JPH0759375A

JPH0759375A - 方形波駆動のｓｒモータの制御装置

Info

Publication number: JPH0759375A
Application number: JP5214992A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Aso; 剛麻生
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1993-08-06
Filing date: 1993-08-06
Publication date: 1995-03-03

Abstract

(57)【要約】【目的】方形波駆動のＳＲモータの制御装置におい
て、安定して駆動効率のよい制御指令が決定されるよう
にする。【構成】方形波駆動のＳＲモータ１に回転子の回転角
度検出手段として角度検出センサ２が取り付けられ、角
度センサからの角度信号はトルク指令発生部４からのト
ルク指令信号とともに制御部３に入力される。制御部で
それらの信号を基に大部分の回転域ではＰＷＭをかけず
に電源電圧を通電電圧とし、通電幅及び通電開始角度な
どの通電指令を決定し、また低回転域では通電電圧を予
め低い状態に設定して通電幅を広げる。決定された通電
指令値に従い制御部内の出力装置によりパワーヘッド駆
動部５を動作させて、モータを駆動する。これにより、
駆動部内のパワー素子のスイッチング損が低減され、高
効率のもとに所望のトルクを発生させることができると
いう効果が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、方形波駆動のＳＲモ
ータの制御方式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、方形波駆動のＳＲモータは、励
磁巻線に励磁電流を通電することにより磁界を作り、こ
の磁界の作用で回転子に磁気を及ぼし、そしてこれらの
間に発生する磁気力により回転子の突部に生ずる吸引力
ないしは反発力を利用して、回転トルクを発生させる構
成である。従って、出力を制御するときには励磁巻線へ
のそれと対応する励磁電流を制御すれば良い。ところ
が、実際に方形波駆動のＳＲモータは、励磁巻線に一定
の励磁電流を与えたとき、回転子に発生するトルクは一
定とならず、回転子の回転角度に応じて変化する。特に
回転子の突部と固定子の磁極が接近しているところで
は、出力トルクは殆ど発生せず、励磁電流は励磁巻線の
発熱の原因になってしまう。また、回転子に発生するト
ルクは励磁巻線の励磁電流の大きさに対して部分的にし
か比例していない。例えば、回転子に発生するトルクの
大きさは、励磁電流の増加に従って２乗領域、正比例領
域、飽和領域へと順次に推移して行く。

【０００３】従って、所定の出力を要求されるときに一
定の励磁電流を励磁巻線に与えた場合には、励磁電流が
無駄に消費されると共に、回転子にトルクリップルが生
じて、安定な出力トルクが得られないのみでなく、駆動
効率が低下する。また、回転子の回転数の増加に伴ない
励磁巻線のインダクタンスが大きくなり電流指令値に対
する励磁電流の遅れが顕著になってくる。従ってこの場
合には回転子に応答性よくトルクを発生させることがで
きなくなる。

【０００４】これに対して、駆動効率を向上させ、安定
な出力トルクを得るための方形波駆動のＳＲモータの制
御装置として、特開平３−１４３２８５号公報に開示さ
れたものがある。これは、低回転域のときには電流パタ
ーン制御による励磁電流制御、高回転域のときには励磁
巻線のインダクタンスによる位相遅れを補償する制御方
式である。

【０００５】この方式では、ＳＲモータ特有のトルク特
性を考慮して、一定のトルクを発生させると共に、無駄
な部分を無くした励磁電流の値を電流パターンとして予
め記憶手段などに記憶させておき、このＳＲモータの回
転子の回転角度が検出されたとき、その検出値に応じて
この電流パターン記憶手段から電流パターンが読出さ
れ、この読出値に基づいて励磁手段に励磁電流の電流指
令値が与えられる。これにより励磁手段はこの電流パタ
ーンに従いＰＷＭ等で実電流を制御する。また、高回転
域で制御する場合には、電流指令値に対する励磁電流の
遅れが発生するが、励磁電流を与えるためのスイッチン
グ位相を予め低回転域より進めるようにして、実際の励
磁巻線のインダクタスによる励磁電流の遅れをカバーし
て、広範囲の回転域において高効率と安定な出力を可能
にしようとするものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなＳＲモータの制御方法にあっては、低回転域におい
て、励磁手段はこの電流パターンに従いＰＷＭ等で実電
流を制御するため、ＰＷＭキャリア周波数によっては頻
繁にオン−オフし、励磁手段内のスイッチング素子の順
電圧降下が大きくなる。従って、スイッチング損の増大
を招き、モータ全体としての効率が低減されてしまう。
また、高回転域では、励磁巻線のインダクタンスは回転
子の回転数の変化により変動するので、励磁電流の遅れ
は回転子の回転数により変化し、一定とならない。しか
し、進み位相が固定されているので全回転域にわたって
は、励磁巻線の励磁電流の遅れをカバーすることができ
なくなる。

