JPH0787768A

JPH0787768A - 可変リラクタンスモータの電気角検出装置

Info

Publication number: JPH0787768A
Application number: JP5248493A
Authority: JP
Inventors: Tetsuro Sakano; 哲朗坂野; Kohei Arimoto; 公平有本; Takayuki Sato; 貴之佐藤
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1993-09-10
Filing date: 1993-09-10
Publication date: 1995-03-31

Abstract

(57)【要約】【目的】可変リラクタンスモータにおけるインクリメ
ント型ロータリエンコーダを用いた電気角の検出におい
て、電気角の検出値と実際の電気角との誤差を補正した
電気角を検出する可変リラクタンスモータの電気角検出
装置を提供する。【構成】励磁コイルを励磁した時のインダクタンスを
２相以上測定し、該インダクタンスにより電気角を求め
る可変リラクタンスモータの始動時のロータの電気角を
検出する可変リラクタンスモータの電気角検出装置にお
いて、ロータの回転角に比例したパルス信号、及びロー
タの回転に同期してあらかじめ決められた電気角あるい
は機械角におけるＺ相信号を発生する位置検出器１２，
２１，２２，２３と、電流ループの割り込み時点からＺ
相信号の発生時点及び電気角検出時点までのロータの回
転角を格納するレジスタ２７，２８とを具備し、検出電
気角をパルス信号により更新するとともに、レジスタ２
７，２８に格納したロータの回転角によって補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リラクタンスモータの
電気角検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】可変リラクタンスモータは、ステータの
励磁コイルに励磁電流を供給して、ステータ突起歯を励
磁し、スーテタ突起歯に発生する磁気吸引力によってロ
ータの突起歯を引き寄せ、その力を回転力としてロータ
を回転駆動するモータである。そのため、各相ごとに励
磁コイルに励磁電流を供給するためのスイッチング素子
を設けるとともに、ロータの回転位置、すなわちロータ
の電気角を検出器で検出し、検出した電気角に応じてス
イッチング素子を開閉させて励磁する相を定めている。
このロータの電気角を検出する検出手段として、モータ
の回転位置を絶対位置として検出することができるアブ
ソリュート型ロータリエンコーダと、所定回転ごとにパ
ルスを出力して、モータの回転位置を相対位置として検
出するインクリメント型ロータリエンコーダとが知られ
ている。

【０００３】可変リラクタンスモータを始動する場合、
アブソリュート型ロータリエンコーダによるロータの電
気角の検出ではモータに電源を投入した時点での電気角
を知ることができるが、インクリメント型ロータリエン
コーダによるロータの電気角の検出では始動時における
電気角が不明である。従来、このインクリメント型ロー
タリエンコーダによるロータの電気角の検出において、
始動時における電気角を検出するものとして、可変リラ
クタンスモータの始動時において、励磁コイルを励磁し
た時のインダクタンスを２相以上測定し、該インダクタ
ンスを電気角に対して折れ線により近似し、その折れ線
近似によってそれぞれのインダクタンスについて求めら
れる２つの電気角の内、共通する電気角を始動時のロー
タの停止位置における電気角として検出するものが知ら
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来の可
変リラクタンスモータの電気角の検出においては、モー
タの製造時の形状精度、電流検出の精度等に依存するイ
ンダクタンスのばらつきや、インダクタンス変化の折れ
線近似と真値との誤差によって、検出された電気角は誤
差を含んでいるという問題点がある。この検出した電気
角の持つ誤差は、可変リラクタンスモータ自体に対して
悪影響を与え、モータの効率やモータの制御性を低下さ
せることになる。

【０００５】そこで、本発明は前記した従来の可変リラ
クタンスモータの電気角の検出における問題点を解決
し、可変リラクタンスモータにおけるインクリメント型
ロータリエンコーダを用いた電気角の検出において、電
気角の検出値と実際の電気角との誤差を補正して、誤差
の少ない電気角を検出することができる可変リラクタン
スモータの電気角検出装置を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、励磁コイルを
励磁した時のインダクタンスを２相以上測定し、該イン
ダクタンスにより電気角を求める可変リラクタンスモー
タの始動時のロータの電気角を検出する可変リラクタン
スモータの電気角検出装置において、ロータの回転に対
応する信号を検出する位置検出器と、電流ループの割り
込み時点からの回転位置を記憶する記憶手段とを具備
し、検出電気角を位置検出器の出力により更新するとと
もに、記憶手段に格納した値によって補正することによ
って、前記目的を達成するものである。

