JPH0965686A - Energization control device for electric motor - Google Patents

Energization control device for electric motor

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JPH0965686A
JPH0965686A JP7214364A JP21436495A JPH0965686A JP H0965686 A JPH0965686 A JP H0965686A JP 7214364 A JP7214364 A JP 7214364A JP 21436495 A JP21436495 A JP 21436495A JP H0965686 A JPH0965686 A JP H0965686A
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JP
Japan
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state
electric motor
energization
motor
control
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Application number
JP7214364A
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Japanese (ja)
Inventor
Masanori Sugiyama
山 昌 典 杉
Naoyoshi Takahashi
橋 尚 良 高
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Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
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Publication date
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  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 SRモ−タの振動によって生じる騒音を低減
する。SRモ−タの高速回転を可能にする。 【解決手段】 振動を抑制するためのフィ−ドバック制
御を実施する。モ−タの回転速度をしきい値と比較し
て、高速/低速を識別し、高速時にはフィ−ドバック制
御を省略して補償量を0にする。低速時には高精度のフ
ィ−ドバック制御を実施する。しきい値を2つ用いて、
高速/低速の識別特性にヒステリシスを持たせる。
(57) Abstract: Noise generated by vibration of an SR motor is reduced. Enables high-speed rotation of SR motor. A feedback control for suppressing vibration is performed. The rotation speed of the motor is compared with a threshold value to discriminate between high speed and low speed, and when the speed is high, feedback control is omitted and the compensation amount is set to zero. Highly accurate feedback control is performed at low speeds. With two thresholds,
Add hysteresis to the high / low speed discrimination characteristics.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電気モ−タの通電
制御に関し、特にスイッチドリラクタンスモ−タを駆動
する用途に適する通電制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply control for an electric motor, and more particularly to a power supply control device suitable for use in driving a switched reluctance motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】スイッチドリラクタンスモ−タ(以下、
SRモ−タと言う)は、例えば図18に示すように、非
常に単純な構造になっている。SRモ−タの回転子R
は、単に鉄板を積層して構成した鉄心であり、その外周
面上には、その外周を囲む固定子Sに向かって突出する
ように形成された複数の歯(Ra,Rb,Rc,Rd)
を有している。また固定子は、鉄板を積層して構成した
環状鉄心の内周面に沿って形成された複数の歯(Sa,
Sb,Sc,・・・)に、それぞれ電気コイルを集中巻
して構成される。この種のSRモ−タにおいては、各電
気コイルの通電により、固定子の各歯の部分に電磁石が
形成され、回転子の各歯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、回転子の各歯の回
転位置に応じて、固定子の各歯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
The SR motor) has a very simple structure, for example, as shown in FIG. SR motor rotor R
Is an iron core formed by simply stacking iron plates, and a plurality of teeth (Ra, Rb, Rc, Rd) formed on the outer peripheral surface so as to project toward the stator S surrounding the outer periphery.
have. The stator has a plurality of teeth (Sa, Sa, formed on the inner peripheral surface of an annular core formed by stacking iron plates).
Sb, Sc, ...) Concentrated winding of electric coils. In this type of SR motor, by energizing each electric coil, an electromagnet is formed in each tooth portion of the stator, and the rotor is rotated by attracting each tooth of the rotor by the magnetic force of the stator. . Therefore, the rotor can be rotated in a desired direction by sequentially switching the energization state of the coil wound around each tooth of the stator according to the rotational position of each tooth of the rotor.

【0003】この種のSRモ−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。
The prior art relating to this type of SR motor is as follows.
For example, it is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 1-298940.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】SRモ−タは、構造が
簡単で、機械的に頑丈であり、高温下での動作も可能で
ある等々の長所を有しているが、ほとんど実用的に利用
されていないのが実情である。その原因の1つは、回転
時に発生する騒音が大きいことである。
The SR motor has the advantages that it has a simple structure, is mechanically tough, and can operate at high temperatures, but it is practically practical. The reality is that it is not used. One of the causes is that the noise generated during rotation is large.

【0005】SRモ−タにおいては、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。
In the SR motor, when each pole of the rotor is at a specific rotation position, the energization of each pole of the stator is switched on / off. Therefore, at the time of switching, the magnetic attraction force applied to the rotor is changed. The size changes rapidly. Therefore, relatively large mechanical vibrations occur in the rotor and the stator. This vibration produces noise.

【0006】このような振動を抑制するためには、モ−
タの通電制御によって、できる限り滑らかにモ−タを駆
動する必要がある。一般的に用いられる単純なパルス状
の通電のオン/オフだけを実施する場合には、モ−タを
滑らかに駆動することは不可能である。従って、モ−タ
の回転角度毎に、微妙な電流値の調整を実施しなければ
ならない。更に実際には、モ−タの回転速度や必要トル
クに応じて、通電波形や電流のオン/オフ角度を切換え
るのが望ましい。
In order to suppress such vibrations, the motor
It is necessary to drive the motor as smoothly as possible by controlling the energization of the motor. It is impossible to drive the motor smoothly when only the simple pulsed energization that is generally used is turned on / off. Therefore, it is necessary to finely adjust the current value for each rotation angle of the motor. Further, in practice, it is desirable to switch the conduction waveform and the on / off angle of the current in accordance with the rotation speed of the motor and the required torque.

【0007】SRモ−タの騒音は、回転子の回転方向の
実加速度の変動が主要因の1つである。そこで、回転子
の回転方向の実加速度を検出し、その変化を抑制するよ
うに、フィ−ドバック(負帰還)制御を実施して、付勢
量、即ちコイルに流れる電流を制御すれば、SRモ−タ
の騒音を低減することが可能である。
One of the main causes of the noise of the SR motor is the fluctuation of the actual acceleration in the rotation direction of the rotor. Therefore, if the actual acceleration in the rotation direction of the rotor is detected and feedback control is performed so as to suppress the change, and the bias amount, that is, the current flowing in the coil is controlled, SR It is possible to reduce the noise of the motor.

【0008】ところが、このようなフィ−ドバック制御
を実施するためには、比較的時間のかかる複雑な計算処
理を実行しなければならない。例えば、一般的なPID
(比例・積分・微分)制御を実施するためには、検出し
た偏差の積分値及び微分値を計算し、更に複数回の掛算
を含む計算を実行しなければならない。
However, in order to carry out such feedback control, it is necessary to execute a complicated calculation process which takes a relatively long time. For example, a common PID
In order to carry out (proportional / integral / derivative) control, it is necessary to calculate an integral value and a differential value of the detected deviation, and further to execute a calculation including multiplication a plurality of times.

【0009】SRモ−タの望ましい制御のためには、前
述のように、モ−タの回転速度や必要トルクに応じて通
電波形や電流のオン/オフ角度を切換えるフィ−ドフォ
ワ−ド制御と、目標値と検出値との偏差を抑制するフィ
−ドバック制御の両方を実施する必要がある。ところ
が、前記フィ−ドフォワ−ド制御における通電波形の切
換えやオン/オフ角度の計算のための処理は、モ−タの
回転子が所定角度回転する毎に繰り返し実行しなければ
ならないので、モ−タの回転速度が上昇するのに伴なっ
て、前記処理が実行される周期が短くなる。換言すれ
ば、1回の処理を実行するのに許される時間は、モ−タ
の回転速度が上昇すると短くなる。しかし、フィ−ドバ
ック制御のための計算処理を実行するには比較的長い時
間を必要とするので、前記フィ−ドフォワ−ド制御とフ
ィ−ドバック制御を同時に実行すると、制御装置の負担
が非常に大きくなる。そして、回転速度が速い場合に
は、処理を許される時間内に完了できなくなる。許され
る時間内に所定の処理が完了しない場合には、正しい制
御を実行できないので、制御装置(例えばマイクロコン
ピュ−タ)が処理を実行する速度に応じて、モ−タの最
高回転速度が制限される。従って、複雑なハ−ドウェア
装置を用いたり、動作速度の速いマイクロコンピュ−タ
を複数用いたりしない限り、高速でモ−タを回転させる
ことができない。
For desirable control of the SR motor, as described above, the feedforward control for switching the conduction waveform and the ON / OFF angle of the current according to the rotation speed and the required torque of the motor and the feedforward control. It is necessary to perform both feedback control that suppresses the deviation between the target value and the detected value. However, the processing for switching the conduction waveform and calculating the on / off angle in the feedforward control must be repeatedly executed every time the rotor of the motor rotates by a predetermined angle. As the rotational speed of the computer increases, the cycle in which the processing is executed becomes shorter. In other words, the time allowed to execute one process becomes shorter as the rotation speed of the motor increases. However, since it takes a relatively long time to execute the calculation process for the feedback control, if the feedforward control and the feedback control are executed at the same time, the load on the control device becomes very large. growing. If the rotation speed is high, the processing cannot be completed within the time allowed. If the predetermined processing is not completed within the allowed time, the correct control cannot be executed. Therefore, the maximum rotation speed of the motor is limited according to the speed at which the control device (for example, a microcomputer) executes the processing. To be done. Therefore, the motor cannot be rotated at a high speed unless a complicated hardware device is used or a plurality of microcomputers having a high operation speed are used.