【０００７】そして上記の励磁巻線のインダクタンスに
よる励磁電流の遅れのカバーが良好で、よいタイミング
で励磁電流が立ち上がったとしても、励磁電流の最大値
をやはりＰＷＭ等によりおさえているため、前記と同様
にスイッチング素子による損失が増加してしまう。つま
り、従来の低回転域での電流パターン制御による励磁電
流の制御と高回転域での通電位相遅れ補償の制御組合わ
せでは、必ずしもモータの駆動効率が最高とはならな
い。

【０００８】さらに、ＳＲモータ特有の電圧の変動につ
れて励磁電流が変化する特性を考えると、例えばバッテ
リなど放電に伴い出力電圧が変動する電源の場合、必ず
しも所望するモータ出力トルクが得られるとは限らない
という問題点があった。従って、本発明は上記の問題点
に鑑み、常に効率のよい状態で、パワー素子のスイッチ
ング損失を低減したＳＲモータの制御装置を提供し、さ
らに電源電圧の変動があっても安定した出力が得られる
方形波駆動のＳＲモータを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１に記
載の本発明は、方形波駆動のＳＲモータの回転子の回転
角度を検出する回転角度検出手段と、該回転角度検出手
段により前記ＳＲモータの回転子の回転角度の検出値と
要求されるトルクの指令値とに応じて、前記ＳＲモータ
が常用中回転域において、前記ＳＲモータに電源電圧の
まま通電し、通電開始角度と、通電幅を決定し制御指令
を出力する制御手段と、前記制御指令に基づいて前記Ｓ
Ｒモータを駆動する駆動手段とを有することを特徴とし
た。請求項４に記載の発明は、方形波駆動のＳＲモータ
の回転子の回転角度を検出する回転角度検出手段と、Ｓ
Ｒモータの駆動電源の電圧を検出する電圧検出手段と、
該電圧検出手段による検出された電圧値により、要求さ
れるトルクの指令値を補正することを特徴とした。請求
項５に記載の発明は、方形波駆動のＳＲモータの回転子
の回転角度を検出する回転角度検出手段と、前記ＳＲモ
ータの駆動電源の電圧を検出する電圧検出手段と、該電
圧検出手段の検出値と、前記回転角度検出手段により前
記ＳＲモータの回転子の回転角度の検出値と、要求され
るトルクの指令値とに応じて、前記ＳＲモータの通電電
圧と、通電開始角度と通電幅を決定し制御指令を出力す
る制御手段と、前記制御指令に基づいて前記ＳＲモータ
を駆動する駆動手段とを有することを特徴とした。

【００１０】

【作用】請求項１に記載の発明では、制御手段におい
て、ＳＲモータの回転数と、要求されるトルク指令値と
に基づいて、ＳＲモータへの通電指令は大部分の回転域
において、ＰＷＭ等をかけずに電源の電圧がそのままに
通電するのが決定されるので、ＳＲモータの駆動手段に
用いられるパワー素子などのスイッチング損失を低減さ
せ、駆動効率が最適となる。

