not the SR motor 1 is being driven.
Go to step 4; otherwise go to step 7A. In step 74, it is determined whether the current SR motor driving direction (direction to be driven) is forward rotation or reverse rotation. Then, in the next step 75, it is determined whether the actual rotation direction of the present SR motor is forward rotation or reverse rotation. The actual rotation direction of the SR motor is determined by a direction detection circuit 5.
The CPU 11 identifies the actual rotation direction of the SR motor 1 with reference to the binary signal CW / CCW output from the direction detection circuit 5.

【0069】ステップ76では、ステップ74で識別し
た現在のSRモ−タの駆動方向と、ステップ75で識別
した現在のSRモ−タの実際の回転方向とが一致するか
否かを識別する。一致する場合には、ステップ7Bに進
み、振動補償値に0をセットする。また、駆動方向と実
際の回転方向とが一致しない場合、即ち振動により、駆
動方向に対して回転子が逆転方向に回転している時に
は、ステップ78に進み、予め定めた定数を振動補償値
にセットする。この実施例においては、ステップ78で
振動補償値にセットする定数(電流値)を+30[A]
に定めてある。次のステップ79では、ステップ78又
は7Bで決定した振動補償値を出力し、それを加算回路
16に印加する。なお、この振動補償値は、3相の制御
系で共通に利用される。
In step 76, it is determined whether or not the current SR motor driving direction identified in step 74 matches the actual rotation direction of the current SR motor identified in step 75. If they match, the process proceeds to step 7B, where 0 is set to the vibration compensation value. When the driving direction does not match the actual rotation direction, that is, when the rotor is rotating in the reverse direction with respect to the driving direction due to vibration, the process proceeds to step 78, and a predetermined constant is set to the vibration compensation value. set. In this embodiment, the constant (current value) set to the vibration compensation value in step 78 is +30 [A].
Stipulated. In the next step 79, the vibration compensation value determined in step 78 or 7B is output and applied to the adding circuit 16. This vibration compensation value is commonly used in the three-phase control system.

【0070】ステップ7Aでは、カウンタTM24の値
およびTM8の値をそれぞれ更新(+1)する。またス
テップ7Eでは、次回の割込みを発生させるために、割
込用のタイマを再セットする。
In step 7A, the value of the counter TM24 and the value of TM8 are updated (+1). In step 7E, the interrupt timer is reset to generate the next interrupt.

【0071】電流波形生成回路15が出力する電流指示
値S4と、補正後の電流指示値S4Bの波形例を図9に
示す。図9において、CP1が振動補償値であり、CP
2が速度補償値である。振動補償値CP1と速度補償値
CP2は、それぞれ3相で共通に利用される。また、電
流指示値S4が0の時には、補正後の電流指示値S4B
も0にする。振動補償値CP1を電流指示値S4に加算
することによって、SRモ−タ1の振動が抑制されるた
め騒音が低減され、また速度補償値CP2を電流指示値
S4に加算することによって、SRモ−タ1の速度制御
の応答性が改善される。
FIG. 9 shows a waveform example of the current instruction value S4 output from the current waveform generation circuit 15 and the corrected current instruction value S4B. In FIG. 9, CP1 is a vibration compensation value,
2 is a speed compensation value. The vibration compensation value CP1 and the velocity compensation value CP2 are commonly used in each of the three phases. When the current instruction value S4 is 0, the corrected current instruction value S4B
Is also set to 0. By adding the vibration compensation value CP1 to the current command value S4, the vibration of the SR motor 1 is suppressed, so that noise is reduced. By adding the speed compensation value CP2 to the current command value S4, the SR motor is added. -The responsiveness of the speed control of the motor 1 is improved.

【0072】さて、この実施例では3相のSRモ−タ1
を駆動するので、各相のコイルに流す電流の指示値を3
相分生成する必要がある。この実施例では、電流指示値
を回転子の位置(微小角度ステップ)毎にそれぞれ調整
して通電波形を最適化しようとしているので、電流指示
値S4の生成は非常に難しい。しかも、回転子が微小回
転する毎に電流指示値を変える必要があるので、電流指
示値S4の更新は瞬時に実行できなければならない。こ
のような信号を発生するためには、メモリに多数の電流
指示値(通電マップ)を予め登録して、メモリのアドレ
スを回転子の位置(角度ステップ)に対応付け、回転子
の位置が変わる毎に、その位置情報をメモリのアドレス
に印加して、その位置の電流指示値をメモリから読み出
して電流制御系に与えるように制御すればよい。また、
このような回路を3組設置すれば、3相の電流指示値を
生成することが可能である。
In this embodiment, the three-phase SR motor 1
, The indicated value of the current flowing through each phase coil is set to 3
It is necessary to generate phase components. In this embodiment, it is very difficult to generate the current instruction value S4 because the current instruction value is adjusted for each rotor position (small angle step) to optimize the conduction waveform. In addition, the current instruction value must be changed each time the rotor makes a minute rotation, so that the current instruction value S4 must be updated instantaneously. In order to generate such a signal, a large number of current instruction values (energization maps) are pre-registered in the memory, and the addresses of the memory are associated with the position (angle step) of the rotor, and the position of the rotor changes. Each time, the position information may be applied to the address of the memory, and the current instruction value at that position may be read from the memory and controlled so as to be given to the current control system. Also,
By installing three such circuits, it is possible to generate three-phase current instruction values.