【０００７】また、本発明は、励磁コイルを励磁した時
のインダクタンスを２相以上測定し、該インダクタンス
により電気角を求める可変リラクタンスモータの始動時
のロータの電気角を検出する可変リラクタンスモータの
電気角検出装置において、ロータの回転角に比例したパ
ルス信号、及びロータの回転に同期してあらかじめ決め
られた電気角あるいは機械角におけるＺ相信号を発生す
る位置検出器と、電流ループの割り込み時点から前記Ｚ
相信号の発生時点までのロータの回転角、及び電流ルー
プの割り込み時点から電気角検出時点までのロータの回
転角を格納するレジスタとを具備し、検出電気角をパル
ス信号により更新するとともに、レジスタに格納したロ
ータの回転角によって補正することによって、前記目的
を達成するものである。

【０００８】本発明において、電流ループは可変リラク
タンスモータの回転制御を行なうループ処理であり、電
流ループの割り込みにより該処理が開始されるものであ
る。

【０００９】また、本発明のレジスタにおいて格納され
るロータの回転角は、位置検出器から出力されるパルス
信号により求めることができるものである。

【００１０】

【作用】本発明によれば、励磁コイルを励磁した時のイ
ンダクタンスを２相以上測定し、該インダクタンスによ
り電気角を求める可変リラクタンスモータの始動時のロ
ータの電気角を検出する可変リラクタンスモータの電気
角検出装置において、電気角検出装置に設けた位置検出
器によってロータの回転に対応する信号を検出し、電流
ループの割り込み時点からの回転位置までの間隔を前記
検出信号によって求めるとともに記憶手段に記憶し、前
記検出した電気角を位置検出器の出力により更新すると
ともに、記憶手段に格納した値によって検出した電気角
の誤差を補正する。

【００１１】また、励磁コイルを励磁した時のインダク
タンスを２相以上測定し、該インダクタンスにより電気
角を求める可変リラクタンスモータの始動時のロータの
電気角を検出する可変リラクタンスモータの電気角検出
装置において、電気角検出装置に設けた位置検出器によ
って、ロータの回転角に比例したパルス信号、及びロー
タの回転に同期してあらかじめ決められた電気角あるい
は機械角におけるＺ相信号を検出し、電流ループの割り
込み時点からＺ相信号の発生時点までの間隔であるロー
タの回転角、及び電流ループの割り込み時点から電気角
検出時点までの間隔であるロータの回転角を前記パルス
信号とＺ相信号によって求めるとともにレジスタに格納
し、前記検出した電気角をパルス信号により更新すると
ともに、レジスタに格納したロータの回転角によって検
出した電気角の誤差を補正する。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照しながら詳
細に説明するが、本発明は実施例に限定されるものでは
ない。

【００１３】図５は、本発明を実施する一実施例の可変
リラクタンスモータの断面図である。

【００１４】ロータ２は４極を有し、ステータ１はＡ
相，Ｂ相，Ｃ相の３相で各々２つの突起歯３ａ，３ａ
´，３ｂ，３ｂ´，３ｃ，３ｃ´の６極で構成され、Ａ
相の突起歯３ａ，３ａ´には、Ａ相の励磁コイル４ａが
巻回され、Ｂ相の突起歯３ａ，３ａ´には、Ｂ相の励磁
コイル４ｂが巻回され、Ｃ相の突起歯３ａ，３ａ´に
は、Ｃ相の励磁コイル４ｃが巻回されている。なお、
Ａ，Ａ´、Ｂ，Ｂ´、Ｃ，Ｃ´はＡ相、Ｂ相、Ｃ相の励
磁コイル４ａ，４ｂ，４ｃの端子である。

