JPH11136984A - Conduction controller for switched reluctance motor - Google Patents
Conduction controller for switched reluctance motorInfo
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- JPH11136984A JPH11136984A JP9300106A JP30010697A JPH11136984A JP H11136984 A JPH11136984 A JP H11136984A JP 9300106 A JP9300106 A JP 9300106A JP 30010697 A JP30010697 A JP 30010697A JP H11136984 A JPH11136984 A JP H11136984A
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- current
- angle
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- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この出願の発明は、スイッチ
ドリラクタンスモータの通電制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an energization control device for a switched reluctance motor.
【0002】[0002]
【従来の技術】スイッチドリラクタンスモータ(以下、
SRモータと言う)は、一般に極部が外側に突出する形
で構成された回転子と、極部が内側に突出する形で構成
された固定子とを備えており、回転子は多数枚の鉄板を
積層して構成した鉄心であり、また固定子は多数枚の鉄
板を積層して構成した環状鉄心の極毎に集中巻された銅
製のコイルを備えている。このSRモータは、固定子の
各極が電磁石として動作し、回転子の各極部を固定子の
磁力で吸引することによって回転子が回転する。従っ
て、回転子の各極の回転位置(回転子の回転角度)に応
じて、固定子の各極に巻回されたコイルの通電状態を順
次に切換えることによって、回転子を希望する方向に回
転させることができる。2. Description of the Related Art Switched reluctance motors (hereinafter referred to as "reluctance motors")
An SR motor) is generally provided with a rotor configured with poles protruding outward and a stator configured with poles protruding inward. The stator is a core formed by laminating iron plates, and the stator includes a copper coil that is concentratedly wound on each pole of an annular core formed by laminating a large number of iron plates. In this SR motor, each pole of the stator operates as an electromagnet, and the rotor rotates by attracting each pole of the rotor with the magnetic force of the stator. Therefore, the rotor is rotated in a desired direction by sequentially switching the energized state of the coils wound around the respective poles of the stator according to the rotation position (rotation angle of the rotor) of each pole of the rotor. Can be done.
【0003】この種のSRモータに関する従来技術は、
例えば、特開平1−298940号公報に開示されてい
る。この公開公報に開示されているように、コイルへの
通電タイミングとして一般的なのは、各相の通電期間を
電気角度でπの期間通電し、それをモータ回転数に応じ
て進角させていく方法である。更に、その発展形とし
て、高効率運転を主目的として、モータの回転数、要求
トルクに応じた通電タイミングマップ制御を行う方法も
あり、例えば、特開平7−274570号公報に開示さ
れている。[0003] The prior art relating to this kind of SR motor is as follows.
For example, it is disclosed in JP-A-1-298940. As disclosed in this publication, a general method of energizing the coil is to energize each phase for a period of π in electrical angle and then advance the phase according to the motor speed. It is. Further, as a development of the method, there is a method of controlling the energization timing map according to the number of rotations of the motor and the required torque for the main purpose of high-efficiency operation, which is disclosed in, for example, JP-A-7-274570.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】SRモータにおける損
失は、大きくは3つの成分に分けられる。その第1の損
失成分はコイルの電気抵抗により発生する銅損失であ
り、第2の損失成分は回転子および固定子の鉄心を磁束
が通ることで発生する鉄損失であり、第3の損失成分は
回転子と渇仰した駆動軸の軸受部の摩擦などによる機械
損失である。損失内訳についてみると、低速域では銅損
失の占める割合が高く、また高速域では鉄損失および機
械損失の占める割合が高い。The loss in the SR motor is roughly divided into three components. The first loss component is a copper loss generated by the electric resistance of the coil, the second loss component is an iron loss generated by magnetic flux passing through the iron core of the rotor and the stator, and a third loss component. Is the mechanical loss due to the friction between the rotor and the bearing of the drive shaft, which is overwhelmed. Looking at the breakdown of losses, copper loss accounts for a high percentage in the low speed range, and iron loss and mechanical loss percentages are high in the high speed range.
【0005】SRモータが高トルクを出力する場合、損
失の大部分が銅損失で占められ、コイルの温度が極めて
短時間で上昇してしまう。コイルの温度が上昇し過ぎる
とコイルの線材の絶縁被覆が損傷する。SRモータの熱
定格を満足させるために、一般的には、コイルの熱容量
を大きくするとか、SRモータの大型化による銅損失の
低減などの対策がとられるが、結果的にSRモータが大
型で高価なものになってしまう。When the SR motor outputs a high torque, most of the loss is occupied by copper loss, and the temperature of the coil rises in a very short time. If the temperature of the coil rises too much, the insulation of the wire of the coil will be damaged. In order to satisfy the thermal rating of the SR motor, measures such as increasing the heat capacity of the coil and reducing copper loss by increasing the size of the SR motor are generally taken. It will be expensive.
【0006】この出願の発明は、熱定格を満足させる上
で従来技術よりもSRモータを小型、低価格化すること
ができるようにすることを目的とする。An object of the invention of this application is to make the SR motor smaller and less expensive than the prior art in satisfying the thermal rating.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】この出願の請求項1に係
る発明は、複数の磁極を有する回転子の回転角度を検出
する手段を含み、回転子の回転角度に応じて固定子の各
磁極に巻回されたコイルの通電のオン/オフを順次切換
える、スイッチドリラクタンスモータの制御装置におい
て、コイルの温度を検出する温度センサと、該温度セン
サにより検出されたコイルの温度が、熱によりコイルが
損傷心配のない所定の温度以下である場合には、コイル
への通電オン角度、通電オフ角度及び電流目標値を高効
率駆動用の所定値とし、コイルの温度が所定の温度を超
えた場合にはコイルへの通電オン角度、通電オフ角度及
び電流目標値をコイル発熱低減用の所定値に切換える通
電角度切換手段とを備えたことを特徴とするスイッチド
リラクタンスモータの制御装置である。The invention according to claim 1 of the present application includes means for detecting the rotation angle of a rotor having a plurality of magnetic poles, and each magnetic pole of the stator according to the rotation angle of the rotor. In a control device for a switched reluctance motor, which sequentially switches on / off the energization of a coil wound around a coil, a temperature sensor for detecting a temperature of the coil, and a temperature of the coil detected by the temperature sensor is determined by heat. If the temperature is below the predetermined temperature at which there is no risk of damage, the energization ON angle, energization OFF angle and current target value for the coil are set to the predetermined values for high-efficiency driving, and the coil temperature exceeds the predetermined temperature. A switching reluctance mode, comprising: an energization angle switching means for switching the energization on angle, energization off angle, and current target value to a predetermined value for reducing coil heat generation. Which is a control device.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づき説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0009】図1に示す装置は、電気自動車の駆動ユニ
ットの主要部を構成している。この装置では、駆動源と
して、1個のSRモータ1が備わっており、このSRモ
ータ1はコントローラECUによって制御される。コン
トローラECUは、シフトレバー、ブレーキスイッチ
(ブレーキSW)、アクセルスイッチ(アクセルSW)
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モータ1の駆動を制御する。制御用の電力はバ
ッテリから供給される。The device shown in FIG. 1 constitutes a main part of a drive unit of an electric vehicle. In this device, one SR motor 1 is provided as a drive source, and this SR motor 1 is controlled by a controller ECU. The controller ECU includes a shift lever, a brake switch (brake SW), and an accelerator switch (accelerator SW).