【0073】しかしながら、3相のそれぞれに対応し
て、独立した電流波形生成回路を3組設けると、必要な
メモリの容量が大きくなり、回路構成も複雑化するのは
避けられない。また、CPU11は、モ−タの回転数や
必要トルクが変化する度に、メモリの内容(通電マッ
プ)を書き替えなければならないが、メモリの容量が大
きいと、その内容を全て更新するのに長い時間が必要に
なるため、制御系の応答性が悪くなる。
However, if three sets of independent current waveform generation circuits are provided for each of the three phases, the required memory capacity is increased and the circuit configuration is inevitably complicated. The CPU 11 must rewrite the contents of the memory (the energization map) every time the number of rotations of the motor or the required torque changes. However, if the capacity of the memory is large, it is necessary to update all the contents. Since a long time is required, the responsiveness of the control system deteriorates.

【0074】一方、図9及び図20に示すように、3相
の電流指示値の波形は、互いに相似形であり、互いに波
形の位相(相対角度)だけが異なっている。従って、1
相の電流指示値の波形に基づいて、その位相をずらした
信号を生成すれば、3相の電流指示値を生成することが
可能である。
On the other hand, as shown in FIG. 9 and FIG. 20, the waveforms of the three-phase current instruction values are similar to each other, and only the phases (relative angles) of the waveforms are different from each other. Therefore, 1
If a signal whose phase is shifted is generated based on the waveform of the phase current instruction value, a three-phase current instruction value can be generated.

【0075】例えば、図5に示すように、第1相の0〜
90度の範囲内の各角度ステップに対応付けた多数の波
形デ−タ(ハッチングを施した部分)を、それぞれの角
度ステップに対応付けたメモリアドレスに保持しておく
場合には、メモリアドレスに対する指示角度に+30度
の補正を加えることにより、第2相の波形デ−タを得る
ことができ、また、メモリアドレスに対する指示角度に
+60度の補正を加えることにより、第3相の波形デ−
タを得ることができる。また、第1相の0〜90度の範
囲の波形の繰り返しによって、0〜360度の範囲の波
形デ−タを得ることができる。
For example, as shown in FIG.
When a large number of waveform data (hatched portions) associated with each angle step within a range of 90 degrees are stored in the memory address associated with each angle step, the waveform data corresponding to each angle step is stored. The waveform data of the second phase can be obtained by adding +30 degrees to the indicated angle, and the waveform data of the third phase can be obtained by adding +60 degrees to the indicated angle for the memory address.
Data can be obtained. Also, by repeating the first phase waveform in the range of 0 to 90 degrees, waveform data in the range of 0 to 360 degrees can be obtained.

【0076】即ち、基準となる1相の波形だけをメモリ
に登録しておき、それに基づいて3相の信号波形を生成
することができる。このようにすれば、メモリの容量が
低減され、回路構成が簡略化され、メモリの内容を更新
する処理の所要時間が短縮される。
That is, only the reference one-phase waveform is registered in the memory, and a three-phase signal waveform can be generated based on the registered one-phase waveform. This reduces the capacity of the memory, simplifies the circuit configuration, and reduces the time required for updating the contents of the memory.

【0077】実際の電流波形生成回路15の構成を図4
に示し、各部の信号のタイミングを図6に示す。CPU
11が生成する通電マップは、電流波形生成回路15内
の双方向RAM(読み書きメモリ)49に書込まれる。
この実施例においては、双方向RAM49は、2つのメ
モリバンクを有しており、これら2つのメモリバンクの
うち、一方から波形デ−タの読み出しが実行され、他方
に対してCPU11のデ−タ書込みが実行される。従っ
て、波形デ−タの読み出しとCPU11のデ−タ書込み
とが同時に実行できる。
FIG. 4 shows the configuration of the actual current waveform generation circuit 15.
FIG. 6 shows the timings of the signals of the respective sections. CPU
The energization map generated by 11 is written to a bidirectional RAM (read / write memory) 49 in the current waveform generation circuit 15.
In this embodiment, the bidirectional RAM 49 has two memory banks. Of these two memory banks, reading of waveform data is executed from one of the two memory banks, and data of the CPU 11 is read from the other. Writing is performed. Therefore, the reading of the waveform data and the writing of the data by the CPU 11 can be executed simultaneously.

【0078】双方向RAM49のメモリバンク1はD8
00H〜D886H(H:16進数表記を示す、以下同
様)のメモリアドレスに割当ててあり、メモリバンク2
はDC00H〜DC86Hのメモリアドレスに割当ててあ
る。メモリバンク1の領域内は次のように割当ててあ
る。
The memory bank 1 of the bidirectional RAM 49 is D8
00H to D886H (H: hexadecimal notation; the same applies hereinafter)
Are assigned to memory addresses DC00H to DC86H. The area in the memory bank 1 is allocated as follows.