【００１５】この実施例では、突起歯の幅はロータ、ス
テータともに４５度（機械角）である。そして、ロータ
２の電気角θｅはロータの突起歯とＡ相の突起歯３ａ，
３ａ´との対向面積が最小となる位置（対向開始位置）
を０度とし、図面中で右回りを電気角の正方向としてお
り、上記突起歯の対向面積が最大となる位置（突起歯が
完全に対向する位置）を１８０度とし、そして、ロータ
２が回転し、再び対向面積が最小となる位置を電気角の
３６０度としている。

【００１６】図２は本発明の可変リラクタンスモータの
電気角と機械角との関係、及びロータリエンコーダの出
力を説明する図である。図２はロータが４極の場合を示
しており、機械角の０度〜９０度、９０度〜１８０度、
１８０度〜２７０度、２７０度〜３６０度は、それぞれ
電気角の０度〜３６０度に対応している。つまり、ロー
タが機械角で３６０度回転の間に、電気角は０度〜３６
０度を４回出力することになる。ここで、機械角の増加
する方向をＣＣＷ方向とし、機械角の減少する方向をＣ
Ｗ方向とする。可変リラクタンスモータに取付けたロー
タリエンコーダは、回転方向に応じて位相の異なるＡ相
信号及びＢ相信号と、１回転に１つのＺ相信号の３種類
の信号を出力する。図２のロータリエンコーダを３６０
（ｐｐｒ）のロータリエンコーダとすると、例えばＡ相
信号はロータが電気角でそれぞれ０度〜１度，３度〜５
度，・・・，３５５度〜３５７度，３５９度〜３６０度
で１（ハイ）となり、Ｂ相信号はロータが電気角でそれ
ぞれ２度〜４度，６度〜８度，・・・，３５４度〜３５
６度，３５８度〜３６０度で１（ハイ）となり、また、
Ｚ相信号は、機械角で０度〜４度で１（ハイ）となる。

【００１７】（本発明の可変リラクタンスモータの電気
角検出装置の構成）次に、本発明の可変リラクタンスモ
ータの電気角検出装置の構成について説明する。図１
は、本発明の可変リラクタンスモータの電気角検出装置
の一実施例のブロック図である。

【００１８】図１において、１１は可変リラクタンスモ
ータであり、１２は可変リラクタンスモータ１１に接続
され、その回転角度に応じたＡ相，Ｂ相，及びＺ相の各
信号を出力するロータリエンコーダである。このロータ
リエンコーダ１２の出力信号の内、Ａ相信号及びＢ相信
号はＣＣＷ方向４逓倍回路２１とＣＷ方向４逓倍回路２
２に入力され、Ｚ相信号はエッジ検出回路２３に入力さ
れる。ＣＣＷ方向４逓倍回路２１は、ロータリエンコー
ダ１２からのＡ相信号とＢ相信号を入力して、モータが
ＣＣＷ方向（機械角が増加する方向）に回転し、Ｂ相信
号がＡ相信号に比較して位相が進んでいる場合に、Ａ相
信号とＢ相信号の立ち上がりと立ち下がりのエッジを検
出し、１クロック幅の４逓倍のパルスアップ信号（以
下、ＵＰパルスという）を出力する。一方、ＣＷ方向４
逓倍回路２２は、ロータリエンコーダ１２からのＡ相信
号とＢ相信号を入力して、モータがＣＷ方向（機械角が
減少する方向）に回転し、Ａ相信号がＢ相信号に比較し
て位相が進んでいる場合に、Ａ相信号とＢ相信号の立ち
上がりと立ち下がりのエッジを検出し、１クロック幅の
４逓倍のパルスダウン信号（以下、ＤＯＷＮパルスとい
う）を出力する。また、エッジ検出回路２３は、Ｚ相信
号を入力してＺ相信号の立ち上がりのエッジを検出し、
１クロック幅のＺＥＤＧ信号をＪＫフリップフロップ
（以下、ＪＫＦ．Ｆという）２５とＺ相レジスタ２８に
入力する。なお、このエッジ検出回路２３は図示しない
チャタリング除去回路を含むものであり、低速回転等に
おいて生じるＺ相信号のチャタリングを除去する機能を
有しているものである。