【００１１】また、非常用低回転域において、要求され
るトルクの指令値が高いほど該ＳＲモータへの通電電圧
を低くし、通電幅を広げるようにしたときには、電圧を
絞ることにより、励磁電流の立ち上がりを鈍らし、その
分は通電幅を広げることでトルクを補うことにより、励
磁巻線内の逆起電圧の低下による励磁電流の過電流化を
防ぐ。これにより過電流によるパワー素子等の破壊を防
止することができる。そして、非常用高回転域におい
て、要求されるトルクの指令値が高いほど通電開始角度
を早めるようにしたときには、通電電圧、通電開始角
度、通電幅の３つを制御パラメータとして変化させるた
め、高駆動効率下にトルクを発生させることができる。

【００１２】請求項４に記載の発明では、電源電圧を検
出して、検出された電圧値によりトルク指令値に対する
補正を行なうため電源電圧の変動による影響を出力に与
えず、高効率かつ安定な出力トルクが得られる。請求項
５に記載の発明では、検出された電源の電圧値がさらに
通電指令決定のパラメータに加えたから、ＳＲモータの
実際の駆動状態が反映され、精度よく駆動効率の向上と
安定な出力が得られる。

【００１３】

【実施例】図１は、この発明の第１の実施例を示す。方
形波駆動のＳＲモータ１に回転子の回転角度検出手段と
して角度検出センサ２が取り付けられ、角度センサから
の角度信号はトルク指令発生部４からのトルク指令信号
とともに制御部３に入力される。制御部でそれらの信号
を基にＳＲモータへの通電開始角度と通電幅などの通電
指令を決定する。決定された通電指令値に従い制御部内
の出力装置によりパワーヘッド駆動部５を動作させ、電
源７からの電力はこのパワーヘッド駆動部５の動作に応
じてＳＲモータの励磁巻線に供給される。

【００１４】ここで、ＳＲモータの励磁巻線に通電する
電圧とは電源の電圧に、例えばＰＷＭをかけた後の実効
電圧を指す。通電角度と通電幅は図２に示すように、回
転子が時計方向に回転している間に、固定子の磁極Ｃに
通電を開始した際、固定子の中心点Ｂに対する回転子の
突極の中心点Ａの角度を通電開始角とし、この通電開始
から終了までに点Ａが動く角度を通電幅とする。

【００１５】方形波駆動のＳＲモータを駆動するには、
モータに通電する電圧を高く保ち、トルクは巻線に通電
する時間すなわち通電幅を用いて制御するのが効率が高
い。また前述のようにモータの駆動効率を高めるために
はスイッチング損を低減することが必要である。このた
め通電する電圧は大部分の回転域においてＰＷＭ等をか
けずに電源電圧値そのままとする。出力はモータの励磁
巻線の電流値、すなわち通電幅、通電開始角度により制
御する。しかし低回転域の場合、励磁巻線の逆起電力が
小さいため常用回転域のと同じ電圧で通電すると巻線に
流れる相電流の立ち上がりが急激となるから過電流にな
り易いという問題点がある。

【００１６】すなわち、ＳＲモータ１が３組の磁極を持
つときの駆動回路を図３の構成とすると、この場合のｕ
相の電圧方程式は数１のようになる。

【数１】但しＶ：通電電圧Ｒ：励磁巻線抵抗ｉ：相電流Ｌ：自己インダクタンスＭ：相互インダクタンスである。数１にｄθ／ｄｔ＝ωを代入すれば、数２のよ
うになる。

【数２】但し θ：回転子の回転角度 ω：回転子の回転速度である。

【００１７】回転数が低い場合すなわち数２でωが小さ
いとき、通電電圧Ｖが一定であれば、右辺の時間微分項
が大きくなり相電流ｉの立ち上がり、または立ち下がり
などの時間変化量が大きくなり、図４に示すように過電
流になりやすい。すなわち、逆起電力がそれほど大きく
ない回転域で高電圧で通電すると、パワーヘッド駆動部
のパワー素子の電流容量を相電流のピーク値が越えてし
まいやすい。当然この回転域において、出力トルクを増
大させるために通電電圧を上げると上記のと同様な不都
合が生じる。このため、低回転域では通電する電圧を絞
り、図５に示すように相電流の立ち上がりを鈍らしその
分は通電幅を広げることで補う必要がある。