And the drive of the SR motor 1 is controlled based on information input from the accelerator opening sensor. The control power is supplied from a battery.
【0010】SRモータ1の基本的な構成とその駆動原
理を図3に示す。図3に示すSRモータ1は、固定子S
とその内空間に回転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、Rc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Sa、S
b、Sc、Sd、Se及びRfが形成されている。図3
では一部分だけが示されているが、固定子Sの極部S
a、Sb、Sc、Sd、Se及びRfにはコイルCLが
夫々巻回されている。FIG. 3 shows the basic configuration of the SR motor 1 and its driving principle. The SR motor 1 shown in FIG.
And a rotor R rotatably supported in the inner space thereof. The rotor R is formed by laminating a large number of thin iron plates.
Four pole parts Ra, Rb, Rc and Rd protruding outward are formed. The stator S is also formed by laminating a large number of thin iron plates, and has six poles Sa, S protruding inward at positions shifted from each other by 60 degrees on the inner circumference.
b, Sc, Sd, Se and Rf are formed. FIG.
Although only a part is shown in FIG.
A coil CL is wound around each of a, Sb, Sc, Sd, Se and Rf.
【0011】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、極部Sb、Seに巻回したコ
イルCLを第2相、極部Sc、Sfに巻回したコイルC
Lを第3相と定義すると、回転子Rの極の回転位置(回
転子Rの回転角度)に応じて、図3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、その電磁石に近い回転位置にある回転子
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の回転移動に伴ってコイルC
Lの通電を切換える必要がある。実際には、このSRモ
ータ1の場合、回転子Rが30度回転移動する毎に、通
電するコイルCL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 and Sd of the stator S is in the first phase, the coil CL wound around the pole portions Sb and Se is in the second phase, and the coil CL is wound around the pole portions Sc and Sf. Coil C
When L is defined as a third phase, the first phase is determined according to the rotation position of the pole of the rotor R (the rotation angle of the rotor R), as shown in FIG.
By sequentially energizing the phase-second-phase-third-phase coil CL, the rotor R can be continuously driven to rotate clockwise. That is, since the energized pole portion of the stator S forms an electromagnet, the pole portion of the rotor R at a rotational position close to the electromagnet is attracted by the electromagnet and rotates. In order to continue the rotation, the coil C
It is necessary to switch the energization of L. Actually, in the case of the SR motor 1, the coil CL to be energized may be switched from the first phase to the second phase to the third phase every time the rotor R rotates by 30 degrees.
【0012】再び図1を参照して説明を続ける。SRモ
ータ1には、それを駆動するための3相のコイル1a、
1b、1c、回転子Rの回転角度を検出する角度センサ
1d、及び回転子Rの回転速度を検出する速度センサ1
eが備わっている。3相のコイル1a、1b及び1c
は、夫々、コントローラECU内部のドライバ18、1
9及び1Aと接続されており、コイル1aとドライバ1
8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、夫々、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には、
夫々、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。更に、各
コイル1a、1b及び1cの温度を検出するための温度
センサ5a、5b及び5cと、固定子Sの環状鉄心(又
はモータハウジング)の温度を検出するための温度セン
サ6が設けられている。これら温度センサ5a、5b、
5c及び6の検出出力はコントローラECUの内部のC
PU(マイクロコンピュータ)11に入力される。The description will be continued with reference to FIG. The SR motor 1 has a three-phase coil 1a for driving it,
1b, 1c, an angle sensor 1d for detecting the rotation angle of the rotor R, and a speed sensor 1 for detecting the rotation speed of the rotor R
e is provided. Three-phase coils 1a, 1b and 1c
Are the drivers 18 and 1 in the controller ECU, respectively.
9 and 1A, the coil 1a and the driver 1
Current sensors 2, 3 and 4 are provided on a signal line connecting the coil 1b, the coil 1b and the driver 19, and a signal line connecting the coil 1c and the driver 1A, respectively. These current sensors 2, 3 and 4 have
Each outputs a voltage proportional to the current actually flowing through the coils 1a, 1b and 1c as a current signal S6. Further, temperature sensors 5a, 5b and 5c for detecting the temperatures of the coils 1a, 1b and 1c and a temperature sensor 6 for detecting the temperature of the annular core (or motor housing) of the stator S are provided. I have. These temperature sensors 5a, 5b,
The detection output of 5c and 6 is the C output inside the controller ECU.
It is input to a PU (microcomputer) 11.
【0013】コントローラECUの内部には、CPU1
1、入力インターフェース12、通常駆動用の電流マッ
プメモリ13a、コイル発熱低減駆動用の電流マップメ
モリ13b、電源回路14、電流波形生成回路15、比
較回路16、出力判定回路17、ドライバ18、19及
び1Aが備わっている。このコントローラECUは、シ
フトレバー、ブレーキスイッチ、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モータ1の駆動
回転速度及び駆動トルクを逐次計算し、その計算結果に
基づいて、SRモータ1のコイル1a、1b及び1cに
流す電流を制御する。A CPU 1 is provided inside the controller ECU.
1, input interface 12, current map memory 13a for normal drive, current map memory 13b for coil heat reduction drive, power supply circuit 14, current waveform generation circuit 15, comparison circuit 16, output determination circuit 17, drivers 18, 19, and 1A is provided. The controller ECU sequentially calculates a drive rotation speed and a drive torque of the SR motor 1 based on information input from a shift lever, a brake switch, and an accelerator opening sensor, and based on the calculation result, based on the calculation result. Of the coils 1a, 1b, and 1c.
【0014】図1の回路の主要部分の具体的な構成を図
2に示す。図2は、SRモータ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1
b及び1cの通電を制御する同様の回路が夫々含まれて
いる。FIG. 2 shows a specific configuration of a main part of the circuit shown in FIG. FIG. 2 shows only a circuit for controlling the energization of the coil 1a of the SR motor 1, and in practice, the other coils 1a
Similar circuits for controlling the energization of b and 1c, respectively, are included.
【0015】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18a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との間にはダイオード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
イオード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、何れか一方、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 the low potential line 18f of the power supply via a switching transistor (IGBT) 18b. Further, the emitter of the transistor 18a and the low potential line 18
The diode 18c is connected between the transistor 18f and the diode 18c, 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 one or both of them are turned off (non-conducting state).
, The energization of the coil 1a can be stopped.