【0010】本発明は、比較的構成の簡単な制御装置を
用いて、SRモ−タのような電気モ−タを高速で円滑に
回転駆動することを可能にするとともに、電気モ−タが
発生する騒音を低減することを主な課題とする。
The present invention makes it possible to smoothly rotate an electric motor such as an SR motor at a high speed by using a control device having a relatively simple structure. The main issue is to reduce the generated noise.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1の電気モ−タの通電制御装置は、電気モ−
タ(1);前記電気モ−タの通電を制御するモ−タ付勢
手段(6,7,17,18,19,1A);前記電気モ
−タの制御目標値を決定する目標値決定手段(64);
前記電気モ−タの動作状態を検出する状態検出手段(1
d,7E,7F);前記目標値決定手段が決定した制御
目標値と、前記状態検出手段が検出した検出値との偏差
に応じたフィ−ドバック補償量を生成して、該補償量を
前記モ−タ付勢手段に入力する負帰還制御手段(85,
88,89,8A);および前記電気モ−タの回転速度
を、予め定めた少なくとも1つのしきい値と比較して、
回転速度が遅い第1の状態と回転速度が速い第2の状態
とのいずれかに識別し、前記第1の状態と第2の状態と
で、前記負帰還制御手段の制御動作を切換える、負帰還
制御切換手段(81,82,83,84,86);を備
える。
In order to solve the above-mentioned problems, the energization control device for an electric motor according to claim 1 is an electric motor.
Motor (1); motor energizing means (6, 7, 17, 18, 19, 1A) for controlling energization of the electric motor; determination of a target value for determining a control target value of the electric motor Means (64);
State detecting means (1) for detecting the operating state of the electric motor
d, 7E, 7F); A feedback compensation amount is generated according to a deviation between the control target value determined by the target value determining means and the detection value detected by the state detecting means, and the compensation amount is calculated by the above-mentioned method. Negative feedback control means (85,
88, 89, 8A); and comparing the rotational speed of said electric motor with at least one predetermined threshold value,
A negative state is discriminated between a first state in which the rotation speed is slow and a second state in which the rotation speed is fast, and the control operation of the negative feedback control means is switched between the first state and the second state. Feedback control switching means (81, 82, 83, 84, 86);

【0012】また、請求項2の電気モ−タの通電制御装
置は、電気モ−タ(1);前記電気モ−タの回転子の回
転位置毎の付勢量目標値を保持する通電マップ手段(4
9);前記電気モ−タの回転子の回転位置を検出する回
転位置検出手段(1d);前記電気モ−タの実際の付勢
量を検出する付勢量検出手段(2,3,4);前記回転
位置検出手段が検出した回転位置に基づいて、前記通電
マップ手段に保持された付勢量目標値を入力し、該付勢
量目標値と前記付勢量検出手段が検出した付勢量とに応
じて前記電気モ−タの通電を制御するモ−タ付勢手段
(6,7,17,18,19,1A);前記電気モ−タ
の制御目標値を決定する目標値決定手段(64);前記
電気モ−タの回転速度の変化および前記制御目標値の変
化に対応して、前記通電マップ手段が保持する付勢量目
標値を更新する、マップ制御手段(68,69,6
A);前記電気モ−タの動作状態を検出する状態検出手
段(1d,7E,7F);前記目標値決定手段が決定し
た制御目標値と、前記状態検出手段が検出した検出値と
の偏差に応じたフィ−ドバック補償量を生成して、該補
償量を前記モ−タ付勢手段に入力する負帰還制御手段
(85,88,89,8A);該負帰還制御手段が生成
したフィ−ドバック補償量を、前記マップ制御手段から
独立した経路で前記モ−タ付勢手段の入力に加算する、
補償量加算手段(16);および前記電気モ−タの回転
速度を、予め定めた少なくとも1つのしきい値と比較し
て、回転速度が遅い第1の状態と回転速度が速い第2の
状態とのいずれかに識別し、前記第1の状態と第2の状
態とで、前記負帰還制御手段の制御動作を切換える、負
帰還制御切換手段(81,82,83,84,86);
を備える。
An electric motor energization control device according to a second aspect of the present invention is an electric motor (1); an energization map for holding a target value of an urging amount for each rotational position of a rotor of the electric motor. Means (4
9); Rotational position detecting means (1d) for detecting the rotational position of the rotor of the electric motor; Energizing amount detecting means (2, 3, 4) for detecting the actual energizing amount of the electric motor. ); Based on the rotational position detected by the rotational position detecting means, the energizing amount target value held in the energization map means is input, and the energizing amount target value and the energizing amount detecting means detect the energizing amount target value. Motor energizing means (6, 7, 17, 18, 19, 1A) for controlling energization of the electric motor according to the amount of energy; a target value for determining a control target value of the electric motor Determining means (64); map control means (68, 68) for updating the energizing amount target value held by the energization map means in response to changes in the rotation speed of the electric motor and changes in the control target value. 69,6
A); State detecting means (1d, 7E, 7F) for detecting the operating state of the electric motor; Deviation between the control target value determined by the target value determining means and the detected value detected by the state detecting means. Negative feedback control means (85, 88, 89, 8A) for generating a feedback compensation amount according to the above and inputting the compensation amount to the motor energizing means; Adding a feedback compensation amount to the input of the motor energizing means via a path independent of the map controlling means,
Compensation amount adding means (16); Comparing the rotation speed of the electric motor with at least one predetermined threshold value, a first state in which the rotation speed is slow and a second state in which the rotation speed is fast. And a negative feedback control switching means (81, 82, 83, 84, 86) for switching the control operation of the negative feedback control means between the first state and the second state.
Is provided.

【0013】また、請求項3では、前記負帰還制御切換
手段は、前記第2の状態では、前記フィ−ドバック補償
量を定数に固定して、前記負帰還制御手段の第1の状態
で実行される少なくとも一部の動作を省略する、ように
構成される。
Further, in claim 3, the negative feedback control switching means fixes the feedback compensation amount to a constant in the second state and executes the negative feedback control means in the first state. It is configured to omit at least a part of the operations performed.

【0014】また、請求項4では、前記制御目標値は目
標加速度であり、前記状態検出手段は、前記電気モ−タ
の回転速度を検出し、更に検出された回転速度の単位時
間あたりの変化量を実加速度として検出し、前記負帰還
制御手段は、前記目標値決定手段が決定した目標加速度
と、前記状態検出手段が検出した実加速度との偏差に応
じたフィ−ドバック補償量を生成する、ように構成され
る。
Further, in the present invention, the control target value is a target acceleration, the state detecting means detects the rotational speed of the electric motor, and the detected rotational speed changes per unit time. The negative feedback control means generates a feedback compensation amount according to a deviation between the target acceleration determined by the target value determining means and the actual acceleration detected by the state detecting means. , Is constructed.

【0015】また、請求項5では、前記負帰還制御切換
手段は、現在の状態が前記第1の状態か第2の状態かを
保持するフラグと、前記電気モ−タの回転速度と対比さ
れる2つのしきい値を有し、前記電気モ−タの回転速度
と前記2つのしきい値の少なくとも一方との比較結果
と、前記フラグの状態とに応じて、最新の状態が第1の
状態か第2の状態かを識別する、ように構成される。
According to a fifth aspect of the present invention, the negative feedback control switching means compares the flag for holding the present state of the first state or the second state with the rotation speed of the electric motor. The threshold value of the electric motor and the state of the flag according to the result of comparison between the rotation speed of the electric motor and at least one of the two threshold values. It is configured to identify the state or the second state.

【0016】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 parentheses above are reference numerals of corresponding elements in the embodiments to be described later, but each component of the present invention is a specific element in the embodiments. It is not limited to only.

【0017】前記請求項1の構成においては、負帰還制
御手段(88,89,8A)は、目標値決定手段が決定
した制御目標値と、状態検出手段が検出した検出値との
偏差に応じたフィ−ドバック補償量を生成して、該フィ
−ドバック補償量をモ−タ付勢手段に入力する。このフ
ィ−ドバック制御によって、制御目標値と検出値との偏
差が抑制されるように電気モ−タの付勢量が制御され
る。即ち、制御目標値が一定の場合を想定すれば、検出
値の変動、例えば加速度の変動が抑制されるので、回転
子の機械振動、即ち騒音が低減される。
In the structure of claim 1, the negative feedback control means (88, 89, 8A) responds to the deviation between the control target value determined by the target value determination means and the detection value detected by the state detection means. A feedback compensation amount is generated and the feedback compensation amount is input to the motor energizing means. By this feedback control, the energizing amount of the electric motor is controlled so that the deviation between the control target value and the detected value is suppressed. That is, assuming that the control target value is constant, fluctuations in the detected value, such as fluctuations in acceleration, are suppressed, so that mechanical vibration of the rotor, that is, noise is reduced.