【００１８】ＳＲモータは図６のような特性を有してい
るから、ある通電開始角度において効率が極大値をと
り、さらに通電開始を進めた角度においてトルクの極大
値をとる。効率を最大にする通電開始角度の値は通電
幅、回転数により変化するが、通電幅が広いほど、また
回転数が高くなるほど大きな値をとる。よって高負荷、
高回転になるほど、早めに通電を開始する方が効率がよ
いことになる。通電幅は広げれば広げるほど電流の立ち
上がる時間が増えるので電流実効値が上がる。また通電
開始角度は、固定子の磁極と回転子の突極が重なり合う
角度以前より通電を開始する方が電流が多く流れるよう
になり、電流実効値として上がり、トルクが増大され
る。

【００１９】なお通電開始角度を進めるにつれトルク、
効率共に増加するが、進めすぎると逆に減少してしまう
ので、最適値に制御することが必要である。そこで、実
験によると、通電電圧は図７のような形で変化させると
モータの駆動効率としては最適であることがが分かっ
た。通電幅と通電開始角度については図８、図９に従っ
て制御する。これらから、一定の出力トルクに対し、モ
ータへの通電電圧と通電幅及び通電開始角度は回転数の
高低により変化することが分かる。また、低回転域にお
いては、逆起電力が小さいため通電電圧を減少させ、励
磁電流の立ち上がりを遅らせ、通電幅を広げることで出
力トルクを制御することができる。

【００２０】なお、低回転域での過電流を防ぐため、あ
らかじめ通電電圧を十分に低くしておき、通電位相によ
りトルク制御することも考えられるが、ＳＲモータでは
通電電圧は高いほうが効率が良いことからあまり得策で
はない。

【００２１】制御部３は、これらの実験により得た図
７、図８と図９に示される通電電圧、通電幅と通電開始
角度に関する情報を内部メモリに記憶させてある。この
情報は適当な区分に区切った出力トルク、回転数をパラ
メータとしたマップ形式のものでもよい。角度センサに
より検出された回転数と、トルク指令発生部からのトル
ク信号から、前記の記憶された通電電圧、通電幅と通電
開始角度を読み出して出力する。

【００２２】以上の通り、本実施例は大部分の回転域に
おいてＰＷＭをかけずに、電源の電圧を、そのままモー
タに通電し、電流の最大値をモータの通電幅及び通電開
始角度により制御することで、駆動効率が向上する。ま
た、低回転域はＰＷＭ等をかけ通電電圧をしぼり、それ
を補う分だけ通電幅を広げるように制御することでモー
タ回転に伴なう逆起電力が小さいことにより、急な巻線
電流の立ち上がりによる巻線電流のピーク値がパワーヘ
ッド部などの電流容量を越えることを防止することがで
きる。そして、高回転域では通電開始角度が進められる
ため、効率の良いタイミングにモータ巻線電流を流すこ
とができる。これにより広範囲で無駄な電力消費がなく
駆動効率が向上する。

【００２３】図１０は、第２の実施例を示す。この実施
例は、図１に示した第１の実施例にさらに励磁巻線の発
生する励磁電流の電流ピーク値検出回路８を設けたもの
である。この電流ピーク値検出回路で検出された励磁巻
線に発生する励磁電流のピーク値が角度センサ２からの
角度信号及びトルク指令発生部４からのトルク指令信号
とともに制御部１３に入力される。その他の構成は第１
の実施例と同じである。

【００２４】次に制御部１３におけるＳＲモータへの通
電指令の決定について説明する。前述のようにＳＲモー
タでは通電電圧が高い方が効率がよい。このため、ＳＲ
モータへ通電する電力は高電圧で通電する必要がある。
しかし、この場合は、低回転域において、励磁巻線のイ
ンダクタンスが小さいため、励磁電流が過電流となりや
すく、励磁巻線の発熱と駆動効率の低下の原因となる。
従って、高駆動効率を得るためには高電圧のもとに過電
流にならないよう制御する必要がある。このため、あら
かじめ各回転数ごとに、通電電圧と、通電幅並びにトル
クと対応させて過電流にならないように計算を行ない、
その結果として作成された図１１のような３次元マップ
を制御部内に設けられた内部メモリに記憶させておく。