【００１９】アップダウンカウンタ２４は、前記ＣＣＷ
方向４逓倍回路２１、及びＣＷ方向４逓倍回路２２の出
力信号を入力し、ＵＰパルスの場合にはカウンタ値を１
カウントアップし、ＤＯＷＮパルスの場合にはカウンタ
値を１カウントダウンするものであり、分離回路２６の
出力ＰＣＬＤ信号によりリセットされる。

【００２０】２６は分離回路であり、電流ループ割込信
号（以下、ＩＮＴＡ信号という）を４逓倍のパルスの隙
間にＰＣＬＤ信号として出力する回路であり、ＩＮＴＡ
と４逓倍のパルスとの重なりによるカウント抜けを防止
している。

【００２１】２７はポジションカウンタレジスタであ
り、前記アップダウンカウンタ２４のカウント値（以
下、ＵＤＣＮＴという）を分離回路２６からのＰＣＬＤ
信号の入力のタイミングでロードし、その出力ＰＣＲＧ
をスリーステートバッファ３１を通してＭＰＵ１３のデ
ータバス３４に接続している。ＭＰＵ１３は、スリース
テートバッファ３１のコントロール端子にポジションカ
ウンタレジスタリード信号を送信することにより、ポジ
ションカウンタレジスタ２７に格納されているＰＣＲＧ
を読み取り、この値によってモータの電気角を更新す
る。

【００２２】２８はＺ相レジスタであり、前記アップダ
ウンカウンタ２４のＵＤＣＮＴをＺＥＤＧ信号の入力の
タイミングでロードしてＩＮＴＡ信号が入力してからＺ
相信号が発生するまでのロータの回転角を格納するもの
であり、その出力ＺＲＧをスリーステートバッファ３２
を通してＭＰＵ１３のデータバス３４に接続している。
ＭＰＵ１３は、スリーステートバッファ３２のコントロ
ール端子にＺ相検出レジスタリード信号を送信すること
により、Ｚ相レジスタ２８に格納されているＺＲＧを読
み取り、Ｚ相信号が入った時のアップダウンカンウタ２
４の値ＺＲＧを知ることができる。

【００２３】ＪＫＦ．Ｆ２５はＺＥＤＧ信号の立ち上が
りを検出してＺＦＬＧ１に１を出力して、Ｚ相信号の入
力を記憶する。また、このＪＫＦ．Ｆ２５の出力信号で
あるＺＦＬＧ１は、ＰＣＬＤ信号の入力のタイミングで
Ｚ相検出レジスタ２９にロードされる。Ｚ相検出レジス
タ２９は電流ループ割り込みであるＰＣＬＤ信号に同期
してＺＦＬＧ２を出力することにより、ＭＰＵ１３にＺ
相信号が検出されたことを知らせるものであり、ＭＰＵ
１３は、スリーステートバッファ３３のコントロール端
子にＺ相検出レジスタリード信号を送信することによ
り、Ｚ相検出レジスタ２９に格納されているＺＦＬＧ２
を読み取り、Ｚ相信号が１つ前の電流ループ内に入った
か否かを知ることができる。なお、この回路構成におい
ては、ＭＰＵ１３は電流ループ周期内で２回以上Ｚ相信
号が検出されたことを把握できないので、電流ループ内
ではＺ相信号を１回のみ検出するように電流ループ周期
とモータの回転速度とを選定する。

【００２４】また、ＭＰＵ１３は、図示しない従来の電
気角検出装置により、インクリメント型ロータリエンコ
ーダによる可変リラクタンスモータの始動時の電気角検
出において、励磁コイルを励磁した時のインダクタンス
を２相以上測定し、該インダクタンスを電気角に対して
折れ線により近似し、その折れ線近似によってそれぞれ
のインダクタンスについて求められる２つの電気角の
内、共通する電気角を始動時のロータの停止位置におけ
る電気角として検出し、その値を記憶する。

【００２５】（本発明の可変リラクタンスモータの電気
角検出装置の作用）次に、本発明の可変リラクタンスモ
ータの電気角検出装置の作用について、前記図１、図３
の本発明の可変リラクタンスモータの電気角検出装置の
一実施例のタイムチャート、及び図４の本発明の可変リ
ラクタンスモータの電気角検出装置の電気角の更新処理
のフローチャートを用いて説明する。