【0079】 D800H〜D87FH(128バイト): 回転角度の0.7度毎の各電流値(90度:128ステップ) D880H :第1相の角度1(通電開始又は終了角度) D881H :第1相の角度2(通電終了又は開始角度) D882H :第2相の角度1(通電開始又は終了角度) D883H :第2相の角度2(通電終了又は開始角度) D884H :第3相の角度1(通電開始又は終了角度) D885H :第3相の角度2(通電終了又は開始角度) D886H :波形の凸/凹(角度1で通電開始→角度2で通電終了, 角度1で通電終了→角度2で通電開始、の区分)メモリ
バンク2のメモリ割当ては、アドレスが400H ずれる
他は、メモリバンク1と同一である。メモリバンク1と
メモリバンク2の切換えは、双方向RAM49のアドレ
スのビット10(A10)の制御により実施される。
D800H to D87FH (128 bytes): Each current value of rotation angle every 0.7 degree (90 degrees: 128 steps) D880H: Angle 1 of first phase (start or end angle of energization) D881H: First phase D882H: second phase angle 1 (energization start or end angle) D883H: second phase angle 2 (energization end or start angle) D884H: third phase angle 1 (energization D885H: 3rd phase angle 2 (energization end or start angle) D886H: Waveform convex / concave (energization start at angle 1 → energization end at angle 2, energization end at angle 1 → energization at angle 2) The memory allocation of the memory bank 2 is the same as that of the memory bank 1 except that the address is shifted by 400H. Switching between the memory bank 1 and the memory bank 2 is performed by controlling the bit 10 (A10) of the address of the bidirectional RAM 49.

【0080】図4及び図6を参照して、電流波形生成回
路15を説明する。角度センサ1dが出力する10ビッ
トの角度信号RZ0〜RZ9は、ラッチ41によりラッ
チされ、加算器47の一方の入力に印加される。また、
角度信号RZ0は、タイミングパルス発生回路42に印
加される。タイミングパルス発生回路42は、その内部
で生成する8MHzのクロックパルスCLK8Mと角度
信号RZ0に基づいて、クロックパルスCLK1A,C
LK1B,CLK2A,CLK2B及びラッチ制御信号
LATZを生成する。
The current waveform generation circuit 15 will be described with reference to FIGS. The 10-bit angle signals RZ0 to RZ9 output from the angle sensor 1d are latched by the latch 41 and applied to one input of the adder 47. Also,
The angle signal RZ0 is applied to the timing pulse generation circuit 42. The timing pulse generation circuit 42 generates the clock pulses CLK1A, C1 based on the clock signal CLK8M of 8 MHz generated therein and the angle signal RZ0.
LK1B, CLK2A, CLK2B and a latch control signal LATZ are generated.

【0081】4ビットカウンタ44は、タイミングパル
ス発生回路42が出力するクロックパルスCLK2Bを
計数して、0〜15の範囲の数値を順番に計数値CNT
として繰り返し出力する。電流波形生成回路15の各回
路の動作は、4ビットカウンタ44が出力する計数値C
NTの値に応じて決定される。計数値CNTは、ラッチ
制御回路45,角度補正出力回路46,アドレス制御回
路48,及び駆動信号生成回路4Cに入力される。
The 4-bit counter 44 counts the clock pulse CLK2B output from the timing pulse generation circuit 42, and sequentially counts a numerical value in the range of 0 to 15 to the count value CNT.
And output repeatedly. The operation of each circuit of the current waveform generation circuit 15 is based on the count value C output by the 4-bit counter 44.
It is determined according to the value of NT. The count value CNT is input to the latch control circuit 45, the angle correction output circuit 46, the address control circuit 48, and the drive signal generation circuit 4C.

【0082】角度補正出力回路46は、エンコ−ダであ
り、入力される計数値CNTの値に応じて、次のような
補正値CPSをそれぞれ出力する。
The angle correction output circuit 46 is an encoder, and outputs the following correction values CPS according to the input count value CNT.

【0083】 CNT:0〜3, CPS:0 (0度) CNT:4〜7, CPS:84(60度) CNT:8〜11, CPS:42(30度) CNT:12〜15,CPS:42(30度:ダミ−) 従って、加算器47の出力には、計数値CNTが0〜3
の時には、その時の回転子の回転位置(角度:RZ0−
RZ9)がそのまま現われるが、計数値CNTが4〜7
の時には、60度分が加算(シフト)され、計数値CN
Tが8〜11の時には、30度分が加算(シフト)され
る。なお、計数値CNTが12〜15の時の加算器47
の出力は利用されない。
CNT: 0 to 3, CPS: 0 (0 degree) CNT: 4 to 7, CPS: 84 (60 degrees) CNT: 8 to 11, CPS: 42 (30 degrees) CNT: 12 to 15, CPS: 42 (30 degrees: Dummy) Therefore, the output of the adder 47 contains the count value CNT of 0 to 3
In the case of, the rotational position of the rotor at that time (angle: RZ0-
RZ9) appears as it is, but the count value CNT is 4-7.
In the case of, 60 degrees are added (shifted) and the count value CN
When T is 8 to 11, 30 degrees are added (shifted). The adder 47 when the count value CNT is 12 to 15
Is not used.