【0018】前述のように、フィ−ドバック制御を実施
する場合には、フィ−ドバック補償量を生成する計算処
理に非常に時間がかかる。また、電気モ−タの回転速度
が高速であると、電流波形の切換えや通電のオン/オフ
角度の計算等の処理を実行する周期が短くなり、許され
る時間内に処理を完了するのが難しくなる。
As described above, when the feedback control is carried out, the calculation process for generating the feedback compensation amount takes a very long time. Further, when the rotation speed of the electric motor is high, the cycle for executing the processing such as switching the current waveform and calculating the on / off angle of energization becomes short, and the processing is completed within the allowable time. It gets harder.

【0019】本発明者の実験によれば、SRモ−タにお
ける振動の発生量は、低速回転時(例えば300rpm
以下)に大きく、高速回転時にはほとんど振動が生じな
いことが確認されている。従って、振動の発生を抑制す
るためのフィ−ドバック制御は、低速回転時には不可欠
であるが、高速回転時には省略しても構わない。
According to the experiments conducted by the present inventor, the amount of vibration generated in the SR motor was found to be low when rotating at a low speed (for example, 300 rpm).
It has been confirmed that the following is large and almost no vibration occurs at high speed rotation. Therefore, the feedback control for suppressing the generation of vibration is indispensable at low speed rotation, but may be omitted at high speed rotation.

【0020】そこで、負帰還制御切換手段(81,8
2,83,84,86)は、前記電気モ−タの回転速度
を、予め定めた少なくとも1つのしきい値と比較して、
回転速度が遅い第1の状態と回転速度が速い第2の状態
とのいずれかに識別し、前記第1の状態と第2の状態と
で、前記負帰還制御手段の制御動作を切換えるように制
御する。例えば、第1の状態(低速)の場合には通常の
フィ−ドバック制御を実施して、第2の状態(高速)の
場合にはフィ−ドバック制御の時間のかかる処理を省略
すればよい。あるいは、第2の状態では、フィ−ドバッ
ク補償量を求める計算の精度を落したり、計算を実行す
る周期を長くしてもよい。
Therefore, the negative feedback control switching means (81, 8)
2, 83, 84, 86) compares the rotational speed of the electric motor with at least one predetermined threshold value,
The control operation of the negative feedback control means is switched between the first state where the rotation speed is low and the second state where the rotation speed is high, and the control operation of the negative feedback control means is switched between the first state and the second state. Control. For example, normal feedback control may be performed in the first state (low speed), and time-consuming processing of feedback control may be omitted in the second state (high speed). Alternatively, in the second state, the accuracy of the calculation for obtaining the feedback compensation amount may be reduced, or the calculation execution cycle may be lengthened.

【0021】これにより、高速回転時には、フィ−ドバ
ック制御に関する処理の負担を小さくすることができる
ので、この負担が減少した分だけ、フィ−ドフォワ−ド
制御に関する処理を実行する時間に余裕ができる。即
ち、高速回転時であっても、回転子の回転位置の変化に
伴なう電流波形の切換えや通電のオン/オフ角度の計算
等の処理を許される時間内に完了することができる。従
って、比較的構成の簡単な制御装置を用いる場合であっ
ても、SRモ−タを高速で回転させることができる。低
速回転時には、フィ−ドフォワ−ド制御に関する処理を
実行する周期が長いので、時間のかかるフィ−ドバック
制御の処理を実行しても、問題は生じない。フィ−ドバ
ック制御の実施により、低速回転時に振動、即ち騒音が
生じるのを抑制しうる。
As a result, the load of the processing relating to feedback control can be reduced at the time of high-speed rotation, so that the time for executing the processing relating to feedforward control can be spared by the reduction of this load. . That is, even during high-speed rotation, it is possible to complete the processing such as the switching of the current waveform associated with the change in the rotational position of the rotor and the calculation of the on / off angle of energization within the allowed time. Therefore, the SR motor can be rotated at a high speed even when a control device having a relatively simple structure is used. During low-speed rotation, the period for performing the process relating to the feedforward control is long, so that no problem occurs even if the feedback control process that takes time is performed. By performing the feedback control, it is possible to suppress the occurrence of vibration, that is, noise at the time of low speed rotation.

【0022】また、請求項2においては、通電マップ手
段(49)が前記電気モ−タの回転子の回転位置毎の付
勢量目標値を保持する。更に、モ−タ付勢手段(6,
7,17,18,19,1A)は、回転位置検出手段が
検出した前記電気モ−タの回転子の回転位置に基づい
て、前記通電マップ手段に保持された付勢量目標値を入
力し、該付勢量目標値と付勢量検出手段が検出した実際
の付勢量とに応じて前記電気モ−タの通電を制御する。
従って、電気モ−タの回転位置毎に、所望の大きさの電
流を該電気モ−タの電気コイルに流すことができる。ま
た、マップ制御手段(68,69,6A)は、前記電気
モ−タの回転速度の変化および制御目標値の変化に対応
して、前記通電マップ手段が保持する付勢量目標値を更
新する。これにより、その時の駆動条件に応じて、電気
モ−タの通電波形を微妙に調整することができるので、
効率の良いモ−タ駆動が可能になり、モ−タ駆動時に生
じる騒音もより効果的に低減しうる。しかも、通電マッ
プ手段が保持する付勢量目標値は駆動条件に応じて逐次
更新されるので、様々な条件における付勢量目標値を全
て通電マップ手段に保持する必要がなく、通電マップ手
段のメモリ容量を低減しうる。
Further, in the second aspect, the energization map means (49) holds the urging amount target value for each rotational position of the rotor of the electric motor. Furthermore, the motor urging means (6,
7, 17, 18, 19, 1A) inputs the urging amount target value held in the energization map means based on the rotational position of the rotor of the electric motor detected by the rotational position detecting means. The energization of the electric motor is controlled according to the target value of the bias amount and the actual bias amount detected by the bias amount detecting means.
Therefore, a desired amount of current can be passed through the electric coil of the electric motor for each rotational position of the electric motor. The map control means (68, 69, 6A) updates the energization amount target value held by the energization map means in response to the change in the rotation speed of the electric motor and the change in the control target value. . As a result, the energization waveform of the electric motor can be finely adjusted according to the driving conditions at that time.
The motor can be driven efficiently, and the noise generated during the motor driving can be reduced more effectively. Moreover, since the energization amount target value held by the energization map means is sequentially updated according to the drive condition, it is not necessary to hold all the energization amount target values under various conditions in the energization map means, The memory capacity can be reduced.

【0023】勿論、通電マップ手段が保持する付勢量目
標値の更新にはある程度の時間を要するため、それによ
る制御だけでは、駆動条件の変化に対してモ−タの応答
が遅れるのは避けられない。しかし、負帰還制御手段が
生成したフィ−ドバック補償量は、補償量加算手段(1
6)によって、前記マップ制御手段から独立した経路で
前記モ−タ付勢手段の入力に加算されるので、通電マッ
プ手段が保持する付勢量目標値の更新とは無関係に、負
帰還制御を実施することができ、応答性の良好な制御が
実現する。
Of course, since it takes a certain amount of time to update the energizing amount target value held by the energization map means, it is possible to avoid delaying the response of the motor to changes in the driving conditions only by controlling it. I can't. However, the feedback compensation amount generated by the negative feedback control means is equal to the compensation amount adding means (1
According to 6), since it is added to the input of the motor energizing means through a path independent of the map controlling means, the negative feedback control is performed regardless of the updating of the energizing amount target value held by the energization map means. It can be carried out, and control with good responsiveness is realized.

【0024】請求項3では、前記負帰還制御切換手段
は、前記第2の状態では、前記フィ−ドバック補償量を
定数(例えば0)に固定して、前記負帰還制御手段の第
1の状態で実行される少なくとも一部の動作(計算処理
など)を省略する。
In the third aspect, the negative feedback control switching means fixes the feedback compensation amount to a constant (for example, 0) in the second state, and the negative feedback control switching means switches to the first state. At least a part of the operations (calculation processing, etc.) executed in (2) are omitted.

【0025】請求項4では、前記制御目標値は目標加速
度であり、前記状態検出手段は、前記電気モ−タの回転
速度を検出し、更に検出された回転速度の単位時間あた
りの変化量を実加速度として検出し、前記負帰還制御手
段は、前記目標値決定手段が決定した目標加速度と、前
記状態検出手段が検出した実加速度との偏差に応じたフ
ィ−ドバック補償量を生成する。
According to a fourth aspect of the present invention, the control target value is a target acceleration, the state detecting means detects a rotation speed of the electric motor, and further, a change amount of the detected rotation speed per unit time is calculated. The negative feedback control means generates the feedback compensation amount according to the deviation between the target acceleration determined by the target value determining means and the actual acceleration detected by the state detecting means.