【0016】出力判定回路17には、2つのアンドゲー
ト17a、17bが備わっている。アンドゲート17a
の出力端子はトランジスタ18bのゲート端子と接続さ
れており、アンドゲート17bの出力端子はトランジス
タ18aのゲート端子と接続されている。アンドゲート
17aの入力端子には信号S72とS5が入力され、ア
ンドゲート17bの入力端子には、信号S71、S72
及びS5が入力される。信号S71及びS72は、夫
々、比較回路16のアナログ比較器16a及び16b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値信号である。The output determination circuit 17 has two AND gates 17a and 17b. AND gate 17a
Is connected to the gate terminal of the transistor 18b, and the output terminal of the AND gate 17b is connected to the gate terminal of the transistor 18a. The signals S72 and S5 are input to the input terminal of the AND gate 17a, and the signals S71 and S72 are input to the input terminal of the AND gate 17b.
And S5 are input. The signals S71 and S72 are binary signals output from the analog comparators 16a and 16b of the comparison circuit 16, respectively. The signal S5 is a binary signal output from the current waveform generation circuit 15.
【0017】比較回路16は2つのアナログ比較器16
a及び16bを備えている。アナログ比較器16aは、
電流波形生成回路15が出力する第1の基準電圧Vr1
と電流センサ2が検出した電流に対応する信号S6の電
圧とを比較した結果を2値信号S71として出力し、ア
ナログ比較器16bは、電流波形生成回路15が出力す
る第2の基準電圧Vr2と電流センサ2が検出した電流
に対応する信号S6の電圧とを比較した結果を2値信号
S72として出力する。この実施形態では、常にVr1
<Vr2の関係が成立する。The comparison circuit 16 includes two analog comparators 16
a and 16b. The analog comparator 16a is
First reference voltage Vr1 output from current waveform generation circuit 15
And outputs the result of comparing the voltage of the signal S6 corresponding to the current detected by the current sensor 2 as a binary signal S71. The analog comparator 16b compares the second reference voltage Vr2 output by the current waveform generation circuit 15 with the second reference voltage Vr2. The comparison result of the voltage of the signal S6 corresponding to the current detected by the current sensor 2 is output as a binary signal S72. In this embodiment, Vr1 is always
The relationship of <Vr2 holds.
【0018】信号S5が高レベルHであると、信号S6
の電圧Vs6と基準電圧Vr1及びVr2の大小関係に
応じて、次に示すように、ドライバ18のトランジスタ
18a、18bの状態が3種類の何れかに設定される。
即ち、Vs6<Vr1の時には信号S71、S72が共
に高レベルHになるので、アンドゲート17a及び17
bの出力が高レベルHになり、トランジスタ18a、1
8bは共にオンになる。Vr1<Vs6の時には、信号
信号S71、S72が共に低レベルLになるので、アン
ドゲート17a及び17bの出力が低レベルLになり、
トランジスタ18a、18bは共にオフになる。Vr1
<Vs6<Vr2の時には、信号S71が低レベルLに
なり、信号S72が高レベルHになるので、アンドゲー
ト17aの出力が高レベルHになり、、アンドゲート1
7bの出力が低レベルLになり、トランジスタ18aが
オフし、トランジスタ18bはオンする。When the signal S5 is at a high level H, the signal S6
According to the magnitude relationship between the voltage Vs6 and the reference voltages Vr1 and Vr2, the states of the transistors 18a and 18b of the driver 18 are set to one of three types as shown below.
That is, when Vs6 <Vr1, the signals S71 and S72 are both at the high level H, so that the AND gates 17a and 17
b becomes high level H, and the transistors 18a,
8b are both turned on. When Vr1 <Vs6, the signal signals S71 and S72 are both at the low level L, so that the outputs of the AND gates 17a and 17b are at the low level,
The transistors 18a and 18b are both turned off. Vr1
When <Vs6 <Vr2, the signal S71 goes low and the signal S72 goes high, so the output of the AND gate 17a goes high and the AND gate 1
The output of 7b goes low, the transistor 18a turns off and the transistor 18b turns on.
【0019】つまり、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が存在し、何れの状態になるか
は、Vs6のレベルが、Vr1より小、Vr1とVr2
との間、Vr2より大の3種類の領域の何れであるかに
よって定まる。That is, there are a state in which the transistors 18a and 18b are both turned on, a state in which both are turned off, and a state in which one is turned on and the other is turned off. Less than Vr1, Vr1 and Vr2
Is determined depending on which of the three types of regions is larger than Vr2.
【0020】信号S5が低レベルLである時には、比較
回路16が出力する信号S71、S72の状態とは無関
係に、常にアンドゲート17a、17bの出力が共に低
レベルLになり、トランジスタ18a、18bは共にオ
フになる。When the signal S5 is at the low level L, the outputs of the AND gates 17a and 17b are always at the low level regardless of the state of the signals S71 and S72 output from the comparison circuit 16, and the transistors 18a and 18b Are both turned off.
【0021】トランジスタ18a、18bを共にオンし
た時にコイル1aに流れる電流の立上り特性(上昇の速
さ)は、回路の時定数によって定まり、制御により変え
ることはできない。しかし、電流を遮断する時には、ト
ランジスタ18a、18bを共にオフする場合と、トラ
ンジスタ18aをオフに切換えてトランジスタ18bは
オンのままとする場合とで、電流の立下がりの速さを調
整することができる。即ち、トランジスタ18a、18
bを共にオフする場合には電流の変化が速く、トランジ
スタ18aをオフに切換えてトランジスタ18bはオン
のままとする場合には電流の変化は遅い。The rise characteristic (speed of rise) of the current flowing through the coil 1a when both the transistors 18a and 18b are turned on is determined by the time constant of the circuit and cannot be changed by control. However, when cutting off the current, the speed of the current falling can be adjusted by turning off both the transistors 18a and 18b and by turning off the transistor 18a and keeping the transistor 18b on. it can. That is, the transistors 18a, 18
When both transistors b are turned off, the current changes rapidly. When the transistor 18a is turned off and the transistor 18b remains on, the current changes slowly.
【0022】電流の目標値(Vr1、Vr2)に殆ど変
化がない時には、電流の立下がり速度が遅い場合でも、
基準のレベル(Vr1)と実際に流れる電流のレベル
(Vs6)との偏差が増大することはないので、常にV
s6<Vr2の状態が維持される。従ってこの時には、
電流の変動幅が小さい。また、通電するコイルの相を切
換える時のように、電流の目標値(Vr1、Vr2)が
変更される時には、電流の立下がり速度が遅いと、Vs
6>Vr2になる。この場合、2つのトランジスタ18
a、18bが共にオフするので、電流の立下がり速度が
上がり、電流は目標値(Vr1、Vr2)に追従してす
ばやく変化する。目標値の変化がなくなれば、基準電圧
Vr1と電流レベルVs6との偏差が小さくなるので、
再び電流の立下がり速度が遅くなる。When there is almost no change in the current target values (Vr1, Vr2), even if the current falls slowly,
Since the deviation between the reference level (Vr1) and the level of the actually flowing current (Vs6) does not increase, it is always V
The state of s6 <Vr2 is maintained. So at this time,
Current fluctuation is small. Further, when the current target values (Vr1, Vr2) are changed, such as when the phase of a coil to be energized is changed, if the fall speed of the current is slow, Vs
6> Vr2. In this case, two transistors 18
Since both a and 18b are turned off, the falling speed of the current increases, and the current changes quickly following the target values (Vr1, Vr2). If the change in the target value stops, the deviation between the reference voltage Vr1 and the current level Vs6 decreases,
Again, the fall speed of the current becomes slow.