【００２５】そして、トルク指令発生部４から出される
要求トルクと実際に出力されているトルク値とを比較す
る。実際に出力されているトルク値を知るにはモータの
出力軸部にトルクセンサを設けてもよいし、回転子の回
転数の変化量から演算してもよい。要求トルクの方が大
きい場合、すなわち発生しているトルクをさらに増大さ
せる場合には、このときの回転数の検出値に応じて内部
メモリに記憶させてある図１１のような３次元マップを
読み出される。この図に基づいて前記電流ピーク値検出
回路からの電流信号と対応する通電電圧、通電幅を決定
する。パワー素子の電流容量に対し余裕があるときに
は、通電電圧を図１１の上でＡ→Ｂのように上げて励磁
電流を増し、トルクを増大させる。ＳＲモータの特性に
より通電電圧は高い方が効率がよいことによる。パワー
素子の電流容量を越えてしまう場合には、ピーク値を押
さえるために通電電圧を図１１の上でＢ→Ｃのように落
として、立ち上がりを遅らせ、通電幅を広げることによ
り電流を流しトルクを増大させる。

【００２６】制御部での上記制御の流れは図１２のよう
になる。まず、ステップ１００において、トルク指令発
生部４からのトルク指令値と回転子の角度センサ２の検
出値が制御部に読み込まれ、次に回転角度の検出値に基
づいて実際の出力トルクを演算し、この演算された出力
トルクと要求トルクとが比較され、要求トルクの方が大
きいかどうかチェックされる。ここでの判断がＹＥＳの
ときにはステップ１０１で電流ピーク値検出回路から励
磁電流のピーク値Ｉｐが読み込まれる。そしてこのあ
と、ステップ１０２で、パワー素子電流容量が励磁電流
のピーク値より小さいか比較される。

【００２７】判断された結果がＮＯのときは、ステッ
プ１０３で、モータへの通電電圧を増大させる指令が決
定される。ステップ１０２で判断結果がＹＥＳのときに
は、ステップ１０４で通電電圧を減少させる指令が決定
される。そして、ステップ１０５で通電幅を拡大させる
指令が決定される。

【００２８】先のステップ１００で判断結果がＮＯのと
きには、ステップ２０１で電流ピーク値検出回路から励
磁電流のピーク値Ｉｐが読み込まれる。ステップ２０２
において、パワー素子電流容量が励磁電流のピーク値よ
り小さいか判断される。判断された結果がＹＥＳのとき
はステップ２０３でモータへの通電電圧を減少させる指
令が決定される。判断された結果がＮＯのときステップ
２０４でモータへの通電電圧を増大させる指令が決定さ
れる。そして、ステップ２０５でモータへの通電幅を縮
小させる指令が決定される。

【００２９】この実施例は以上のように構成され、励磁
電流のピーク値を検出して、その検出値に基づいて通電
幅と通電電圧を決定されるから、励磁電流のピーク値が
押さえられ、高負荷域でも過電流になりにくく、また低
回転域においても高負荷のと同様な効果が得られ、常に
過電流となることなく高通電電圧のもとに制御すること
ができる。これにより、ＳＲモータは広範囲での駆動効
率が向上する。

【００３０】図１３は、第３の実施例を示す。この実施
例はトルク指令を電源電圧で補正するようにしたもので
ある。方形波駆動のＳＲモータでは電源電圧のモータ出
力に与える影響がかなり大きい。すなわち前記制御パラ
メータの最適値は電源電圧の変動により変化する。負荷
により出力電圧の変化しない電源装置を使用すればある
一定電圧値における前記制御パラメータの最適値が得ら
れ、高効率の駆動ができる。このために電源電圧をＰＷ
Ｍ等で変化させることは可能であるが、前記各実施例の
制御方法では、運転域の大部分がＰＷＭをかけないすな
わちデューティ比を１００％とするため、通電電圧を下
げることはできても、上げることはできない。一般にバ
ッテリでは、放電が進むにつれ出力電圧が低下し、モー
タへの通電電圧が低下することでモータが発生するトル
クが減少してしまう。このため所望のトルクが得られな
くなる。