【0026】請求項5では、前記負帰還制御切換手段
は、現在の状態が前記第1の状態か第2の状態かを保持
するフラグと、前記電気モ−タの回転速度と対比される
2つのしきい値を有し、前記電気モ−タの回転速度と前
記2つのしきい値の少なくとも一方との比較結果と、前
記フラグの状態とに応じて、最新の状態が第1の状態か
第2の状態かを識別する。これによって、第1の状態と
第2の状態との識別特性にヒステリシスを持たせること
ができ、モ−タの回転速度がしきい値の近傍で変化する
場合であっても、識別結果が頻繁に変わるのを防止する
ことができる。
According to a fifth aspect of the present invention, the negative feedback control switching means compares the flag for holding the present state of the first state or the second state with the rotational speed of the electric motor. Whether the latest state is the first state according to the result of comparison between the rotation speed of the electric motor and at least one of the two thresholds and the state of the flag. It is identified whether it is the second state. As a result, the discrimination characteristic between the first state and the second state can be made to have a hysteresis, and the discrimination result is frequently obtained even when the rotation speed of the motor changes in the vicinity of the threshold value. Can be prevented from changing to.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】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ECUによって制御される。コントロ−ラE
CU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の駆動を制御する。電源はバッ
テリ−から供給される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT FIG. 1 shows the configuration of an apparatus according to an embodiment. The device shown in FIG. 1 constitutes 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 controlled by the controller ECU. Controller E
The CU controls the drive of the SR motor 1 based on the information input from the shift lever, the brake switch, the accelerator switch, and the accelerator opening sensor. Power is supplied from the battery.

【0028】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。
The basic structure of the SR motor 1 and its driving principle are shown in FIG. The SR motor 1 shown in FIG. 18 is composed of a stator S and a rotor R rotatably supported in its inner space. The rotor R is formed by laminating a large number of thin iron plates, and has four pole portions Ra, Rb, R projecting outward at positions offset by 90 degrees from each other on the outer circumference.
c and Rd are formed. The stator S is also formed by laminating a large number of thin iron plates, and has six pole portions S protruding inward at positions on the inner circumference that are offset by 60 degrees from each other.
a, Sb, Sc, Sd, Se and Sf are formed. Although only a part is shown in FIG. 18, the stator S
The electric coils CL are wound around the pole portions Sa, Sb, Sc, Sd, Se and Sf, respectively.

【0029】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 and Sd of the stator S is the first phase, and the coil CL wound around the pole portions Sb and Se of the stator S is the second phase, Poles Sc, S
When the coil wound around f is defined as the third phase, depending on the position of the pole of the rotor R, 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 portion of the stator S constitutes an electromagnet, the pole portion of the rotor R located near the electromagnet is attracted by the electromagnet and rotationally moves. In order to continue the rotation, it is necessary to switch the energization of the coil with the rotational movement of the rotor R. Actually, in the case of this SR motor 1,
Whenever the rotor R rotates 30 degrees, the first coil is energized.
The phase-second phase-third phase may be switched.

【0030】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10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. 1 again. The SR motor 1 has a three-phase coil 1a for driving it,
1b and 1c, and an angle sensor 1d for detecting the rotational position (angle) of the rotor R are provided. Three-phase coils 1a, 1
b and 1c are connected to the drivers 18, 19 and 1A inside the controller ECU, respectively, and are connected to the coil 1
Current sensors 2, 3 and 4 are installed on the signal line connecting 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 coils 1a, 1b and 1c, respectively.
A voltage proportional to the current actually flowing is output as a current signal S6. In this embodiment, TS2028N94E21 manufactured by Tamagawa Seiki is used as the angle sensor 1d. This angle sensor 1d, as shown in FIG.
It outputs a 10-bit binary signal indicating the absolute value of the angle of 0 to 360 degrees. The minimum resolution of the detection angle is 0.35 degrees.

【0031】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 installed 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. This controller ECU sequentially calculates the drive speed and drive torque of the SR motor 1 based on the information input from the shift lever, the brake switch, the accelerator switch, and the accelerator opening sensor, and the calculated values are calculated. Based on the results, SR motor 1
The current flowing through each of the coils 1a, 1b and 1c is controlled.

【0032】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。
A specific configuration of a part of the circuit shown in FIG. 1 is shown in FIG.
Shown in FIG. 2 shows only a circuit for controlling the energization of the coil 1a of the SR motor 1, but actually the other coil 1b is used.
And a similar circuit for controlling energization of 1c, respectively.

【0033】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 (conduction state), a current flows between the power supply lines 18e and 18f and the coil 1a, and either one or both are turned off (non-conduction state). The energization of the coil 1a can be stopped.

【0034】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.
17a and 17b and a timing control circuit 17c. The output terminal of the AND gate 17a is connected to the gate terminal of the 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 the 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.

【0035】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。
At one input terminal of the analog comparator 7a, the result of adding the vibration compensation value and the speed compensation value to the reference current value S4 output from the current waveform generating circuit 15 by the adding circuit 16 is used as the D / A converter. The analog voltage Vr2 converted in 6 is applied, and the voltage (Vs6) of the signal S6 corresponding to the current detected by the current sensor 2 is applied to the other input terminal. The analog comparator 7a outputs the result of comparing the voltages Vr2 and Vs6 as a binary signal S71.

【0036】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 a high level H (energization ON), 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, but 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
Reference numeral 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 the CPU 11
It is changed as necessary by the processing of. In fact, 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. Then, the signal S10 having the duty of this value is output.

【0037】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 independent control signals S8
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 the transistors 18a and 18b are both turned on, a state in which both the transistors 18a and 18b are both turned on, and one is turned on and the other is turned off. There are three states, the state and the state.

【0038】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 time of starting energization, the reference level V of the current is
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 with a slope determined by the characteristics (time constant) of the drive circuit and the load. Then, after the current flowing through the load reaches Iref, the transistor 18a repeats OFF → ON → OFF → ON → ... And is controlled so that the maximum value of the current becomes substantially equal to Iref. When the energization is finished, the reference current value is set to I
When switching from ref to 0, Vr2 <Vs6, so the transistor 18a is turned off, and the current flowing through the load gradually decreases to 0 with a slope determined by the characteristics (time constant) of the drive circuit and the load. .

【0039】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, in reality, 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 the off state even during the rising period at the start of energization. The rising curve of the load current changes. That is, according to the duty of the control signal S82 applied to the transistor 18b, as shown in FIG.
As shown in 2, the rising curve of the load current changes.
Also, even during the falling period at the end of energization, the transistor 1
There is a period in which 8b is in the off state and a period in which the transistor 18b is in the on state, and the falling curve of the load current changes in accordance with the ratio thereof.

【0040】図23及び図24を参照して説明する。図
23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。
Description will be made with reference to FIGS. 23 and 24. As shown in FIG. 23, when both switching means 18a, 18b are turned off from the state where the switching means 18a, 18b are both turned on and the current is flowing to the load 1a, the energy stored in the load 1a is changed by the energy stored in the load 1a. The flowing current flows from the low potential line to the high potential line of the power supply through the diodes D1 and D2. At this time,
Since the potential difference between the terminals of the load 1a is large, the energy is released quickly and the current decay rate is fast. That is, the slope of the fall of the transient current curve is large.

【0041】一方、図24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. 24, when only one of the switching means 18a is switched off from the state in which the switching means 18a and 18b are both turned on and the current is flowing to the load 1a, the other switching means 18b is turned on. Is on, the current flowing by the energy stored in the load 1a is 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 energy is released slowly and the current decay rate is also slow. That is, the falling slope of the transient current curve is small.

【0042】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, by adjusting the duty of the control signal S82 applied to the transistor 18b, it is possible to control the rising waveform and the falling waveform of the load current.

【0043】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23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24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。
Further, the binary signal S7 output from the comparator 7a
When the chopping control is performed according to No. 1, when the falling speed of the load current is relatively fast, the fluctuation range (amplitude) of the current is large as shown in FIG. 23, and when the falling speed of the current is relatively slow, FIG. As shown in, 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.

【0044】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, when the falling speed of the current is slow, when the target value (reference level) in the chopping control is changed, a delay in tracking the current to the target value is likely to occur. The level of the electric current supplied to the motor needs to be changed in accordance with the change of the driving torque. In particular, when driving the SR motor, it is necessary to switch between energization and de-energization of each coil according to the position of the rotor poles, and if there is a delay in following the current with respect to the target value, especially for high speed rotation. In this case, the rotation torque is significantly reduced.

【0045】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 generated on the basis of the rotation speed (rpm) of the motor and the required driving torque.
Since the duty of is automatically adjusted, the number of rotations is high,
Alternatively, when a large driving torque is required, the rise of energization becomes faster, and the delay in following the current with respect to the change in the target value is prevented. Also, when the rotation speed is low or when a large driving torque is not required, the load current rises,
Since the rate of change such as falling is slow, generation of vibration and noise is suppressed. It is difficult to finely adjust the waveform of the current reference level (Vr2) in a short period, but it is easy to adjust the duty of the signal S10.