【0023】これによって、目標値の変化に対する電流
の追従遅れが防止されるだけでなく、目標値の変化が小
さい時には、電流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。 ところで、図2に示す比較回路
16が出力する信号S71、S72によって電流の立下
がり速度を切換える場合には、それを切換えるタイミン
グとして最適な時点よりも実際の切換えが多少遅れる傾
向にある。即ち、目標値が急激に低下する時点で、電流
の立下がりを速くするのが理想的であるが、実際に電流
の偏差が大きくならないと信号S72が低レベルLにな
らないので、時間的に遅れが生じる。このため、目標値
が非常に速く変化する場合、信号S71、S72による
変化速度の自動切換だけでは、目標値に対する電流の追
従性が不足する可能性がある。This not only prevents the delay of the current following the change in the target value, but also suppresses the generation of vibration and noise when the change in the target value is small, because the change speed of the current is slow. When the fall speed of the current is switched by the signals S71 and S72 output from the comparison circuit 16 shown in FIG. 2, the actual switching tends to be slightly delayed from the optimal timing as the switching timing. That is, when the target value sharply drops, it is ideal to make the current fall faster. However, if the current deviation does not actually increase, the signal S72 does not go to the low level L, so that the time is delayed. Occurs. For this reason, when the target value changes very quickly, there is a possibility that the responsiveness of the current to the target value is insufficient only by the automatic switching of the change speed by the signals S71 and S72.
【0024】そこでこの実施形態では、信号S5を制御
することにより、電流(Vs6)の大きさとは無関係
に、電流の立下がり速度を速くすることができる。即
ち、信号S5を低レベルLにすると、信号S71、S7
2とは無関係に、トランジスタ18a、18bが同時に
オフするので、電流の立下がり速度が速くなる。Therefore, in this embodiment, by controlling the signal S5, the falling speed of the current can be increased irrespective of the magnitude of the current (Vs6). That is, when the signal S5 is set to the low level L, the signals S71, S7
Irrespective of 2, since the transistors 18a and 18b are turned off at the same time, the fall speed of the current is increased.
【0025】図2を参照すると、電流波形生成回路15
は、2種類の基準電圧Vr1、Vr2と2値信号S5を
出力する。基準電圧Vr1、Vr2及び2値信号S5
は、夫々、メモリ(RAM)15b、15a及び15c
に記憶された情報に基づいて生成される。メモリ15
b、15a及び15cは、各々のアドレスに夫々8ビッ
ト、8ビット及び1ビットのデータを保持している。メ
モリ15aから読み出される8ビットデータは、D/A
変換機15eでアナログ信号に変換され、増幅器15g
を通って基準電圧Vr2になる。同様に、メモリ15b
から読み出される8ビットデータは、D/A変換機15
fでアナログ信号に変換され、増幅器15hを通って基
準電圧Vr1になる。また、増幅器15g、15hの入
力には、CPU11が出力するアナログ信号S1のレベ
ルが加算される。信号S1のレベルを調整することによ
り、基準電圧Vr1、Vr2を微調整することができ
る。また、メモリ15cが出力する1ビットデータは、
アンドゲート15iを通って信号S5になる。アンドゲ
ート15iの一方の入力端子には、CPUが出力する2
値信号(スタート/ストップ信号)S3が印加される。
SRモータ1を駆動している時には、常時信号S3が高
レベルHになるので、メモリ15cの出力信号がそのま
ま2値信号S5になる。Referring to FIG. 2, current waveform generating circuit 15
Outputs two kinds of reference voltages Vr1 and Vr2 and a binary signal S5. Reference voltages Vr1, Vr2 and binary signal S5
Are the memories (RAM) 15b, 15a and 15c, respectively.
Is generated based on the information stored in the. Memory 15
b, 15a, and 15c hold 8-bit, 8-bit, and 1-bit data at each address. The 8-bit data read from the memory 15a is D / A
The signal is converted into an analog signal by the converter 15e, and the
To the reference voltage Vr2. Similarly, the memory 15b
Is read from the D / A converter 15
The signal is converted into an analog signal by f and becomes the reference voltage Vr1 through the amplifier 15h. The level of the analog signal S1 output from the CPU 11 is added to the inputs of the amplifiers 15g and 15h. By adjusting the level of the signal S1, the reference voltages Vr1 and Vr2 can be finely adjusted. The 1-bit data output from the memory 15c is
The signal S5 passes through the AND gate 15i. One of the input terminals of the AND gate 15i is connected to the CPU output 2
A value signal (start / stop signal) S3 is applied.
When the SR motor 1 is being driven, the signal S3 is always at the high level H, so that the output signal of the memory 15c becomes the binary signal S5 as it is.
【0026】メモリ15a、15b及び15cは、夫々
多数のアドレスを有しており、各々のアドレスは、回転
子Rの回転角度の各々(1度単位)に対応付けられてい
る。アドレスデコーダ15dは、角度センサ1dによっ
て検出された回転子Rの回転角度の信号S9から、アド
レス情報を生成する。このアドレス情報が、3組のメモ
リ15a、15b及び15cのアドレス入力端子に同時
に入力される。従って、SRモータ1が回転する時に
は、メモリ15a、15b及び15cは、各々の回転角
度に応じたアドレスに保持されたデータを順次に出力す
る。従って、基準電圧Vr1、Vr2及び2値信号S5
の状態は、回転角度毎に変化しうる。Each of the memories 15a, 15b and 15c has a large number of addresses, and each address is associated with each of the rotation angles of the rotor R (in units of one degree). The address decoder 15d generates address information from the rotation angle signal S9 of the rotor R detected by the angle sensor 1d. This address information is simultaneously input to the address input terminals of the three sets of memories 15a, 15b and 15c. Therefore, when the SR motor 1 rotates, the memories 15a, 15b, and 15c sequentially output data held at addresses corresponding to the respective rotation angles. Therefore, the reference voltages Vr1, Vr2 and the binary signal S5
Can change for each rotation angle.