【0084】アドレス制御回路48は、入力される計数
値CNTの値に応じて、次のような8ビット値MA07
をそれぞれ出力する。
The address control circuit 48 generates the following 8-bit value MA07 according to the value of the input count value CNT.
Is output.

【0085】 CNT:0,1,4,5,8,9, MA07:加算器47の出力 CNT:2 MA07:0 CNT:3 MA07:1 CNT:6 MA07:2 CNT:7 MA07:3 CNT:10 MA07:4 CNT:11 MA07:5 CNT:12〜15 MA07:6 また、ラッチ制御回路45は、入力される計数値CNT
の値に応じて、次のように2ビット値MA89をそれぞ
れ出力する。またメモリ読出し信号MRDは、計数値C
NTが0〜12の間、有効になる。
CNT: 0, 1, 4, 5, 8, 9, MA07: output of the adder 47 CNT: 2 MA07: 0 CNT: 3 MA07: 1 CNT: 6 MA07: 2 CNT: 7 MA07: 3 CNT: 10 MA07: 4 CNT: 11 MA07: 5 CNT: 12 to 15 MA07: 6 Further, the latch control circuit 45 receives the input count value CNT.
, And outputs a 2-bit value MA89 as follows. Also, the memory read signal MRD has a count value C
It becomes effective while NT is 0-12.

【0086】 CNT:0,1,4,5,8,9 MA89:0 CNT:2,3,6,7,10〜15 MA89:0 アドレス制御回路48が出力する8ビット値MA07
は、双方向RAMのアドレスの下位8ビットに印加さ
れ、ラッチ制御回路45が出力する2ビット値MA89
は、双方向RAMのアドレスの第8ビット及び第9ビッ
トに印加される。従って、双方向RAM49の下位10
ビットの指定アドレスは、入力される計数値CNTの値
に応じて次のようになる。
CNT: 0, 1, 4, 5, 8, 9 MA89: 0 CNT: 2, 3, 6, 7, 10 to 15 MA89: 0 8-bit value MA07 output from the address control circuit 48
Is applied to the lower 8 bits of the address of the bidirectional RAM, and the 2-bit value MA89 output by the latch control circuit 45 is
Is applied to the eighth and ninth bits of the address of the bidirectional RAM. Therefore, the lower 10 bits of the bidirectional RAM 49
The designated address of the bit is as follows according to the value of the input count value CNT.

【0087】 CNT:0,1,4,5,8,9, MA07:加算器47の出力 CNT:2 MA07:0100H CNT:3 MA07:0101H CNT:6 MA07:0102H CNT:7 MA07:0103H CNT:10 MA07:0104H CNT:11 MA07:0105H CNT:12〜15 MA07:0106H つまり、入力される計数値CNTの値に応じて、それぞ
れ次のような情報が、双方向RAM49から読み出され
る。
CNT: 0, 1, 4, 5, 8, 9, MA07: output of the adder 47 CNT: 2 MA07: 0100H CNT: 3 MA07: 0101H CNT: 6 MA07: 0102H CNT: 7 MA07: 0103H CNT: 10 MA07: 0104H CNT: 11 MA07: 0105H CNT: 12 to 15 MA07: 0106H In other words, the following information is read from the bidirectional RAM 49 in accordance with the input count value CNT.

【0088】 CNT:0,1 DATA:現在の角度の電流値 (第1相の電流値) CNT:2 DATA:第1相の角度1 CNT:3 DATA:第1相の角度2 CNT:4,5 DATA:現在の角度+60度の電流値 (第2相の電流値) CNT:6 DATA:第2相の角度1 CNT:7 DATA:第2相の角度2 CNT:8,9 DATA:現在の角度+30度の電流値 (第3相の電流値) CNT:10 DATA:第3相の角度1 CNT:11 DATA:第3相の角度2 CNT:12〜15 DATA:波形の凸/凹区分 計数値CNTが0,1の時に双方向RAM49から出力
される第1相の電流値(DATA:8ビット)は、ラッ
チ制御回路45が出力する信号PH1Cに同期して、ラ
ッチ4Eにラッチされる。同様に、計数値CNTが4,
5の時に双方向RAM49から出力される第2相の電流
値は、ラッチ制御信号PH2Cに同期して、ラッチ4E
にラッチされ、計数値CNTが8,9の時に双方向RA
M49から出力される第3相の電流値は、ラッチ制御信
号PH3Cに同期して、ラッチ4Eにラッチされる。ラ
ッチ4Eから出力される3組(3相)の信号S4が、図
1に示す加算回路16に印加される。
CNT: 0, 1 DATA: Current value of current angle (current value of first phase) CNT: 2 DATA: Angle 1 of first phase CNT: 3 DATA: Angle 2 of first phase CNT: 4, 5 DATA: Current angle + 60 degree current value (second phase current value) CNT: 6 DATA: Second phase angle 1 CNT: 7 DATA: Second phase angle 2 CNT: 8, 9 DATA: Current Current at the angle +30 degrees (current value of the third phase) CNT: 10 DATA: Angle 1 of the third phase CNT: 11 DATA: Angle 2 of the third phase CNT: 12 to 15 DATA: Waveform convex / concave section meter The first phase current value (DATA: 8 bits) output from the bidirectional RAM 49 when the numerical value CNT is 0 or 1 is latched by the latch 4E in synchronization with the signal PH1C output from the latch control circuit 45. Similarly, when the count value CNT is 4,
5, the current value of the second phase output from the bidirectional RAM 49 is synchronized with the latch control signal PH2C and the latch 4E
When the count value CNT is 8 or 9,
The current value of the third phase output from M49 is latched by latch 4E in synchronization with latch control signal PH3C. Three sets (three phases) of the signal S4 output from the latch 4E are applied to the addition circuit 16 shown in FIG.