【0046】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。
By the way, according to the comparison result of the comparator 7a, the transistor 18a normally repeats on / off in a short cycle. However, if the signal S71 output from the comparator 7a is directly applied to the transistor 18a, the transistor 18a is turned on / off. The OFF period is determined by the characteristics of the energizing 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 power is turned on / off increases, the loss in the transistor 18a increases and the amount of heat generation also increases. On the contrary, when the frequency for turning on / off the energization is lower than the upper limit of the human audible frequency, the human being hears the mechanical vibration caused by the switching of the current 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 audible frequency (for example, 1
It is desirable to control the frequency to be 5 KHz).

【0047】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 as (a) in FIG. 11 was carried out before the prototype of the device of this embodiment. This control will be described. That is, using a synchronization signal with a constant cycle,
Timings t1, t2, t3, ...
A signal S81 for generating and applying it to the transistor 18a
x is switched to the 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, but if Vr2 ≦ Vs6, the signal S81x.
Keep off level.

【0048】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) of FIG. 11), Vr2 <V immediately before the timing (t4) of the synchronizing 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 the signal S81x is not switched on / off becomes long, and the transistor 18
There were times when the on / off frequency of a fell below the upper limit of human audible frequencies.

【0049】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の(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, the improved timing control circuit 17c is used for control as shown in FIG. 11 (b). This control is shown in FIG.
This will be described with reference to FIG. Using a synchronization signal with a constant cycle,
Timings t1, t2, t3, ...
・ Generate. The signal FE is switched to a high level H (not on) when Vs6> Vr2, and is set to a low level L at each timing t1, t2, t3, ... Of the synchronizing signal.
Switch to (ON enabled). The condition for switching the signal S81 off is when Vs6> Vr2, and the condition for switching the signal S81 on is that the signal FE can be turned on.
It is when Vs6 ≦ Vr2. According to this control, Vr2 <V immediately before the timing (t4) of the synchronization signal.
The timing of the synchronization signal immediately after that is s6 (t4)
Then, even if Vr2 <Vs6, if Vs6> Vr2 after the signal FE is switched to ON, the signal S at that time.
Since 81 is turned on, the on / off cycle of the signal S81 becomes 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 synchronization signal to be slightly higher than the upper limit of the human audible frequency, it is possible to prevent the generation of noise of the audible frequency and also prevent the generation of a large amount of heat.

【0050】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 the actual configuration of the timing control circuit 17c, and FIG. 10 shows an example of the signal waveform of each part in the circuit. In this embodiment, a pulse signal having a frequency of 15 KHz is used as the synchronizing signal CLK15K. The circuit shown in FIG. 3 is a gate circuit 171, 174, 177, 178.
And 179, and D-type flip-flops 172, 17
3, 176 and 17A, and an inverter 175. As shown in FIG. 10, the signal FE is the input signal S71.
Becomes a condition of Vs6> Vr2, it is switched to "ON disabled" and switched to "ON enabled" at the rising timing 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 “ON disabled” of the signal FE is released. . Therefore, the control shown as (b) in FIG. 11 is realized by using the timing control circuit 17c.

【0051】ところで、例えばモ−タ1の回転加速度を
目標加速度に正確に追従させるために、加速度のフィ−
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、加速度フィ−ドバック制御を含
めると、加速度変化に対する速い応答は期待できない。
In order to make the rotational acceleration of the motor 1 accurately follow the target acceleration, for example, the acceleration
It is desirable to implement feedback control. In this embodiment, the reference level Vr2 of the current input to the comparator 7a
The current value of the motor 1 is controlled by controlling, but in order to enable the control of the delicate waveform of the current,
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, when the energizing amount of the motor 1 is adjusted in accordance with the change of the rotation speed (rpm) and the required torque, the current values of all angles of the coils of each phase are calculated and those values are calculated. Must be updated and registered 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 acceleration feedback control is included in the control system (current waveform generation circuit 15) for adjusting such a large number of current values, a fast response to changes in acceleration cannot be expected.

【0052】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、加速度フィ−ドバ
ック制御を実施している。即ち、図2に示すように、加
速度フィ−ドバック制御によって生成される加速度補償
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、この加速度フィ−
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、加速度制御系の応答速度は速い。
Therefore, in this embodiment, the acceleration feedback control is carried out as an independent control system separate from the generation of the current waveform. That is, as shown in FIG. 2, the acceleration compensation value generated by the acceleration feedback control is added to the output signal S4 of the current waveform generation circuit 15 by the addition circuit 16. Therefore, this acceleration
Since the feedback control system does not include any processing that takes much time, the response speed of the acceleration control system is fast.

【0053】加算回路16においては、加速度補償値の
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)する場合があるこ
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、SR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。
In addition circuit 16, in addition to the acceleration compensation value, the vibration compensation value is added. This vibration compensation value is a compensation value for suppressing a minute vibration in the rotation direction of the motor 1. According to an experiment by the present inventor, while the SR motor 1 is rotationally driven in a certain direction, the rotor may temporarily rotate (vibrate) in a direction opposite to the driving direction. It has been confirmed that there is. If the vibration due to such reverse rotation is suppressed, the SR motor 1 is driven more smoothly and the noise is surely reduced.

【0054】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, the reverse rotation of the rotating direction during driving is detected, and a vibration compensation value for suppressing the reverse rotation is generated, which is input to the adder circuit 16 to compensate the current value. There is. Also in this vibration compensation control system, since it is an independent control system different from the generation of the current waveform, it is possible to sufficiently follow a rapid change (vibration).

【0055】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。
In practice, the direction detection circuit 5 shown in FIG. 7 is used to determine the rotation direction CW / CC of the rotor of the SR motor 1 based on the lower 2 bits of the signal output by the angle sensor 1d.
W (forward direction / backward direction) 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. Please refer to the example of the signal waveform of each part of the direction detection circuit 5 shown in FIG. By using the angle sensor 1d and the direction detection circuit 5, it is possible to detect even a slight reverse rotation.

【0056】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。
An outline of the operation of the CPU 11 shown in FIG. 1 is shown in FIG.
4 shows. 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 diagnosis is performed, and if there is no abnormality, the process proceeds to the next processing.

【0057】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。
At step 62, shift lever and blur are set.
Read the status of the signals output by the switch, accelerator switch, and accelerator position sensor. Step 62
If there is any change in the state detected in step 6, the process proceeds from step 63 to step 64. When there is no change,
The process proceeds from step 63 to step 65.

【0058】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
標値ならびに加速度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、駆動トルク及び加速度の目標値も増大す
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 drive torque of the SR motor 1 and the target value of the acceleration are 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 values of the drive torque and the acceleration also increase. Here, a torque change flag indicating a change in the target torque is set.

【0059】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 current SR
Input the rotation speed of the motor 1. The rotation speed is detected by an interrupt process described later. When the rotation speed of the SR motor 1 has changed, the routine proceeds from step 66 to step 68, and when the rotation speed does not change, the routine proceeds to step 67. In step 67, the state of the torque change flag is checked, and when the flag is set, that is, when the target torque changes, the process proceeds to step 68, and when there is no torque change, the process returns to step 62.

【0060】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。
At step 68, the PWM map memory 1
3b, the 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 during the driving of the motor 1 and its cycle is fixed at 15 KHz, but the duty is changed according to the state at that time.

【0061】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) are associated with various target torques and various rotational speeds (rotational speeds of motors). The numerical value of the column, m: the numerical value of the row corresponding to the rotation speed) are held. For example, since the value indicating 95% of the on-duty is held in the data P34, for example, when the torque is 20 [Nm] and the rotation speed is 500 [rpm], the CPU 11 is -Refer to the contents of P34,
Duty so that the on time of the signal S10 is 95%.
Update the tee.

【0062】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 current map memory 13a and the waveform map memory 13c are respectively deselected.
Input data. In this embodiment, the current map memory 13
The a and the waveform map memory 13c are constituted by a read-only memory (ROM) in which various data are registered in advance, and the current map memory 13a holds the data as shown in FIG. The memory 13c holds data as shown in FIG.

【0063】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 has a large number of data Cnm (n: columns corresponding to torques) associated with various target torques and various rotational speeds (rotational speeds of motors). , M: numerical value of the line corresponding to the number of revolutions) are stored, and one set of data Cnm includes the energization ON angle, the energization OFF angle, the current upper limit value and the waveform pattern number. ing. For example, the torque is 20 [N · m]
When the number of revolutions 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 rotational position of 0 to 90 degrees.
In the range of 2.5 to 82.5 degrees, the current of the predetermined waveform pattern No. 3 having the 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. The range of means that the current is cut off. Step 69
Then, Cm selected according to the torque and rotation speed at that time
Input a set of n data.