【0027】実際には、図4に示すような波形の電流を
3相のコイルに流すために、メモリ15a及び15bに
は、夫々図8に示すような通電マップの情報が保持され
る。即ち、回転角度(この例では0.5度毎)の各々に
対応付けたアドレスに、その位置で設定すべき電流の目
標値が保持される。メモリ15a及び15bの情報は、
夫々基準電圧Vr2及びVr1に対応しているので、V
r2>Vr1の関係を満たすように、メモリ15aの内
容とメモリ15bの内容とは少し異なっている。前述の
ように、コイル1aに流れる電流のレベルは、基準電圧
Vr1に追従するように変化するので、コイル1aに流
したい電流の波形を基準電圧Vr1、Vr2としてメモ
リ15a及び15bに登録しておくことにより、図4に
示すように電流を流すことができる。Actually, in order to allow a current having a waveform as shown in FIG. 4 to flow through the three-phase coils, the memories 15a and 15b hold information of an energization map as shown in FIG. 8, respectively. That is, the target value of the current to be set at that position is held at the address associated with each of the rotation angles (in this example, every 0.5 degrees). The information in the memories 15a and 15b is
Since they correspond to the reference voltages Vr2 and Vr1, respectively,
The contents of the memory 15a and the contents of the memory 15b are slightly different so as to satisfy the relationship of r2> Vr1. As described above, since the level of the current flowing through the coil 1a changes so as to follow the reference voltage Vr1, the waveform of the current desired to flow through the coil 1a is registered in the memories 15a and 15b as the reference voltages Vr1 and Vr2. This allows a current to flow as shown in FIG.
【0028】この実施形態では、3相のコイル1a、1
b及び1cに対する通電/非通電を、図4に示すように
回転子Rが30度回転する毎に切換える必要があるが、
図4に示すような波形をメモリ15b及び15aに登録
しておくことにより、30度毎の通電/非通電の切換え
も信号S71、S72によって自動的に実施される。即
ち、各コイルの通電/非通電の切換えをCPU11が実
施する必要はない。In this embodiment, three-phase coils 1a, 1
It is necessary to switch energization / non-energization for b and 1c every time the rotor R rotates 30 degrees as shown in FIG.
By registering the waveforms as shown in FIG. 4 in the memories 15b and 15a, switching between energization and non-energization at every 30 degrees is automatically performed by the signals S71 and S72. That is, there is no need for the CPU 11 to switch the energization / non-energization of each coil.
【0029】また、メモリ15cについては、大部分の
アドレスに信号S5の高レベルHに対応する「1」の情
報が保持されているが、電流の目標値(Vr1、Vr
2)が急激に低下する角度に対応するアドレスには、信
号S5の低レベルLに対応する[0]の情報(強制遮断
情報)が保持されている。即ち、電流の目標値(Vr
1、Vr2)の波形の立下がり開始時点のように、その
下降の傾きが急峻であり、電流の変化速度を速くした方
が良いことが予想される回転角度では、信号S72によ
る自動切換えを待つことなく、メモリ15cに記憶した
情報によって信号S5を低レベルLに切換え、強制的に
電流変化速度を速くする。これにより、電流変化速度の
切換えに時間遅れが生じるのを避けることができ、目標
値に対する電流の追従性が更に改善される。In the memory 15c, information of "1" corresponding to the high level H of the signal S5 is held at most of the addresses, but the target values of the currents (Vr1, Vr
The information corresponding to the low level L of the signal S5 (0) (forcible cutoff information) is held in the address corresponding to the angle at which 2) sharply decreases. That is, the target value of the current (Vr
At the rotation angle at which the falling slope is steep, such as at the start of the fall of the waveform of (1, Vr2), and where it is expected that the current change rate should be increased, the automatic switching by the signal S72 is awaited. Instead, the signal S5 is switched to the low level L according to the information stored in the memory 15c, and the current change speed is forcibly increased. As a result, it is possible to avoid a time delay in switching the current change speed, and the follow-up of the current to the target value is further improved.
【0030】メモリ15a、15b及び15cは、書き
込みと読み出しが可能であり、書き込みと読み出しを同
時に実施しうる。メモリ15a、15b及び15cは、
信号線S2を介してCPU11と接続されており、CP
U11は、必要に応じてメモリ15a、15b及び15
cの内容を更新する。The memories 15a, 15b and 15c are capable of writing and reading, and can execute writing and reading simultaneously. The memories 15a, 15b and 15c
It is connected to the CPU 11 via the signal line S2,
U11 stores the memories 15a, 15b and 15 as necessary.
Update the contents of c.
【0031】CPU11の動作の概略を図5に示す。図
6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、CP
U11の内部メモリの初期化及び内部タイマ、割込み等
のモー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。FIG. 5 schematically shows the operation of the CPU 11. 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, CP
After the initialization of the internal memory of U11 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.
【0032】ステップ62では、入力インターフェース
12を介して、シフトレバー、ブレーキスイッチ、アク
セルスイッチ、アクセル開度センサ、温度センサ5a、
5b、5c及び6が夫々出力する信号の各々の状態を読
取り、その状態を内部メモリに保存した後、ステップ6
3に進む。In step 62, a shift lever, a brake switch, an accelerator switch, an accelerator opening sensor, a temperature sensor 5a,
5b, 5c and 6 read the state of each of the signals respectively output and store the state in the internal memory.
Proceed to 3.
【0033】ステップ63では、ステップ62で検出し
たコイル温度及び固定子Sの鉄心温度に基づいて、電流
マップメモリ13a、電流マップメモリ13bの選択を
行う。例えば、コイル1a、1b及び1cが、熱により
コイルが損傷する心配のない所定の温度以下であると共
に固定子Sの鉄心温度が熱的に余裕のある所定の温度以
下の場合には、ステップ64で電流マップ切換えフラグ
をリセットした後、ステップ66に進む。電流マップ切
換えフラグのリセットは、高効率運転を行うように高効
率駆動用の電流マップメモリ13aを選択したことを意
味する。また、コイル1a、1b及び1cの温度が所定
の温度を超えていると共に固定子Sの鉄心温度が熱的に
余裕のある所定の温度以下の場合には、ステップ65で
電流マップ切換えフラグをセットした後、ステップ66
に進む。電流マップ切換えフラグのセットは、コイル発
熱低減駆動用の電流マップメモリ13bを選択したこと
を意味する。コイル1a、1b及び1cの温度が所定の
温度を超えていても固定子Sの鉄心温度が所定の温度を
超えている場合には、電流マップ切換えフラグをセット
しない。In step 63, the current map memory 13a and the current map memory 13b are selected based on the coil temperature detected in step 62 and the core temperature of the stator S. For example, if the temperature of the coils 1a, 1b and 1c is lower than a predetermined temperature at which the coil is not likely to be damaged by heat and the temperature of the core of the stator S is lower than a predetermined temperature at which there is a thermal margin, step 64 is performed. After resetting the current map switching flag, the routine proceeds to step 66. Resetting the current map switching flag means that the high efficiency driving current map memory 13a has been selected to perform high efficiency operation. If the temperatures of the coils 1a, 1b and 1c are higher than the predetermined temperature and the temperature of the core of the stator S is lower than the predetermined temperature at which there is a thermal margin, the current map switching flag is set at step 65. After that, step 66
Proceed to. The setting of the current map switching flag means that the current map memory 13b for driving to reduce coil heat is selected. Even if the temperatures of the coils 1a, 1b, and 1c exceed the predetermined temperature, if the core temperature of the stator S exceeds the predetermined temperature, the current map switching flag is not set.