【0089】一方、コンパレ−タ4Bは、加算器47の
出力と、双方向RAM49の出力とを比較する。ここ
で、実際に利用されるのは、双方向RAM49の出力の
うち、第1相の角度1,第1相の角度2,第2相の角度
1,第2相の角度2,第3相の角度1,第3相の角度2
および波形の凸/凹区分である。即ち、コンパレ−タ4
Bは、現在の回転子の角度(+シフト量)と各相の角度
1,角度2との大小関係を識別する。
On the other hand, the comparator 4B compares the output of the adder 47 with the output of the bidirectional RAM 49. Here, among the outputs of the bidirectional RAM 49, the first phase angle 1, the first phase angle 2, the second phase angle 1, the second phase angle 2, and the third phase angle are actually used. Angle 1 and phase 3 angle 2
And the convex / concave section of the waveform. That is, the comparator 4
B identifies the magnitude relationship between the current rotor angle (+ shift amount) and the angles 1 and 2 of each phase.

【0090】コンパレ−タ4Bの出力は、ラッチ制御回
路45が出力する制御信号LTCH1によって、計数値
CNTが2,3,6,7,10,11,12及び13の
時に、それぞれ駆動信号生成回路4Cの内部でラッチさ
れ利用される。即ち、計数値CNTが2及び3の時のコ
ンパレ−タ4Bの出力を利用して、第1相についての通
電のオン/オフの切換りを示す2値信号を生成し、計数
値CNTが6及び7の時のコンパレ−タ4Bの出力を利
用して、第2相についての通電のオン/オフの切換りを
示す2値信号を生成し、計数値CNTが10及び11の
時のコンパレ−タ4Bの出力を利用して、第3相につい
ての通電のオン/オフの切換りを示す2値信号を生成す
る。また、計数値CNTが12及び13の時のコンパレ
−タ4Bの出力を利用して、波形の凸/凹を識別し、通
電のオン/オフを示す2値信号(S5)を生成する。
The output of the comparator 4B is controlled by the control signal LTCH1 output from the latch control circuit 45 when the count value CNT is 2, 3, 6, 7, 10, 11, 12 and 13, respectively. Latched and used inside 4C. That is, using the output of the comparator 4B when the count value CNT is 2 and 3, a binary signal indicating the on / off switching of the energization for the first phase is generated. Using the output of the comparator 4B at the time of (7) and (7), a binary signal indicating the on / off switching of the energization for the second phase is generated. By using the output of the data 4B, a binary signal indicating the on / off switching of the energization for the third phase is generated. Further, using the output of the comparator 4B when the count value CNT is 12 or 13, the convex / concave of the waveform is identified, and a binary signal (S5) indicating ON / OFF of energization is generated.

【0091】ところで、加算器47が出力する8ビット
デ−タは、0〜127の範囲にあり、最上位ビットは常
に0である。また、双方向RAM49に保持された第1
相の角度1,第1相の角度2,第2相の角度1,第2相
の角度2,第3相の角度1及び第3相の角度2も0〜1
27の範囲にあり、最上位ビットは常に0である。一
方、双方向RAM49に保持された波形の凸/凹区分
は、凹波形に255が割当てられ、凸波形に0が割り当
てられている。そのため、コンパレ−タ4Bが波形の凸
/凹区分と加算器47の出力とを比較する時には、加算
器47の出力とは無関係に、波形の凸/凹区分のみに従
ってコンパレ−タ4Bの出力が定まる。従って駆動信号
生成回路4Cは、計数値CNTが12及び13の時に
は、「波形の凸/凹区分」情報に応じて、出力する3相
の2値信号の波形の凸/凹を決定する。
The 8-bit data output from the adder 47 is in the range of 0 to 127, and the most significant bit is always 0. In addition, the first
The phase angle 1, the first phase angle 2, the second phase angle 1, the second phase angle 2, the third phase angle 1, and the third phase angle 2 are also 0 to 1.
27 and the most significant bit is always zero. On the other hand, in the convex / concave division of the waveform held in the bidirectional RAM 49, 255 is assigned to the concave waveform and 0 is assigned to the convex waveform. Therefore, when the comparator 4B compares the convex / concave section of the waveform with the output of the adder 47, the output of the comparator 4B follows only the convex / concave section of the waveform irrespective of the output of the adder 47. Is determined. Therefore, when the count value CNT is 12 or 13, the drive signal generation circuit 4C determines the convex / concave of the waveform of the output three-phase binary signal according to the “waveform convex / concave division” information.