【0064】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 contained in the input Cmn data is read from the waveform map memory 13c. For example, waveform pattern
If the code number is 3, 0, 12, 26,
Input a series of 40, ... This waveform data determines the waveform of the reference value of the current actually passed through the coil. That is, the current reference value is finely adjusted for each angular step of the motor rotor.

【0065】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 large number of current reference values associated with each angular step of the motor rotor and associated data (details will be described later) are generated. Then, the data of this energization map is used as the current waveform generation circuit 1
Write to the memory (bi-directional memory) inside 5. As will be described later, the current waveform generating circuit 15 has a reference value of 1
Since data for all three phases are automatically generated based on the phase data, only the energization map for a specific one phase is created in step 6A and stored in the memory of the current waveform generation circuit 15. Write.

【0066】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 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 are performed.
Since A-6B is executed, the energization map of the current waveform generation circuit 15 is updated.

【0067】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 process shown in 5 is executed. This will be described with reference to FIG.

【0068】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から図16のステップ81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。
At step 71, the value of the counter TM24 is referred to and it is discriminated whether or not it is a predetermined timing occurring in a cycle of 24 msec. That is, the process proceeds from step 71 to step 81 in FIG. 16 once every 24 msec, and otherwise proceeds from step 71 to step 72.

【0069】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7C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, the value of the counter TM8 is referred to and it is discriminated whether or not it is a predetermined timing occurring in a cycle of 8 msec. That is, the process proceeds from step 72 to step 7C once every 8 msec, and otherwise proceeds from step 72 to step 73.

【0070】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。
At step 73, it is discriminated whether or not the SR motor 1 is being driven.
4. If not, proceed to step 7A. In step 74, it is identified whether the current driving direction of the SR motor (direction to be driven) is forward rotation / reverse rotation. Then, in the next step 75, it is identified whether the actual rotation direction of the current SR motor is forward rotation / reverse rotation. The actual rotation direction of the SR motor is the direction detection circuit 5
The CPU 11 identifies the actual rotation direction of the SR motor 1 by referring to the binary signal CW / CCW output from the direction detection circuit 5.

【0071】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 driving direction of the current SR motor identified in step 74 and the actual rotation direction of the current SR motor identified in step 75 match. If they match, the process proceeds to step 7B and 0 is set to the vibration compensation value. If the drive direction and the actual rotation direction do not match, that is, if the rotor is rotating in the reverse direction with respect to the drive direction due to vibration, the process proceeds to step 78, and a predetermined constant is set as 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. In the next step 79, the vibration compensation value determined in step 78 or 7B is output and applied to the adding circuit 16. The vibration compensation value is commonly used in the three-phase control system.

【0072】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7H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。
At step 7A, the value of the counter TM24 and the value of TM8 are updated (+1). In step 7H, the interrupt timer is reset to generate the next interrupt.

【0073】一方、8msec に1回の割合いで生じる所
定のタイミングにおいては、まず、ステップ7Cでシフ
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。
On the other hand, at a predetermined timing that occurs once every 8 msec, first, in step 7C, the states of the shift lever, the brake switch, the accelerator switch, the accelerator opening sensor, etc. are changed to the input interface 12.
Read through and store the result in internal memory.

【0074】次のステップ7Eでは、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。
In the next step 7E, the rotation speed of the motor is calculated. In this embodiment, since the angle sensor 1d connected to the drive shaft of the SR motor 1 outputs a pulse signal whose period changes according to the rotation speed of the drive shaft, the CPU 1
1 measures the pulse cycle of the signal output by the angle sensor 1d, and detects the rotation speed of the SR motor 1 based on this cycle. The data of the detected rotation speed is stored in the internal memory.

【0075】次のステップ7Fでは、互いに異なるタイ
ミングにおいて、ステップ7Eで検出された複数の回転
速度のデ−タに基づいて、実加速度を計算する。例え
ば、最新の回転速度と1周期(8msec )前に検出され
た回転速度との差分を計算することにより、8msec あ
たりの速度変化、即ち加速度を得ることができる。加速
度を得るために利用する回転速度のデ−タ数や計算式
は、必要に応じて変更される。次のステップ7Gでは、
カウンタTM8をクリアする。
In the next step 7F, the actual acceleration is calculated based on the data of the plurality of rotational speeds detected in step 7E at different timings. For example, by calculating the difference between the latest rotation speed and the rotation speed detected one cycle (8 msec) ago, the speed change per 8 msec, that is, the acceleration can be obtained. The number of rotation speed data and the calculation formula used to obtain the acceleration are changed as necessary. In the next step 7G,
The counter TM8 is cleared.

【0076】次に、24msec に1回の割合いで生じる
所定のタイミングにおける動作を、図16を参照して説
明する。ステップ81においては、ステップ7Eで検出
された最新のモ−タ回転速度を第1のしきい値である5
00[rpm]と比較する。そして、回転速度≧500
ならステップ84に進み、そうでなければステップ82
に進む。ステップ84では高速フラグを1にセットし、
次にステップ85に進む。
Next, the operation at a predetermined timing that occurs once every 24 msec will be described with reference to FIG. In step 81, the latest motor rotation speed detected in step 7E is the first threshold value of 5
Compare with 00 [rpm]. And the rotation speed ≧ 500
If so, go to step 84, otherwise go to step 82.
Proceed to. In step 84, the high speed flag is set to 1,
Then, it proceeds to step 85.

【0077】また、ステップ82では、ステップ7Eで
検出された最新のモ−タ回転速度を第2のしきい値であ
る300[rpm]と比較する。そして、回転速度≦3
00ならステップ86に進み、そうでなければステップ
83に進む。ステップ86では高速フラグをクリアし
て、次にステップ87に進む。またステップ83では、
高速フラグをチェックして、それが1にセットされてい
る場合には、次にステップ85に進み、高速フラグがク
リアされている場合には、次にステップ87に進む。
In step 82, the latest motor rotation speed detected in step 7E is compared with the second threshold value of 300 [rpm]. And the rotation speed ≦ 3
If 00, proceed to step 86, otherwise proceed to step 83. At step 86, the high speed flag is cleared, and then the routine proceeds to step 87. In step 83,
The high speed flag is checked, and if it is set to 1, then the process proceeds to step 85, and if the high speed flag is cleared, then the process proceeds to step 87.

【0078】ステップ85では、加速度補償値をクリア
して、次にステップ8Aに進む。
In step 85, the acceleration compensation value is cleared, and then the process proceeds to step 8A.

【0079】ステップ87では、前記ステップ64で決
定した加速度の目標値と、前記ステップ7Fで求められ
る実加速度(検出値)とを比較する。そして、目標値≧
検出値なら次にステップ88に進み、そうでなければ次
にステップ89に進む。つまり、図22に示す「第1の
状態」であればステップ88を実行し、「第2の状態」
であればステップ89を実行する。
In step 87, the target value of acceleration determined in step 64 is compared with the actual acceleration (detection value) obtained in step 7F. And the target value ≧
If it is a detected value, the process proceeds to step 88, otherwise to step 89. That is, in the case of the “first state” shown in FIG. 22, step 88 is executed and the “second state” is executed.
If so, step 89 is executed.

【0080】ステップ88及び89では、いずれもPI
D(比例・積分・微分)演算を実行して、加速度補償値
を生成する。但し、ステップ88の演算とステップ89
の演算とは内容が異なっている。
In steps 88 and 89, PI
A D (proportional / integral / derivative) operation is executed to generate an acceleration compensation value. However, the calculation of step 88 and step 89
The content is different from the operation of.

【0081】ステップ88では、前記ステップ64で決
定した加速度の目標値Aref と、前記ステップ7Fで求
められる実加速度(検出値)Adとの偏差(差分)Ea
を求めた後、加速度偏差Eaの単位時間あたりの変化、
即ち時間微分値dEと、加速度偏差Eaの積分値IEと
をそれぞれ計算し、次の第(1)式に基づいて、加速度補
償値CP2を生成する。またステップ89では、次の第
(2)式に基づいて、加速度補償値CP2を生成する。
In step 88, the deviation (difference) Ea between the acceleration target value Aref determined in step 64 and the actual acceleration (detection value) Ad obtained in step 7F.
Then, the change in the acceleration deviation Ea per unit time,
That is, the time differential value dE and the integral value IE of the acceleration deviation Ea are calculated, and the acceleration compensation value CP2 is generated based on the following equation (1). In step 89, the next
The acceleration compensation value CP2 is generated based on the equation (2).