【００３１】このため、本実施例では電源電圧検出回路
６を設け、この電源電圧検出回路６で検出された電源電
圧が角度センサ２からの角度信号及びトルク指令発生部
４からのトルク指令信号とともに制御部２３に入力され
る。その他の構成は第１の実施例と同じである。そこ
で、実験により求めた図１４に示すようなトルクと電源
電圧の関係をあらかじめ制御部の内部メモリに記憶させ
ておき、これをトルク指令発生部からの信号と電源電圧
値の検出値に応じて読出し、電源電圧変化に基づいてト
ルク指令を補正する。電源電圧が低下すればトルク指令
に対する補正値が増し、所望するトルク値の出力を可能
とする。

【００３２】以上の通り、本実施例は電源電圧を検知す
ることによりトルク指令に対する補正を行なうため、ト
ルク指令通りの出力が得られて、ＳＲモータの駆動性能
が向上する。なお、この補正値は予め２次元マップとし
て制御部の内部メモリに記憶させておいて、駆動中にあ
る定まった方法により求めてもよい。

【００３３】次に、第４の実施例について説明する。こ
の実施例は、電源電圧の変動によるトルク変化を通電電
圧、通電開始角度や通電幅等の制御パラメータにより補
正するものである。この補正は制御部で行なわれ、その
他の構成は第１の実施例と同じである。

【００３４】制御部に内部メモリを有し、予め電源電圧
ごとに適当な区分に区切った回転数、トルクに対応させ
て通電電圧、通電開始角度及び通電幅の最適値を計算し
ておき、その結果を図１５、１６、１７に示したような
３次元形式のマップとして記憶させてある。図１５は電
源電圧が変化する場合の通電電圧、トルク、回転数の関
係である。図１６は電源電圧が変化する場合の通電電
圧、トルク、通電開始角度の関係である。図１７は電源
電圧が変化する場合の通電電圧、トルク、通電幅の関係
である。

【００３５】角度センサの検出値が制御部に入力される
と、この角度センサの検出値に基づいて制御部内の演算
装置により実際の回転数を演算され、この回転数の演算
値に基づいて、検出された電源電圧値とトルク指令値と
に応じて通電電圧、通電開始角度、通電幅などの通電指
令が読み出されて、パワーヘッド駆動部へ出力される。

【００３６】。この実施例は以上のように構成され、通
電指令を決定する際、トルク、回転数及び電源電圧をパ
ラメータとして予め計算された通電電圧、通電開始角
度、通電幅などの通電指令値をを内部メモリに記憶さ
せ、要求トルクに対して各電源電圧の分割パターンを選
択するものとしたから、最適の駆動指令が決定される。
これにより、電源に電圧の変動があっても出力が不変
で、駆動効率高く維持されるという効果が得られる。

【００３７】図１７は、上記第３、第４の実施例におけ
る電源電圧検出の変形例を示す。これは電源電圧を推定
算出するようにしたもので、電源の出力部に電流センサ
を設け、この電流値を用いて制御部で電源電圧を推定す
る。モータの駆動電源として２次電池を用いた場合、一
般にバッテリは放電が進むにつれ、その出力電圧が低下
する。また、放電電流の大きさによっても出力電圧は低
下する。これらの放電深度、放電電流を検知することに
より出力電圧の推定は可能となる。まず、モータ入力電
力が、ａのようにトルク指令値およびモータ回転数より
求めたモータ出力と、ｂのように予め用意した効率マッ
プによりそれと対応する効率とを合わせて実際の電力を
計算される。そして、放電深度をｃのようにバッテリの
出力電力すなわちモータへの入力電力を時間積分するこ
とで推定する。このあと、ｄのように電流センサにより
検出された電流値と先の放電深度とから放電特性図に基
づいて、バッテリの出力電圧が推定される。