【0034】ステップ66では、ステップ62で検出し
たシフトレバー、ブレーキスイッチ、アクセルスイッ
チ、アクセル開度センサの各出力の状態に何らかの変化
があったか否かがチェッされ、何らかの変化があった場
合には、ステップステップ67に進み、また変化がない
時には、ステップ68に進む。ステップ67では、ステ
ップ62で検出した各種状態に基づいて、SRモータ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を増大する。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 66, it is checked whether or not there is any change in the state of each output of the shift lever, brake switch, accelerator switch, and accelerator opening sensor detected in step 62, and if there is any change, Proceed to step 67, and if there is no change, proceed to step 68. In step 67, the SR motor 1 is controlled based on the various states detected in step 62.
Is determined. For example, when the accelerator opening detected by the accelerator opening sensor increases, the target value of the driving torque increases. Here, a torque change flag indicating a change in the target torque is set.
【0035】ステップ68では、SRモータの回転速度
を検出する。この実施形態では、SRモータ1の出力軸
に連結された速度センサ1eが、出力軸の回転速度に応
じて周期が変化するパルス信号を出力する。CPU11
は、速度センサ1eが出力するパルス周期を測定し、こ
の周期に基づいてSRモータ1の回転速度を検出する。
検出した回転速度データは内部メモリに保存する。次い
でステップ69でSRモータ1の回転速度に変化がある
か否かをチェックする。In step 68, the rotation speed of the SR motor is detected. In this embodiment, the speed sensor 1e connected to the output shaft of the SR motor 1 outputs a pulse signal whose cycle changes according to the rotation speed of the output shaft. CPU11
Measures the pulse cycle output by the speed sensor 1e, and detects the rotation speed of the SR motor 1 based on this cycle.
The detected rotation speed data is stored in the internal memory. Next, at step 69, it is checked whether or not the rotation speed of the SR motor 1 has changed.
【0036】SRモータ1の回転速度に変化がある時に
はステップ71に進み、回転速度に変化がなければステ
ップ70に進む。ステップ70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71に進み、目標
トルクに変化がない時にはステップ62に戻る。When there is a change in the rotation speed of the SR motor 1, the process proceeds to step 71, and when there is no change in the rotation speed, the process proceeds to step 70. In step 70, 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 71, and when there is no change in the target torque, the process returns to step 62.
【0037】ステップ71では、電流マップ切換えフラ
グの状態を調べ、セットされていなければ電流マップメ
モリ13aから、またセットされておれば電流マップメ
モリ13bから夫々データを入力する。この実施形態で
は、電流マップメモリ13a及び13bは、予め様々な
データを登録した読み出し専用メモリ(ROM)で構成
されており、電流マップメモリ13a及び13bには図
6及び7に夫々示すようなデータが保持されている。In step 71, the state of the current map switching flag is checked, and if it is not set, data is inputted from the current map memory 13a, and if it is set, data is inputted from the current map memory 13b. In this embodiment, the current map memories 13a and 13b are constituted by read-only memories (ROM) in which various data are registered in advance, and the current map memories 13a and 13b store data as shown in FIGS. Is held.
【0038】即ち、電流マップメモリ13aには、SR
モータ1の様々な目標トルクと様々な回転数(回転速
度)の夫々に対応付けられた多数のデータ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)が電流マップ1として保持されており、データC
nmの1組には、通電オン角度、通電オフ角度、及び電
流目標値が含まれている。例えば、トルクが50[N・
m]で回転数が3000[rpm]の時のデータC34
の内容は、41度、62度及び200[A]である。即
ち、0〜90度の回転角度の範囲内において、特定のコ
イルに41〜62度の範囲で200[A]の電流を流
し、0〜41度の範囲及び62〜90度の範囲では電流
を遮断することを意味する。ステップ71では、その時
のトルクと回転数に応じて選択した、Cnmの1組のデ
ータを入力する。That is, in the current map memory 13a, the SR
A large number of data Cnm (n: n: n) corresponding to various target torques and various rotation speeds (rotation speeds) of the motor 1 respectively.
The numerical value in the column corresponding to the torque, m: the numerical value in the row corresponding to the rotation speed) is held as the current map 1 and the data C
One set of nm includes a power-on angle, a power-off angle, and a current target value. For example, if the torque is 50 [N ·
m] and the rotation speed is 3000 [rpm].
Are 41 degrees, 62 degrees and 200 [A]. That is, within the range of the rotation angle of 0 to 90 degrees, a current of 200 [A] is passed through the specific coil in the range of 41 to 62 degrees, and the current is passed in the range of 0 to 41 degrees and the range of 62 to 90 degrees. It means to shut off. In step 71, a set of Cnm data selected according to the torque and the rotation speed at that time is input.
【0039】また、電流マップメモリ13bには、SR
モータ1の様々な目標トルクと様々な回転数(回転速
度)の夫々に対応付けられた多数のデータDnm(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)が電流マップ2として保持されており、データD
nmの1組には、通電オン角度、通電オフ角度、及び電
流目標値が含まれている。例えば、トルクが50[N・
m]で回転数が3000[rpm]の時のデータD34
の内容は、44度、68度及び160[A]である。即
ち、0〜90度の回転角度の範囲内において、特定のコ
イルに44〜68度の範囲で160[A]の電流を流
し、0〜44度の範囲及び68〜90度の範囲では電流
を遮断することを意味する。ステップ71では、その時
のトルクと回転数に応じて選択した、Dnmの1組のデ
ータを入力する。The current map memory 13b stores the SR
A large number of data Dnm (n: n: n) corresponding to various target torques and various rotation speeds (rotation speeds) of the motor 1 respectively.
The numerical value in the column corresponding to the torque, m: the numerical value in the row corresponding to the rotation speed) is held as the current map 2 and the data D
One set of nm includes a power-on angle, a power-off angle, and a current target value. For example, if the torque is 50 [N ·
m] and the rotation speed is 3000 [rpm].
Are 44 degrees, 68 degrees, and 160 [A]. That is, within the range of the rotation angle of 0 to 90 degrees, a current of 160 [A] is applied to the specific coil in the range of 44 to 68 degrees, and the current is supplied in the range of 0 to 44 degrees and 68 to 90 degrees. It means to shut off. In step 71, a set of data of Dnm selected according to the torque and the rotation speed at that time is input.