【0082】 CP2=Kp1・Ea+Kd1・dE+Ki1・IE (1) Kp1,Kd1,Ki1:定数 CP2=Kp2・Ea+Kd2・dE+Ki2・IE (2) Kp2,Kd2,Ki2:定数 Kp1>Kp2,Kd1>Kd2,Ki1>Ki2 従って、仮に目標値Aref と実加速度Adとの偏差
Eaが等しい場合でも、第(1)式によって求められる加
速度補償値CP2の絶対値は、第(2)式によって求めら
れる加速度補償値CP2の絶対値よりも大きくなる。こ
のようにして決定される加速度補償値CP2がフィ−ド
バック制御系の帰還量になるので、図22に示すよう
に、「第1の状態」における帰還量は、「第2の状態」
の帰還量に比べて大きくなる。
CP2 = Kp1 · Ea + Kd1 · dE + Ki1 · IE (1) Kp1, Kd1, Ki1: Constant CP2 = Kp2 · Ea + Kd2 · dE + Ki2 · IE (2) Kp2, Kd2, Ki2: Constant Kp1>Kp1> Kp2, Kd2, Kd2, Kd1 > Ki2 Therefore, even if the deviation Ea between the target value Aref and the actual acceleration Ad is equal, the absolute value of the acceleration compensation value CP2 obtained by the equation (1) is the acceleration compensation value CP2 obtained by the equation (2). Will be greater than the absolute value of. Since the acceleration compensation value CP2 determined in this way becomes the feedback amount of the feedback control system, the feedback amount in the "first state" is the "second state" as shown in FIG.
It will be larger than the return amount.

【0083】即ち、「目標加速度>実加速度」(第1の
状態)の場合には、加速度の不足を補うための電流補償
量が比較的大きいので、加速度の不足を充分に補って実
加速度を目標加速度に近づけることができる。また、
「目標加速度<実加速度」(第2の状態)の場合には、
過大な加速度を抑えるための電流補償量が比較的小さい
ので、実加速度を目標加速度に充分に追従させることは
できないが、モ−タの電流値が目標値よりも大きいの
で、加速性能は改善される。モ−タの回転方向の振動に
よって生じる騒音の大きさは、目標加速度と実加速度と
の偏差の大きさで定まるが、前記偏差は、第1の状態で
は非常に小さく、第2の状態でも抑制されるので、偏差
の平均的な振幅は充分に小さくなり、従って騒音が抑制
される。
That is, in the case of "target acceleration> actual acceleration" (first state), the amount of current compensation for compensating for the lack of acceleration is relatively large, so the lack of acceleration is sufficiently compensated for to obtain the actual acceleration. It is possible to approach the target acceleration. Also,
If "target acceleration <actual acceleration" (second state),
Since the amount of current compensation for suppressing excessive acceleration is relatively small, it is not possible to make the actual acceleration sufficiently follow the target acceleration, but since the motor current value is larger than the target value, the acceleration performance is improved. It The magnitude of the noise generated by the vibration of the motor in the rotation direction is determined by the magnitude of the deviation between the target acceleration and the actual acceleration. The deviation is very small in the first state and suppressed in the second state. As a result, the average amplitude of the deviation is sufficiently small, so that noise is suppressed.

【0084】図16のステップ8Aでは、加速度補償値
を出力して加算回路16に入力する。また次のステップ
8Bでは、カウンタTM24をクリアする。
In step 8A of FIG. 16, the acceleration compensation value is output and input to the adder circuit 16. In the next step 8B, the counter TM24 is cleared.

【0085】図16に示す処理においては、モ−タの回
転速度が500[rpm]以上の場合、又はモ−タの回転速
度が300[rpm]を越えかつ高速フラグがセットされて
いる場合には、ステップ85に進むので、加速度補償値
がクリアされる。つまりその場合には、加速度を補償す
るためのフィ−ドバック制御は実行されない。このフィ
−ドバック制御が実施されるのは、モ−タの回転速度が
300[rpm]以下の場合、及びモ−タの回転速度が50
0[rpm]未満でかつ高速フラグがクリアされている場合
である。
In the processing shown in FIG. 16, when the rotation speed of the motor is 500 [rpm] or more, or when the rotation speed of the motor exceeds 300 [rpm] and the high speed flag is set. In step 85, the acceleration compensation value is cleared. That is, in that case, the feedback control for compensating the acceleration is not executed. This feedback control is executed when the rotation speed of the motor is 300 [rpm] or less, and when the rotation speed of the motor is 50 [rpm].
This is a case where the speed is less than 0 [rpm] and the high speed flag is cleared.

【0086】前述のように、フィ−ドバック制御に用い
る加速度補償値を得るためには、ステップ88又は89
において、微分,積分,掛算等を含む比較的時間のかか
る計算処理(前記第(1)式又は第(2)式)を実行しなけれ
ばならない。また、SRモ−タを駆動するためには、回
転子の回転位置が所定角度変化する毎に、電流を制御し
なければならない。特にこの実施例では、電流波形の切
換え,通電オン/オフ角度の計算等の処理を、回転子の
回転位置の変化に対応して実施しなければならない。と
ころが、SRモ−タの回転速度が速くなるに従って、回
転位置が所定角度変化するのに要する時間が短くなるの
で、電流波形の切換え,通電オン/オフ角度の計算等の
処理に許される時間が短くなり、SRモ−タの回転速度
を所定以上に上げると、許される時間内に処理が終了で
きなくなる。
As described above, in order to obtain the acceleration compensation value used for the feedback control, step 88 or 89.
In the above, a relatively time-consuming calculation process (formula (1) or (2)) including differentiation, integration, multiplication, etc. must be executed. In order to drive the SR motor, the current must be controlled every time the rotational position of the rotor changes by a predetermined angle. In particular, in this embodiment, processing such as current waveform switching and energization on / off angle calculation must be carried out in response to changes in the rotational position of the rotor. However, as the rotation speed of the SR motor becomes faster, the time required for the rotational position to change by a predetermined angle becomes shorter. Therefore, the time allowed for the processing such as the switching of the current waveform and the calculation of the energization on / off angle is allowed. If the rotation speed of the SR motor is shortened and the rotation speed of the SR motor is increased above a predetermined value, the processing cannot be completed within the allowable time.

【0087】前述の加速度補償のためのフィ−ドバック
制御は、主として、振動の発生を抑制するために実施さ
れる。しかし実際には、振動が発生するのは回転速度が
比較的低速の場合のみである。従って、モ−タの回転速
度が速い場合には、加速度補償のためのフィ−ドバック
制御を省略しても問題は生じない。フィ−ドバック制御
を省略すると、ステップ88,89のPID演算の実行
も省略できるので、それを省略した分だけ、電流波形の
切換え,通電オン/オフ角度の計算等の処理に許される
時間が長くなる。即ち、SRモ−タの回転速度が速い場
合でも、許された時間内に電流波形の切換え,通電オン
/オフ角度の計算等の処理を確実に終了することができ
る。
The above-mentioned feedback control for acceleration compensation is mainly carried out to suppress the occurrence of vibration. However, in reality, vibration occurs only when the rotation speed is relatively low. Therefore, when the rotation speed of the motor is high, there is no problem even if the feedback control for acceleration compensation is omitted. If the feedback control is omitted, the execution of the PID calculation in steps 88 and 89 can also be omitted. Therefore, the time required for the processing such as the switching of the current waveform and the calculation of the energization on / off angle is long because of the omission. Become. That is, even if the rotation speed of the SR motor is high, it is possible to surely finish the processing such as switching the current waveform and calculating the energization ON / OFF angle within the allowed time.

【0088】図16に示す処理においては、高速フラグ
がクリアされている場合に、加速度補償のためのフィ−
ドバック制御を実行し、高速フラグがセットされている
場合には前記フィ−ドバック制御を省略する。また、高
速フラグの切換えのために参照するしきい値として、5
00[rpm]と300[rpm]の2つを用いており、高速フラ
グの切換えにヒステリシスを持たせてある。
In the process shown in FIG. 16, when the high speed flag is cleared, the acceleration compensating force is reduced.
If feedback control is executed and the high speed flag is set, the feedback control is omitted. In addition, the threshold value to be referred to for switching the high speed flag is 5
Two of 00 [rpm] and 300 [rpm] are used, and hysteresis is given to the switching of the high speed flag.

【0089】図1の電流波形生成回路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、CP2が加速度補償値である。振動補償値CP1と
加速度補償値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、また加速度補償値CP
2を電流指示値S4に加算することによって、SRモ−
タ1の加速度制御の応答性が改善される。
FIG. 9 shows waveform examples of the current instruction value S4 output by the current waveform generation circuit 15 of FIG. 1 and the corrected current instruction value S4B. In FIG. 9, CP1 is a vibration compensation value and CP2 is an acceleration compensation value. The vibration compensation value CP1 and the acceleration compensation value CP2 are commonly used for 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 instruction value S4, the vibration of the SR motor 1 is suppressed, so that the noise is reduced, and the acceleration compensation value CP
By adding 2 to the current instruction value S4, the SR mode is
The response of the acceleration control of the motor 1 is improved.

【0090】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 is used.
Is driven, the indicated value of the current flowing in 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 energization waveform. Moreover, since it is necessary to change the current instruction value each time the rotor makes a minute rotation, 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 registered in the memory in advance, the memory address is associated with the rotor position (angle step), and the rotor position is changed. For each time, the position information may be applied to the address of the memory, and the current instruction value at the position may be read from the memory and given to the current control system. Also,
If three sets of such circuits are installed, it is possible to generate three-phase current instruction values.