【0092】 即ち、波形の凸/凹区分が0の場合: (現在の角度)≦(第1相の角度1)の間はオフ (第1相の角度1)<(現在の角度)≦(第1相の角度2)の間はオン (第1相の角度2)<(現在の角度)の間はオフ となる2値信号(S5)を生成し、 波形の凸/凹区分が255の場合: (現在の角度)≦(第1相の角度1)の間はオン (第1相の角度1)<(現在の角度)≦(第1相の角度2)の間はオフ (第1相の角度2)<(現在の角度)の間はオン となる2値信号(S5)を生成する。第2相,第3相の
2値信号(S5)についても同様である。
That is, when the convex / concave division of the waveform is 0: Off (first phase angle 1) <(current angle) ≦ (current angle) ≦ (first phase angle 1) while (current angle) ≦ (first phase angle 1) A binary signal (S5) is generated that is on during the first phase angle 2) and off during the first phase angle 2 <(current angle). Case: On (first phase angle 1) <(current angle) ≦ off (first phase angle 2) while (current angle) ≦ (first phase angle 1) A binary signal (S5) that is turned on during the phase angle 2) <(current angle) is generated. The same applies to the binary signals (S5) of the second phase and the third phase.

【0093】駆動信号生成回路4Cが生成する第1相,
第2相および第3相の2値信号(S5)は、それぞれ駆
動信号生成回路4Cから出力されてラッチ4Dに入力さ
れる。そして、全ての2値信号の状態が確定するタイミ
ング(CNT:13)でラッチ制御回路45から出力さ
れるラッチ制御信号LTCH1に同期して現われる制御
信号LAT0によって、駆動信号生成回路4Cが出力す
る3つの2値信号はラッチ4Dにラッチされ、3相の2
値信号S5として、出力判定回路17に印加される。
The first phase generated by the drive signal generation circuit 4C,
The second phase and third phase binary signals (S5) are output from the drive signal generation circuit 4C and input to the latch 4D. Then, at a timing (CNT: 13) at which the states of all the binary signals are determined, the control signal LAT0 appearing in synchronism with the latch control signal LTCH1 outputted from the latch control circuit 45 causes the drive signal generation circuit 4C to output 3 The two binary signals are latched by the latch 4D, and the three-phase 2
The value signal S5 is applied to the output determination circuit 17.

【0094】[0094]

【発明の効果】以上のとおり、請求項1および請求項2
に係る発明によれば、第2の制御手段(11)が出力す
る信号はパルス信号であるため、第1の制御手段(1
6)に接続された一方のスイッチング手段がオン状態の
期間(通電開始時の立上り期間)中でも、他方のスイッ
チング手段がオフする期間があるため、負荷電流の立上
りカ−ブは、第2の制御手段(11)が出力する信号の
デュ−ティに応じて、図12に示すように変化する。即
ち、第2の制御手段(11)の信号のデュ−ティの調整
によって、負荷電流の立上り時の波形を制御することが
できる。また、第1の制御手段(16)に接続された一
方のスイッチング手段がオフ状態の期間(通電終了時の
立下り期間)中でも、他方のスイッチング手段がオンす
る期間とオフする期間の負荷電流の減衰速度が異なるた
め、第2の制御手段(11)が出力する信号のデュ−テ
ィに応じて、負荷電流の立下りカ−ブの傾きも変化す
る。即ち、第2の制御手段(11)の信号のデュ−ティ
の調整によって、負荷電流の立下り時の波形を制御する
ことができる。
As described above, claim 1 and claim 2
According to the invention, since the signal a second control means (11) outputs are pulse signals, the first control means (1
Even during the period when one of the switching means connected to (6) is in the on state (the rising period at the start of energization), there is a period during which the other switching means is off, so the rising curve of the load current is controlled by the second control. It changes as shown in FIG. 12 according to the duty of the signal output by the means (11). That is, by adjusting the duty of the signal of the second control means (11), it is possible to control the rising waveform of the load current. Further, even when one of the switching means connected to the first control means (16) is in the off state (falling time at the end of energization), the load current of the other switching means is on and off. Since the decay speed is different, the slope of the falling curve of the load current also changes according to the duty of the signal output from the second control means (11). That is, by adjusting the duty of the signal of the second control means (11), it is possible to control the waveform when the load current falls.

【0095】また、請求項3に係る発明においては、負
荷の動作速度および必要トルクの少なくとも一方の変化
に対応して、出力するパルス信号のデュ−ティが自動的
に変更される。即ち、負荷の動作速度が速くなるにつれ
て、負荷の通電時間が短くなるが、それに伴なって負荷
電流の立上りを速くすることにより、駆動トルクの低下
が防止され、高速での安定した動作が実現する。また、
加速などのために必要トルクが増大した時には、それに
伴なって負荷電流の立上りを速くすることにより、駆動
トルクが増大するので、加速応答性が改善される。定速
動作時のように必要トルクが小さい時には、負荷電流の
立上りを緩やかにすることによって、負荷の動作が滑ら
かになり、騒音の発生が防止される。
In the invention according to claim 3 , the duty of the output pulse signal is automatically changed in accordance with at least one of the change in the operating speed of the load and the required torque. In other words, as the operation speed of the load increases, the energization time of the load decreases.However, the rise of the load current is shortened, thereby preventing the drive torque from lowering and realizing stable operation at high speed. I do. Also,
When the torque required for acceleration or the like is increased, the rise of the load current is accelerated accordingly, and the driving torque is increased, so that the acceleration response is improved. When the required torque is small as in the case of a constant speed operation, the rise of the load current is made gentle, so that the operation of the load becomes smooth and the generation of noise is prevented.