【0040】図8は電流マップ1に基づく電流波形と電
流マップ2に基づく電流波形の違いを示すもので、同図
に示されるように、電流マップ1、電流マップ2におけ
る通電オン角度、通電オフ角度及び目標電流値は、目標
トルク及び回転数が同一の場合、電流マップ2における
通電オン角度、通電オフ角度は電流マップ1における通
電オン角度、通電オフ角度よりも遅れており、また電流
マップ2における目標電流値は電流マップ1における目
標電流値よりも小さい。FIG. 8 shows the difference between the current waveform based on the current map 1 and the current waveform based on the current map 2. As shown in FIG. When the target torque and the number of revolutions are the same, the energization ON angle and the energization OFF angle in the current map 2 are later than the energization ON angle and the energization OFF angle in the current map 1. Is smaller than the target current value in the current map 1.
【0041】図5のステップ6Aでは、ステップ71で
入力したデータに基づいて、図8に示すような通電マッ
プのデータを生成し、この最新の通電マップによって図
2に示す電流波形生成回路のメモリ15a、15b、1
5cのデータを更新(書き換え)する。勿論、図2に示
す1相分のメモリ15a、15b、15cに通電マップ
を書き込むだけでなく、3相全てのメモリについて、夫
々通電マップを作成し、そのデータを各々のメモリに書
き込む。この実施形態では、図9に示すように、通電マ
ップに回転子Rの回転角度の0.5度毎に各相の電流値
が登録されている。前述のように、メモリ15a、15
b、15cのデータに基づいてコイル1aに流れる電流
が制御されるので、CPU11がメモリ(3相分の15
a、15b、15c)に通電マップを書き込むだけで、
それに従うように、各コイルの励磁切換えが、ハードウ
ェア回路により自動的に実施される。In step 6A of FIG. 5, based on the data inputted in step 71, data of an energization map as shown in FIG. 8 is generated, and the memory of the current waveform generation circuit shown in FIG. 15a, 15b, 1
5c is updated (rewritten). Of course, not only is the energization map written in the memories 15a, 15b, and 15c for one phase shown in FIG. 2, but energization maps are created for all three phases of memory, and the data is written to each memory. In this embodiment, as shown in FIG. 9, the current value of each phase is registered in the energization map every 0.5 degree of the rotation angle of the rotor R. As described above, the memories 15a, 15
Since the current flowing through the coil 1a is controlled based on the data of b and 15c, the CPU 11
a, 15b, 15c) only by writing the energization map,
Accordingly, the excitation switching of each coil is automatically performed by a hardware circuit.
【0042】図10は、回転数3000[rpm]−ト
ルク50[N・m]の時のSRモータの効率と通電オフ
角度の関係を示す。図11は、回転数3000[rp
m]−トルク50[N・m]の時の銅損失及び鉄損失と
通電オフ角度との関係を示す。図12は、回転数300
0[rpm]−トルク50[N・m]の時のコイル、固
定子鉄心、出力軸の各温度と通電オフ角度との関係を示
す。図10に示されるように、SRモータの効率は通電
オフ角度の変化によって変化し、通電オン角度の変化に
よっても変化する。電流マップ1における通電オン角度
及び通電オフ角度は高効率を維持するように選定されて
いるものであり、前述のようにコイル1a、1b及び1
cが、熱によりコイルが損傷する心配のない所定の温度
以下であると共に固定子Sの鉄心温度が熱的に余裕のあ
る所定の温度以下の場合には、コイル1a、1b及び1
cへの通電が電流マップ1に基づいて制御されるので、
SRモータ1が高効率で運転される。FIG. 10 shows the relationship between the efficiency of the SR motor and the power-off angle when the rotational speed is 3000 [rpm] -torque 50 [N · m]. FIG. 11 shows that the number of rotations is 3000 [rpm].
m] -shows the relationship between the copper loss and iron loss at a torque of 50 [N · m] and the energization off angle. FIG.
The relationship between each temperature of the coil, the stator core, and the output shaft at 0 [rpm] -torque 50 [N · m] and the energization off angle is shown. As shown in FIG. 10, the efficiency of the SR motor changes with a change in the power-off angle, and also changes with a change in the power-on angle. The energization ON angle and the energization OFF angle in the current map 1 are selected so as to maintain high efficiency, and as described above, the coils 1a, 1b, and 1
If c is not higher than a predetermined temperature at which the coil is not likely to be damaged by heat, and if the core temperature of the stator S is not higher than a predetermined temperature at which there is a thermal margin, the coils 1a, 1b and 1
Since the energization to c is controlled based on the current map 1,
The SR motor 1 is operated with high efficiency.
【0043】また、コイル1a、1b及び1cの温度が
所定の温度を超えていると共に固定子Sの鉄心温度が熱
的に余裕のある所定の温度以下場合には、コイル1a、
1b及び1cへの通電が電流マップ2に基づいて制御さ
れる。電流マップ2における通電オン角度、通電オン角
度は、電流マップ1における通電オン角度、通電オン角
度よりも遅らせてあり、電流マップ2における目標電流
値は電流マップ1における目標電流値よりも小さくされ
ており、それらの値は、コイルの温度が最も低くなる値
に選定されている。このように通電オン角度、通電オフ
角度を高効率となる通電オン角度、通電オフ角度よりも
遅らせたことにより、銅損失が低減し(図11参照)、
目標電流値の低減とあいまって、コイル1a、1b及び
1cの温度上昇が抑制され、熱によるコイル1a、1b
及び1cの損傷が抑制される。その際、図11に示され
るように鉄損失が増大し、固定子Sの鉄心及び回転子R
の鉄心の温度上昇が促進されるが、固定子Sを取り囲む
モータハウジングは一般的に放熱構造を具備しているの
で、問題はない。When the temperature of the coils 1a, 1b and 1c exceeds a predetermined temperature and the temperature of the core of the stator S is lower than a predetermined temperature at which there is a thermal margin, the coils 1a, 1b and 1c
The energization of 1b and 1c is controlled based on the current map 2. The energization ON angle and the energization ON angle in the current map 2 are delayed from the energization ON angle and the energization ON angle in the current map 1, and the target current value in the current map 2 is set smaller than the target current value in the current map 1. And these values are selected so that the temperature of the coil becomes the lowest. By making the energization ON angle and the energization OFF angle later than the energization ON angle and the energization OFF angle at which high efficiency is obtained, copper loss is reduced (see FIG. 11).
In conjunction with the reduction of the target current value, the temperature rise of the coils 1a, 1b and 1c is suppressed, and the coils 1a, 1b
And 1c are suppressed. At this time, as shown in FIG. 11, the iron loss increases, and the iron core of the stator S and the rotor R
However, there is no problem because the motor housing surrounding the stator S generally has a heat radiation structure.
【0044】尚、電流マップ1と電流マップ2の選択に
際し、コイルの温度の変化速度を監視し、コイルの温度
が所定の温度以下であっても、電流マップ1に基づく通
電の継続により所定時間後にコイルの温度が所定の温度
を超えることが予測される時は電流マップ1から電流マ
ップ2に切換えることとしてもよい。When the current map 1 and the current map 2 are selected, the rate of change of the coil temperature is monitored, and even if the coil temperature is lower than the predetermined temperature, the energization based on the current map 1 is continued for a predetermined time. When the coil temperature is predicted to exceed the predetermined temperature later, the current map 1 may be switched to the current map 2.