【００２６】はじめに、モータは電気角３５６．２度、
機械角３５９．０５度の位置に停止しており、この位置
において電源を投入してモータの駆動を開始するものと
する。この電源投入時において、ＭＰＵ１３は、励磁コ
イルを励磁した時のインダクタンスを２相以上測定し、
電気角に対して該インダクタンスを折れ線により近似
し、その折れ線近似によってそれぞれのインダクタンス
について求められる２つの電気角の内、共通する電気角
を始動時のロータの停止位置における電気角として検出
してその値を記憶する。図３では、この検出した電気角
は３５０度であり、実際の電気角との間に６．２度の検
出誤差を持つことになる。ＭＰＵ１３は、この検出した
電気角３５０度に基づいてモータの制御を開始する。そ
して、ＭＰＵ１３は、内部にフラグＳＩＧＮと電気角を
表すＥＡＮＧＬを設け、最初の電流ループに入る前にＳ
ＩＧＮ＝０とし、ＥＡＮＧＬに前記で検出した電気角３
５０度を記憶しておく。このフラグＳＩＧＮは、現在の
処理が始めてＺ相信号が入った後の電流ループであるか
どうかの判定に使用されるものであり、始めてＺ相信号
が入った後の電流ループ内で「０」から「１」に値が変
更される。

【００２７】モータの回転が開始すると、可変リラクタ
ンスモータに接続されているロータリエンコーダ１２は
Ａ相信号、Ｂ相信号、及びＺ相信号を図３に示すように
出力する。Ａ相信号とＢ相信号は電気角にして４度を一
周期としてそれぞれ、１／４周期分だけ位相がずれて出
力され、図３においてはモータのロータがＣＣＷ方向
（機械角が増加する方向）に回転して、Ｂ相信号がＡ相
信号より進んだ位相関係で出力されている。また、Ｚ相
信号は、電気角及び機械角が０度で立ち上がり電気角が
４度で立ち下がって、電気角にして４度分の出力を行な
う。

【００２８】実際の電気角及び機械角は、時間の経過
（モータの回転）とともに連続的に変化するが、検出さ
れる電気角は、ＰＣＬＤ信号で表される電流ループごと
に更新され、その電流ループ内においては更新されるま
で同一の電気角が使用され、不連続に変化することにな
る。

【００２９】ロータリエンコーダ１２からのＡ相信号及
びＢ相信号は、ＣＣＷ方向４逓倍回路２１及びＣＷ方向
４逓倍回路２２に入力され、モータの回転方向に応じて
回転量に対応したパルスがＡ相信号及びＢ相信号の一周
期に対して４個のパルスが出力される。図３において
は、モータはＣＣＷ方向であるためＣＣＷ方向４逓倍回
路２１からパルスが出力され、ＵＰパルスとしてアップ
ダウンカウンタ２４のＵＰ端子に入力される。アップダ
ウンカウンタ２４は、このパルスを計数しＵＤＣＮＴと
して保持する。この値は、図３において、ＵＤＣＮＴと
して表されている。なお、モータが逆回転した場合に
は、ＣＷ方向４逓倍回路２２からＤＯＷＮパルスが出力
されて、アップダウンカウンタ２４のＤＯＷＮ端子に入
力されるが、図３の場合にはＤＯＷＮパルスは出力され
ない。図３において、アップダウンカウンタ２４のカウ
ント値は、電源投入時に「０」にリセットされ、Ａ相信
号の立ち下がりによるＵＰパルスをカウントして「１」
となり、さらにＢ相信号の立ち下がりによるＵＰパルス
をカウントして「２」となる。