【0096】また、請求項4に係る発明においては、メ
モリ手段が、負荷の動作速度および必要トルクと、パル
ス信号のデュ−ティとの相関を定めた情報を保持してい
るので、負荷の動作速度および必要トルクのそれぞれの
変化に対応して、パルス信号のデュ−ティを適切にしか
も簡単に変更しうる。
In the invention according to claim 4 , the memory means holds information defining the correlation between the operating speed and required torque of the load and the duty of the pulse signal. The duty of the pulse signal can be changed appropriately and easily in response to changes in the speed and the required torque.

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

【図1】 実施例のモ−タ駆動装置の構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a motor driving device according to an embodiment.

【図2】 図1の一部分の詳細な構成を示すブロック図
である。
FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of a part of FIG.

【図3】 図2のタイミング制御回路17cを示すブロ
ック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a timing control circuit 17c of FIG. 2;

【図4】 図1の電流波形生成回路15の構成を示すブ
ロック図である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a current waveform generation circuit 15 of FIG. 1;

【図5】 電流波形生成回路15のメモリの内容と生成
する波形との対応を示す模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a correspondence between contents of a memory of a current waveform generation circuit 15 and a generated waveform.

【図6】 電流波形生成回路15の動作を示すタイムチ
ャ−トである。
FIG. 6 is a time chart showing the operation of the current waveform generation circuit 15;

【図7】 図1の方向検出回路5の構成を示すブロック
図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a direction detection circuit 5 of FIG.

【図8】 方向検出回路5の動作を示すタイムチャ−ト
である。
8 is a time chart showing the operation of the direction detection circuit 5. FIG.

【図9】 電流波形生成回路15の出力と補償後の信号
を示すタイムチャ−トである。
FIG. 9 is a time chart showing an output of the current waveform generation circuit 15 and a signal after compensation.

【図10】 図2のタイミング制御回路17cの動作を
示すタイムチャ−トである。
FIG. 10 is a time chart showing the operation of the timing control circuit 17c of FIG. 2;

【図11】 図2のタイミング制御回路17cと改良前
の装置の動作を示すタイムチャ−トである。
11 is a time chart showing the operation of the timing control circuit 17c of FIG. 2 and the device before improvement.

【図12】 電流の基準レベルVr2と負荷に流れる電
流の波形を示すタイムチャ−トである。
FIG. 12 is a time chart showing a current reference level Vr2 and a waveform of a current flowing through a load.

【図13】 PWMマップメモリ13bの内容を示すマ
ップである。
FIG. 13 is a map showing the contents of a PWM map memory 13b.

【図14】 CPU11の処理を示すフロ−チャ−トで
ある。
FIG. 14 is a flowchart showing processing of the CPU 11;

【図15】 CPU11のタイマ割込処理を示すフロ−
チャ−トである。
FIG. 15 is a flowchart showing a timer interrupt process of the CPU 11;
It is a chart.

【図16】 通電回路に流れる電流の経路を示すブロッ
ク図である。
FIG. 16 is a block diagram illustrating a path of a current flowing through a current-carrying circuit.

【図17】 通電回路に流れる電流の経路を示すブロッ
ク図である。
FIG. 17 is a block diagram illustrating a path of a current flowing through a current-carrying circuit.

【図18】 SRモ−タ内部の基本構造を示す正面図で
ある。
FIG. 18 is a front view showing the basic structure inside the SR motor.

【図19】 電流マップメモリ13aの内容を示すマッ
プである。
FIG. 19 is a map showing the contents of a current map memory 13a.

【図20】 実施例のSRモ−タ1を駆動する場合の基
本的な電流波形の例を示すタイムチャ−トである。
FIG. 20 is a time chart showing an example of a basic current waveform when driving the SR motor 1 of the embodiment.