【0045】また、コイルへの通電オン角度、通電オフ
角度、目標電流値を求める方法は、マップを用いずに、
演算で求めることとしてもよい。Further, the method of obtaining the energization ON angle, the energization OFF angle, and the target current value for the coil is performed without using a map.
It may be calculated.
【0046】[0046]
【発明の効果】以上の如く、この出願の発明は、SRモ
ータのコイルの温度を検出し、熱によりコイルが損傷さ
れる心配のない状況では、コイルへの通電を、高効率と
なるように制御し、また熱によりコイルが損傷される心
配のある状況では、コイルへの通電を、コイルの発熱を
低減するように制御するものであって、熱定格を満足さ
せる上で従来技術よりもSRモータを小型、低価格化す
ることができる。As described above, the invention of this application detects the temperature of the coil of the SR motor, and in a situation where there is no fear that the coil will be damaged by heat, the power supply to the coil can be performed with high efficiency. In a situation in which the coil is damaged due to heat, the energization of the coil is controlled so as to reduce the heat generation of the coil. The motor can be reduced in size and cost.
【図1】この出願の発明の実施形態の構成を示すブロッ
ク図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.
【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】SRモータの基本的な構成と動作を示す図であ
る。FIG. 3 is a diagram showing a basic configuration and operation of an SR motor.
【図4】SRモータを駆動する場合の励磁電流指示の波
形例を示すタイムチャートである。FIG. 4 is a time chart illustrating a waveform example of an excitation current instruction when driving an SR motor.
【図5】CPU11の動作を示すフローチャートであ
る。FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation of a CPU 11;
【図6】電流マップメモリ13aの内容を示すマップで
ある。FIG. 6 is a map showing the contents of a current map memory 13a.
【図7】電流マップメモリ13bの内容を示すマップで
ある。FIG. 7 is a map showing the contents of a current map memory 13b.
【図8】電流マップメモリ13a,13b内の電流マッ
プ1、電流マップ2に基づく通電の電流波形の違いを示
す図である。FIG. 8 is a diagram showing a difference in a current waveform of energization based on a current map 1 and a current map 2 in current map memories 13a and 13b.
【図9】通電マップメモリの内容を示すマップである。FIG. 9 is a map showing the contents of an energization map memory.
【図10】SRモータの効率と通電オフ角度の関係を示
す線図である。FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the efficiency of the SR motor and the energization off angle.
【図11】銅損失及び鉄損失と通電オフ角度の関係を示
す線図である。FIG. 11 is a diagram showing a relationship between a copper loss and an iron loss and an energization off angle.
【図12】コイル、固定子鉄心及び出力軸の各温度と通
電オン角度の関係を示す線図である。FIG. 12 is a diagram showing a relationship between each temperature of a coil, a stator core, and an output shaft and an energization ON angle.
1・・・SRモータ 1a、1b、1c、CL・・・コイル 1d・・・角度センサ 1e・・・速度センサ 5a、5b、5c、6・・・温度センサ ECU・・・コントローラ 11・・・CPU 12・・・入力インターフェース 13a、13b・・・電流マップメモリ 14・・・電源回路 15・・・電流波形生成回路 15a、15b、15c・・・メモリ 15d・・・アドレスデコーダ 15e、15f・・・D/A変換器 15g、15h・・・増幅器 16・・・比較回路 16a、16b・・・アナログ比較器 17・・・出力判定回路 18、19、1A、18a、18b・・・トランジスタ
(IGBT) 18c、18d・・・ダイオード 18e、18f・・・電源ライン R・・・回転子 S・・・固定子 Ra〜Rd、Sa〜Sf・・・極部DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... SR motor 1a, 1b, 1c, CL ... Coil 1d ... Angle sensor 1e ... Speed sensor 5a, 5b, 5c, 6 ... Temperature sensor ECU ... Controller 11 ... CPU 12 ... Input interface 13a, 13b ... Current map memory 14 ... Power supply circuit 15 ... Current waveform generation circuit 15a, 15b, 15c ... Memory 15d ... Address decoder 15e, 15f ... D / A converter 15g, 15h Amplifier 16 Comparison circuit 16a, 16b Analog comparator 17 Output determination circuit 18, 19, 1A, 18a, 18b Transistor (IGBT) 18c, 18d: Diodes 18e, 18f: Power line R: Rotor S: Stator: Ra to Rd, Sa to Sf: Part
Claims (1)
検出する手段を含み、回転子の回転角度に応じて固定子
の各磁極に巻回されたコイルの通電のオン/オフを順次
切換える、スイッチドリラクタンスモータの制御装置に
おいて、コイルの温度を検出する温度センサと、該温度
センサにより検出されたコイルの温度が、熱によりコイ
ルが損傷心配のない所定の温度以下である場合には、コ
イルへの通電オン角度、通電オフ角度及び電流目標値を
高効率駆動用の所定値とし、コイルの温度が所定の温度
を超えた場合にはコイルへの通電オン角度、通電オフ角
度及び電流目標値をコイル発熱低減用の所定値に切換え
る通電角度切換手段とを備えたことを特徴とするスイッ
チドリラクタンスモータの制御装置。An apparatus includes means for detecting a rotation angle of a rotor having a plurality of magnetic poles, and sequentially switches on / off of energization of coils wound around respective magnetic poles of a stator in accordance with the rotation angle of the rotor. In the control device for the switched reluctance motor, a temperature sensor for detecting the temperature of the coil, and if the temperature of the coil detected by the temperature sensor is equal to or lower than a predetermined temperature at which the coil is not likely to be damaged by heat, The energizing ON angle, energizing OFF angle and current target value for the coil are set to predetermined values for high-efficiency driving. When the coil temperature exceeds a predetermined temperature, the energizing ON angle, energizing OFF angle and current target value for the coil are set. A control device for a switched reluctance motor, comprising: an energization angle switching means for switching a value to a predetermined value for reducing coil heat generation.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9300106A JPH11136984A (en) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | Conduction controller for switched reluctance motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9300106A JPH11136984A (en) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | Conduction controller for switched reluctance motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11136984A true JPH11136984A (en) | 1999-05-21 |
Family
ID=17880797
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9300106A Pending JPH11136984A (en) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | Conduction controller for switched reluctance motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11136984A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6339310B1 (en) * | 1999-08-30 | 2002-01-15 | Aisin Seiki Kabushiki Kabushiki | Motor driving control device |
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US7950220B2 (en) | 2006-06-19 | 2011-05-31 | United Technologies Corporation | Turbine engine compressor |
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JP2018183014A (en) * | 2017-04-21 | 2018-11-15 | トヨタ自動車株式会社 | Controller for switched reluctance motor |
-
1997
- 1997-10-31 JP JP9300106A patent/JPH11136984A/en active Pending
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