【００３８】

【発明の効果】以上の通り、この発明の方形波駆動のＳ
Ｒモータの制御手段においては、ＳＲモータへ通電する
電圧は大部分の回転域においてＰＷＭをかけずに電源の
電圧をそのまま通電するようにしたから、スイッチング
損失が減少される。また低回転域では、通電電圧を下げ
ることにより過電流化を防止することができ、そして、
高回転域では通電開始角度が進めるようにしたから、効
率の良いタイミングにモータ巻線電流を流すことができ
る。これにより広範囲で無駄な電力消費がなく駆動効率
が向上する。さらに、電源電圧を検出して、この検出値
によりトルク指令値に対する補正あるいは通電指令の決
定を行なうようにしたから、電源電圧に変動があっても
精度よく駆動効率の向上と所望のトルクを発生させるこ
とができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の構成を示す図である。

【図２】通電開始角度の説明図である。

【図３】モータの駆動回路図である。

【図４】相電流の過電流説明図である。

【図５】過電流を防止するための通電制御を説明する図
である。

【図６】ＳＲモータの特性説明図である。

【図７】通電電圧とトルク、回転数の関係図である。

【図８】通電幅とトルク、回転数の関係図である。

【図９】本発明の第２実施例の構成を示す図である。

【図１０】通電電圧と、通電幅、トルクの関係図。

【図１１】通電電圧の３次元マップである。

【図１２】通電電圧と通電幅の決定の流れを示すフロー
チャートである。

【図１３】本発明の第３実施例の構成を示す図である。

【図１４】出力トルクと電源電圧の関係を示す図であ
る。

【図１５】デューティ比の３次元マップを示す図であ
る。

【図１６】通電開始角度の３次元マップを示す図であ
る。

【図１７】通電幅の３次元マップを示す図である。

【図１８】電源電圧値の推定算出の流れを示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１ＳＲモータ２角度センサ３、１３、２３制御部４トルク指令発生部５パワーヘッド駆動部６電圧検出回路７電源８相電流ピーク値検出回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】方形波駆動のＳＲモータの回転子の回転
角度を検出する回転角度検出手段と、該回転角度検出手
段による前記ＳＲモータの回転子の回転角度の検出値と
要求されるトルクの指令値とに応じて、前記ＳＲモータ
が常用中回転域において、前記ＳＲモータに電源電圧の
まま通電し、通電開始角度と、通電幅を決定し制御指令
を出力する制御手段と、前記制御指令に基づいて前記Ｓ
Ｒモータを駆動する駆動手段とを有することを特徴とす
る方形波駆動のＳＲモータの制御装置。
【請求項２】前記制御手段は非常用低回転域におい
て、要求されるトルクの指令値が高いほど該ＳＲモータ
への通電電圧を低くし、通電幅を広げるように決定する
ことを特徴とする請求項１記載の方形波駆動のＳＲモー
タの制御装置。
【請求項３】前記制御手段は非常用高回転域におい
て、要求されるトルクの指令値が高いほど通電開始角度
を早めるように決定することを特徴とする請求項１記載
のＳＲモータの制御装置。
【請求項４】方形波駆動のＳＲモータの回転子の回転
角度を検出する回転角度検出手段と、ＳＲモータの駆動
電源の電圧を検出する電圧検出手段と、前記回転角度検
出手段による前記ＳＲモータの回転子の回転角度の検出
値と要求されるトルクの指令値とに応じて、前記ＳＲモ
ータが常用中回転域において、前記ＳＲモータに電源電
圧のまま通電し、通電開始角度と、通電幅を決定し制御
指令を出力する制御手段と、前記制御指令に基づいて前
記ＳＲモータを駆動する駆動手段とを有し、前記制御手
段は前記電圧検出手段により検出された電圧値により前
記要求されるトルクの指令値を補正することを特徴とす
る方形波駆動のＳＲモータの制御装置。
【請求項５】方形波駆動のＳＲモータの回転子の回転
角度を検出する回転角度検出手段と、前記ＳＲモータの
駆動電源の電圧を検出する電圧検出手段と、該電圧検出
手段の検出値と、前記回転角度検出手段による前記ＳＲ
モータの回転子の回転角度の検出値と、要求されるトル
クの指令値とに応じて、前記ＳＲモータの通電電圧と、
通電開始角度と通電幅を決定し制御指令を出力する制御
手段と、前記制御指令に基づいて前記ＳＲモータを駆動
する駆動手段とを有することを特徴とするＳＲモータの
制御装置