【００３０】この時点で、電流ループ割込信号がＭＰＵ
１３に入ると、ＭＰＵ１３は電流ループの処理を開始す
る。また、この電流ループ割込信号はＩＮＴＡ信号とし
て、分離回路２６に入力される。分離回路２６はこのＩ
ＮＴＡ信号をＰＣＬＤ信号として出力する。このＰＣＬ
Ｄ信号は、分離回路２６においてＩＮＴＡ信号が４逓倍
のパルスと重ならないようにその隙間に出力されるもの
であり、電流ループの割り込みが生じたことを知らせる
ものである。前記アップダウンカウンタ２４はＰＣＬＤ
信号の入力によって、カウント値を「０」にリセットす
るとともに、保持していたカウント値「２」をＵＤＣＮ
Ｔ信号としてポジションカウントレジスタ２７に入力し
格納する。図３では、ＵＤＣＮＴ信号の「２」から
「０」への変化、及びＰＣＬＤ信号におけるＰＣＲＧ＝
２で表され、ポジションカウントレジスタ２７にＰＣＲ
Ｇとして「２」が格納されることになる。

【００３１】一方、ロータリエンコーダ１２からのＺ相
信号は、エッジ検出回路２３においてその立ち上がりに
おいてＺＥＤＧ信号を出力し、その出力は一方はＪＫ
Ｆ．Ｆ２５に入力されてＺＦＬＧ１を「１」としてＺ相
信号が入ったことを記憶するとともに、他方はＺ相レジ
スタ２８に前記アップダウンカウンタ２４のＵＤＣＮＴ
信号をロードする。図３において最初の電流ループの割
り込みが生じた時点ではＺ相信号の入力はないので、Ｚ
ＦＬＧ１は「０」であり、Ｚ相レジスタ２８へのＵＤＣ
ＮＴ信号のロードも行なわれない。図３においてＺ相信
号が立ち上がるのはＵＤＣＮＴの値が「１」の時であ
り、このＺ相信号の検出によりＺ相レジスタ２８は
「１」を記憶する。また、ＪＫＦ．Ｆ２５からのＺＦＬ
Ｇ１信号は、前記ＰＣＬＤ信号によりＺ相検出レジスタ
２９にロードされる。

【００３２】電流ループの割り込み信号を受けたＭＰＵ
１３は、その後、スリーステートバッファ３１のコント
ロール端子にポジションカウンタリード信号を送信し、
ポジションカウンタレジスタ２７に格納されているＰＣ
ＲＧ値である「２」を読み取り、測定しておいた電気角
である３５０度とこのＰＣＲＧ値とにより電気角の更新
処理を行なう。なお、この時点では、Ｚ相レジスタリー
ド信号及びＺ相検出レジスタリード信号をスリーステー
トバッファ３２及び３３のコントロール端子に入力し
て、Ｚ相レジスタ２８とＺ相検出レジスタ２９に格納さ
れているＺＲＧ及びＺＦＬＧ２を読み出しても、Ｚ相信
号は出力されていないため、「０」の値となる。

【００３３】この時点での更新処理では、Ｚ相がまだ検
出されておらずＳＩＧＮ＝０であるためステップＳ３に
進み（ステップＳ１）、ＺＦＬＧ２が「１」かどうかの
判定を行なう（ステップＳ３）。このＺＦＬＧ２は、Ｚ
相検出レジスタ２９の値であって、Ｚ相信号が１つ前の
電流ループ内に入ったかどうかを知らせるものであり、
この場合には「０」であるためステップＳ２において、
電気角ＥＡＮＧＬの３５０度にＰＣＲＧ値の２度を加算
する演算を行い、３５２度を得る（ステップＳ２）。そ
の後、ステップＳ８からステップＳ１１において更新し
た電気角を０度から３６０度の間の角度値におさめる処
理を行なう。３５２度は、正の角度であり（ステップＳ
８）、３６０度を超えない角度であるため（ステップＳ
１０）、求めた角度である３５２度を更新角度とする。
電流ループ処理において使用する電気角は、次の電流ル
ープ処理までこの更新された電気角３５２度となる。

【００３４】その後、アップダウンカウンタ２４はＵＰ
パルスをカウントし、ＵＤＣＮＴをカウントアップして
いく。ここで、ＵＤＣＮＴの値が「６」となった時点
で、次の電流ループの割り込みが生じたとする。