【図21】 波形マップメモリ13cの内容を示すマッ
プである。
FIG. 21 is a map showing the contents of a waveform map memory 13c.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:SRモ−タ 1a,1b,1c,CL:
コイル 2,3,4:電流センサ 5:方向検出回路 6:D/A変換器 7:比較回路 7a:アナログ比較器 11:CPU 12:入力インタ−フェ−ス 13a:電流マップメモリ 13b:PWMマップメモ
リ 13c:波形マップメモリ 14:電源回路 15:電流波形生成回路 16:加算回路 16a,16b:加算器 17:出力判定回路 18,19,1A:ドライバ 18a,18b:トランジスタ(IGBT) 18c,18d:ダイオ−ド 18e,18f:電源ライン 41:ラッチ 42:タイミングパルス発
生回路 43:カウンタ制御回路 44:4ビットカウンタ 45:ラッチ制御回路 46:角度補正出力回路 47:加算器 48:アドレス制御回路 49:双方向RAM 4A:バンク切換回路 4B:コンパレ−タ 4C:駆動信号生成回路 4D,4E:ラッチ R:回転子 S:固定子 Ra〜Rd,Sa〜Sf:
極部
1: SR motors 1a, 1b, 1c, CL:
Coil 2, 3, 4: Current sensor 5: Direction detection circuit 6: D / A converter 7: Comparison circuit 7a: Analog comparator 11: CPU 12: Input interface 13a: Current map memory 13b: PWM map Memory 13c: Waveform map memory 14: Power supply circuit 15: Current waveform generation circuit 16: Addition circuits 16a, 16b: Adder 17: Output determination circuits 18, 19, 1A: Drivers 18a, 18b: Transistors (IGBT) 18c, 18d: Diodes 18e, 18f: power supply line 41: latch 42: timing pulse generating circuit 43: counter control circuit 44: 4-bit counter 45: latch control circuit 46: angle correction output circuit 47: adder 48: address control circuit 49: Bidirectional RAM 4A: Bank switching circuit 4B: Comparator 4C: Drive signal generation circuit 4D 4E: Latch R: rotor S: stator Ra to Rd, Sa to Sf:
Extreme part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02P 7/05 G05F 1/56 H01F 7/20 H02M 3/155 H02P 8/12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H02P 7/05 G05F 1/56 H01F 7/20 H02M 3/155 H02P 8/12

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】負荷の一端と第1の電源ラインとの間に介
挿された第1のスイッチング手段; 前記負荷の他端と第2の電源ラインとの間に介挿された
第2のスイッチング手段; 前記負荷に実際に流れる電流のレベルを検出する電流検
出手段; 電流の基準レベルと前記電流検出手段が検出した検出電
流レベルとを2値的に比較し、該比較の結果に応じた2
値信号を、前記第1のスイッチング手段および第2のス
イッチング手段のいずれか又は両方に印加する、第1の
制御手段;および デュ−ティが可変のパルス信号を生成し、該パルス信号
を前記第1のスイッチング手段および第2のスイッチン
グ手段のいずれか又は両方に印加する、第2の制御手
段;を備える、チョッピング通電制御装置。
A first switching means interposed between one end of the load and a first power supply line; a second switching means interposed between the other end of the load and a second power supply line; Switching means; current detecting means for detecting the level of the current actually flowing to the load; binary comparison between a reference level of the current and the detected current level detected by the current detecting means, and according to the result of the comparison. 2
A first control means for applying a value signal to one or both of the first switching means and the second switching means; and a pulse signal having a variable duty, and the pulse signal A chopping energization control device, comprising: second control means for applying to one or both of the first switching means and the second switching means.
【請求項2】負荷の一端と第1の電源ラインとの間に介
挿された第1のスイッチング手段; 前記負荷の他端と第2の電源ラインとの間に介挿された
第2のスイッチング手段; 前記負荷に実際に流れる電流のレベルを検出する電流検
出手段; 電流の基準レベルと前記電流検出手段が検出した検出電
流レベルとを2値的に比較し、該比較の結果に応じた2
値信号を、第1のスイッチング手段に印加する、第1の
制御手段;および デュ−ティが可変のパルス信号を生成し、該パルス信号
を第2のスイッチング手段に印加する、第2の制御手
段;を備える、チョッピング通電制御装置。
2. An intermediate circuit between one end of a load and a first power supply line.
First switching means inserted; interposed between the other end of the load and a second power supply line
Second switching means; a current detecting means for detecting a level of a current actually flowing to the load.
Output means: a reference level of the current and a detection voltage detected by the current detection means.
And the flow level is compared in a binary manner.
Applying a value signal to a first switching means,
Control means; and, du - tee generates a variable pulse signal, the pulse signal
To the second switching means.
A chopping energization control device comprising:
【請求項3】前記第2の制御手段は、負荷の動作速度お
よび必要トルクの少なくとも一方の変化に対応して、自
動的に、出力するパルス信号のデュ−ティを変更する手
段を含む、請求項1又は2に記載のチョッピング通電制
御装置。
3. The second control means includes means for automatically changing the duty of a pulse signal to be output in response to a change in at least one of an operation speed of a load and a required torque. Item 3. The chopping energization control device according to item 1 or 2 .
【請求項4】前記第2の制御手段は、負荷の動作速度お
よび必要トルクと、パルス信号のデュ−ティとの相関を
定めた情報を保持するメモリ手段を含み、負荷の動作速
度および必要トルクのそれぞれの変化に対応して、自動
的に、出力するパルス信号のデュ−ティを変更する、請
求項1又は2に記載のチョッピング通電制御装置。
4. The load control device according to claim 1, wherein said second control means includes a memory means for storing information defining a correlation between an operation speed and a required torque of the load and a duty of the pulse signal. 3. The chopping energization control device according to claim 1 , wherein the duty of the pulse signal to be output is automatically changed in response to each of the changes.
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