【００３５】この時点で、電流ループ割込信号がＭＰＵ
１３に入ると、ＭＰＵ１３は次の電流ループの処理を開
始する。ＩＮＴＡ信号として分離回路２６に入力された
電流ループ割込信号は、ＰＣＬＤ信号として出力され
る。アップダウンカウンタ２４はこのＰＣＬＤ信号の入
力によって、カウント値を「６」から「０」にリセット
するとともに、保持していたカウント値「６」をＵＤＣ
ＮＴ信号としてポジションカウントレジスタ２７に入力
し格納する。この状態は、図３ではＵＤＣＮＴ信号の
「６」から「０」への変化、及びＰＣＬＤ信号における
ＰＣＲＧ＝６で表され、ポジションカウントレジスタ２
７にＰＣＲＧとして「６」が格納されることになる。

【００３６】一方、ロータリエンコーダ１２からのＺ相
信号は、この時点以前において入力されており、エッジ
検出回路２３はその立ち上がりでＺＥＤＧ信号を出力
し、その出力の一方はＪＫＦ．Ｆ２５に入力されてＺＦ
ＬＧ１を「１」としてＺ相信号が入ったことを記憶し、
他方はＺ相レジスタ２８に前記アップダウンカウンタ２
４のＵＤＣＮＴ信号をロードする。図３においてＵＤＣ
ＮＴの値が「１」の時にＺ相信号が立ち上がっており、
電流ループの割り込みの時点でＺ相レジスタ２８は
「１」を記憶している。また、ＪＫＦ．Ｆ２５からのＺ
ＦＬＧ１信号は、ＰＣＬＤ信号によりＺ相検出レジスタ
２９にロードされ、「１」の状態となる。

【００３７】電流ループの割り込み信号を受けたＭＰＵ
１３は、その後、スリーステートバッファ３１のコント
ロール端子にポジションカウンタリード信号を送信し、
ポジションカウンタレジスタ２７に格納されているＰＣ
ＲＧ値である「６」を読み取り、測定しておいた電気角
である３５２度とこのＰＣＲＧ値とにより電気角の更新
処理を行なう。また、Ｚ相レジスタリード信号及びＺ相
検出レジスタリード信号をスリーステートバッファ３２
及び３３のコントロール端子に入力して、Ｚ相レジスタ
２８とＺ相検出レジスタ２９に格納されているＺＲＧ及
びＺＦＬＧ２を読み出すことにより、ＺＲＧとして
「１」が得られ、ＺＦＬＧ２は「１」となる。

【００３８】この時点での更新処理では、図４のフロー
チャートにおいて、まだフラグＳＩＧＮの変更が行なわ
れていないためＳＩＧＮ＝０であり、ステップＳ３に進
んで（ステップＳ１）、ＺＦＬＧ２が「１」かどうかの
判定を行なう（ステップＳ３）。このＺＦＬＧ２は、こ
の場合には「１」であるため、フラグＳＩＧＮを「１」
にセットし、Ｚ相検出レジスタリセット信号ＺＦＧＲＴ
を「１」にセットした（ステップＳ４）後、ＰＣＲＧ値
の正負を判定する（ステップＳ５）。この処理におい
て、フラグＳＩＧＮを「１」にセットするのは、Ｚ相信
号から電気角の値を用いた電気角の更新処理による検出
誤差の補正は１度行なえば十分であるため、フラグＳＩ
ＧＮを「１」としてステップＳ１の判定において、再び
ステップＳ３の処理に進まないようにするためである。
また、Ｚ相検出レジスタリセット信号ＺＦＧＲＴを
「１」にセットするのは、これによりＺ相検出レジスタ
２９をリセットして、再びＺ相信号の検出を可能とする
ためである。

【００３９】このとき、ＰＣＲＧ値は「６」の正であ
り、また、このときモータはＣＣＷ方向に回転している
ので、図３に示すようにＺ相信号の立ち上がりは電気角
が０度で生じ、この場合の正確な電気角ＥＡＮＧＬはＰ
ＣＲＧ値からＺＲＧの値を減算した値で表される。図３
の場合ではＰＣＲＧ値「６」からＺＲＧの値「１」を減
算した減算値である「５」が更新した電気角ＥＡＮＧＬ
となる（ステップＳ６）。

【００４０】その後、前記と同様にして、ステップＳ８
からステップＳ１１において更新した電気角を０度から
３６０度の値におさめる処理を行なう。更新された電気
角である５度は、正の角度であり（ステップＳ８）、３
６０度を超えない角度であるため（ステップＳ１０）、
求めた角度である５度を更新角度とする。電流ループ処
理において使用する電気角は、次の電流ループ処理まで
この更新された電気角５度となる。

【００４１】なお、ステップＳ５において、ＰＣＲＧ値
が負の場合には、Ｚ相の立ち上がりは電気角が４度の位
置において生じるので、この場合の正確な電気角ＥＡＮ
ＧＬはＰＣＲＧ値からＺＲＧの値を減算した値に４度を
加算した値で表される（ステップＳ７）。

【００４２】また、前記ステップＳ１０において、更新
された電気角が３６０度を超える角度である場合には、
ステップＳ１１において電気角ＥＡＮＧＬから３６０度
を減算して電気角を０度から３６０度の間の角度値にお
さめる。また、前記ステップＳ８において、電気角ＥＡ
ＮＧＬが負の場合には、ステップＳ９で電気角ＥＡＮＧ
Ｌに３６０度を加算して電気角を０度から３６０度の値
におさめる。

【００４３】前記のようにして、一度電気角の補正が終
了すると、フラグＳＩＧＮは「１」となるため、電流ル
ープの割り込み処理は常にステップＳ２による電気角の
更新が行なわれる。この時、更新された電気角の誤差は
最初に検出した電気角の誤差と比較して減少するもので
ある。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
可変リラクタンスモータにおけるインクリメント型ロー
タリエンコーダを用いた電気角の検出において、電気角
の検出値と実際の電気角との誤差を補正して、誤差の少
ない電気角を検出することができる可変リラクタンスモ
ータの電気角検出装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の可変リラクタンスモータの電気角検出
装置の一実施例のブロック図である。

【図２】本発明の可変リラクタンスモータの電気角と機
械角との関係、及びロータリエンコーダの出力を説明す
る図である。

【図３】本発明の可変リラクタンスモータの電気角検出
装置の一実施例のタイムチャートである。

【図４】本発明の可変リラクタンスモータの電気角検出
装置の電気角の更新処理のフローチャートである。

【図５】本発明を実施する一実施例の可変リラクタンス
モータの断面図である。

【符号の説明】

１１可変リラクタンスモータ１２ロータリエンコーダ１３ＭＰＵ２１ＣＣＷ方向４逓倍回路２２ＣＷ方向４逓倍回路２３エッジ検出回路２４アップダウンカウンタ２５ＪＫＦ．Ｆ２６分離回路２７ポジションカウンタレジスタ２８Ｚ相レジスタ２９Ｚ相検出レジスタ３１，３２，３３スリーステートバッファ３４データバス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】励磁時の励磁コイルのインダクタンスを
２相以上測定し、該インダクタンスにより電気角を求め
る可変リラクタンスモータの始動時のロータの電気角を
検出する可変リラクタンスモータの電気角検出装置にお
いて、ロータの回転に対応する信号を検出する位置検出器と、
電流ループの割り込み時点からの回転位置を記憶する記
憶手段とを具備し、前記検出電気角を前記位置検出器の
出力により更新するとともに、前記記憶手段に格納した
値によって補正することを特徴とする可変リラクタンス
モータの電気角検出装置。
【請求項２】励磁時の励磁コイルの励磁コイルを励磁
した時インダクタンスを２相以上測定し、該インダクタ
ンスにより電気角を求める可変リラクタンスモータの始
動時のロータの電気角を検出する可変リラクタンスモー
タの電気角検出装置において、ロータの回転角に比例し
たパルス信号、及びロータの回転に同期してあらかじめ
決められた電気角あるいは機械角におけるＺ相信号を発
生する位置検出器と、電流ループの割り込み時点から前
記Ｚ相信号の発生時点までのロータの回転角、及び電流
ループの割り込み時点から電気角検出時点までのロータ
の回転角を格納するレジスタとを具備し、前記検出電気
角を前記パルス信号により更新するとともに、前記レジ
スタに格納したロータの回転角によって補正することを
特徴とする可変リラクタンスモータの電気角検出装置。