【0091】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 generating circuits are provided for each of the three phases, the required memory capacity will increase and the circuit configuration will inevitably become complicated. Further, the CPU 11 has to rewrite the contents of the memory (energization map) each time the rotation speed of the motor or the required torque changes, but if the memory capacity is large, all the contents are updated. Since a long time is required, the responsiveness of the control system deteriorates.

【0092】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 FIGS. 9 and 20, the waveforms of the current instruction values of the three phases are similar to each other, and only the phases (relative angles) of the waveforms are different from each other. Therefore, 1
It is possible to generate three-phase current instruction values by generating signals whose phases are shifted based on the waveforms of the phase current instruction values.

【0093】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 the range of 90 degrees are held in the memory address associated with each angle step, The second phase waveform data can be obtained by adding +30 degrees to the indicated angle, and the third phase waveform data can be obtained by adding +60 degrees to the indicated angle with respect to the memory address.
You can get the data. Further, by repeating the waveform of the first phase in the range of 0 to 90 degrees, the waveform data in the range of 0 to 360 degrees can be obtained.

【0094】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 can be registered in the memory, and the three-phase signal waveform can be generated based on it. By doing so, the capacity of the memory is reduced, the circuit configuration is simplified, and the time required for the process of updating the contents of the memory is shortened.

【0095】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。
The actual configuration of the current waveform generation circuit 15 is shown in FIG.
6 and the signal timing of each part is shown in FIG. CPU
The energization map generated by 11 is written in the bidirectional RAM (read / write memory) 49 in the current waveform generation circuit 15.
In this embodiment, the bidirectional RAM 49 has two memory banks. One of these two memory banks is used to read the waveform data, and the other one is used to read the data of the CPU 11. Writing is executed. Therefore, the reading of the waveform data and the writing of the data by the CPU 11 can be executed simultaneously.

【0096】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 below) are assigned to the memory bank 2
Are assigned to memory addresses DC00H to DC86H. The areas in the memory bank 1 are assigned as follows.

【0097】 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): Current values for every 0.7 degree of rotation angle (90 degrees: 128 steps) D880H: First phase angle 1 (energization start or end angle) D881H: First phase Angle 2 (energization end or start angle) 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 Start or end angle) D885H: Third phase angle 2 (energization end or start angle) D886H: Waveform convex / concave (energization start → angle 2)
Energization ends in, energization ends in angle 1 → energization starts in angle 2) Memory allocation of memory bank 2 is 400H
It is the same as the memory bank 1 except that it is displaced. Switching between the memory bank 1 and the memory bank 2 is performed by controlling bit 10 (A10) of the address of the bidirectional RAM 49.

【0098】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 generating circuit 15 will be described with reference to FIGS. 4 and 6. The 10-bit angle signals RZ0 to RZ9 output by 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 clock pulses CLK1A, C based on the 8 MHz clock pulse CLK8M and the angle signal RZ0 generated therein.
LK1B, CLK2A, CLK2B and the latch control signal LATZ are generated.

【0099】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 the numerical value in the range of 0 to 15 as the count value CNT.
Is repeatedly output as. The operation of each circuit of the current waveform generation circuit 15 is based on the count value C output from 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.

【0100】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.

【0101】 CNT:0〜3, CPS:0 (0度) CNT:4〜7, CPS:84(30度) CNT:8〜11, CPS:42(60度) CNT:12〜15,CPS:42(60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: 0-3, CPS: 0 (0 degree) CNT: 4-7, CPS: 84 (30 degree) CNT: 8-11, CPS: 42 (60 degree) CNT: 12-15, CPS: Therefore, the count value CNT is 0 to 3 at the output of the adder 47.
When, the rotational position of the rotor at that time (angle: RZ0-
RZ9) appears as it is, but the count value CNT is 4 to 7
At the time of, 60 degrees is added (shifted) and the count value CN
When T is 8 to 11, 30 degrees is added (shifted). The adder 47 when the count value CNT is 12 to 15
Output is not used.

【0102】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 determines the following 8-bit value MA07 according to the input count value CNT.
Are output.

【0103】 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 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: 12-15 MA07: 6 Further, the latch control circuit 45 inputs the count value CNT.
The 2-bit value MA89 is output as follows according to the value of Further, the memory read signal MRD has a count value C.
It is valid when NT is 0 to 12.

【0104】 CNT:0,1,4,5,8,9 MA89:00H CNT:2,3,6,7,10〜15 MA89:01H 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: 00H CNT: 2,3,6,7,10-15 MA89: 01H 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 from the latch control circuit 45.
Are applied to the 8th and 9th bits of the address of the bidirectional RAM. Therefore, the lower 10 of the bidirectional RAM 49
The designated address of the bit is as follows according to the value of the input count value CNT.

【0105】 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 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: 12-15 MA07: 0106H That is, the following information is read from the bidirectional RAM 49 according to the input count value CNT.

【0106】 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+30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+60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 (first phase current value) CNT: 2 DATA: first phase angle 1 CNT: 3 DATA: first phase angle 2 CNT: 4, 5 DATA: current angle +30 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 value at an angle of +60 degrees (current value of the third phase) CNT: 10 DATA: Angle of the third phase 1 CNT: 11 DATA: Angle of the third phase 2 CNT: 12 to 15 DATA: Convex / concave section of waveform The current value of the first phase (DATA: 8 bits) output from the bidirectional RAM 49 when the numerical value CNT is 0 or 1 is latched in the latch 4E in synchronization with the signal PH1C output from the latch control circuit 45. Similarly, the count value CNT is 4,
The current value of the second phase output from the bidirectional RAM 49 at the time of 5 is synchronized with the latch control signal PH2C.
Bidirectional RA when the count value CNT is 8 or 9
The current value of the third phase output from M49 is latched by the latch 4E in synchronization with the latch control signal PH3C. Three sets (three phases) of signals S4 output from the latch 4E are applied to the adder circuit 16 shown in FIG.

【0107】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, what is actually used is, 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 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.

【0108】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 generated 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. It is latched and used inside 4C. That is, the output of the comparator 4B when the count value CNT is 2 and 3 is used to generate a binary signal indicating ON / OFF switching of energization for the first phase, and the count value CNT is 6 , 7 is used to generate a binary signal indicating the on / off switching of energization for the second phase, and the comparator when the count value CNT is 10 or 11 is generated. The output of the controller 4B is used to generate a binary signal indicating ON / OFF switching of energization for the third phase. Further, the output of the comparator 4B when the count value CNT is 12 and 13 is used to identify the convex / concave of the waveform and generate a binary signal (S5) indicating ON / OFF of energization.

【0109】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。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。
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 stored in the bidirectional RAM 49
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.
It is in the range of 27 and the most significant bit is always 0. On the other hand, regarding the convex / concave section 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 the convex / concave section of the waveform only, regardless of the output of the adder 47. Determined. Therefore, when the count value CNT is 12 and 13, the drive signal generation circuit 4C determines the convex / concave of the waveform of the three-phase binary signal to be output according to the "convex / concave section of the waveform" information. That is, when the convex / concave section of the waveform is 0: OFF while (current angle) ≦ (first phase angle 1) (first phase angle 1) <(current angle) ≦ (first phase) When the angle 2) of the waveform is on, the binary signal (S5) that is off during the angle 2 of the first phase <(the current angle) is generated, and the convex / concave section of the waveform is 255: ( On while (current angle) ≤ (angle 1 of the first phase) (off angle 1 of first phase) <(angle of the first phase) ≤ (angle 2 of the first phase) (angle of the first phase) 2) A binary signal (S5) that is ON during <(current angle) is generated. The same applies to the second-phase and third-phase binary signals (S5).

【0110】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. The drive signal generation circuit 4C outputs 3 according to the control signal LAT0 that appears in synchronization with the latch control signal LTCH1 output from the latch control circuit 45 at the timing (CNT: 13) when the states of all binary signals are determined. The two binary signals are latched by the latch 4D and the three-phase two
The value signal S5 is applied to the output determination circuit 17.

【0111】上記実施例においては、図16に示す処理
において、「高速フラグ」が0の場合(低速時)には、
ステップ88又は89でPID演算処理を実行して加速
度補償値(フィ−ドバック補償量)CP2を求め、「高
速フラグ」が1の場合(高速時)には、PID演算処理
を省略して、ステップ85で加速度補償値CP2をクリ
アしている。即ち、モ−タが高速回転している場合に
は、加速度補償値CP2が一定であるため、実質的にフ
ィ−ドバック制御が中止される。このような制御の切換
を実施するのは、低速回転時に発生する振動を抑制し
て、高速回転時にはCPU11が実行しなければならな
い処理の量を減らすためである。しかし、前記実施例の
ように、高速回転時にフィ−ドバック制御を完全に中止
しなくても、制御の切換えによって、高速回転時にCP
U11が実行しなければならない処理の量を減らすこと
ができる。例えば、ステップ85において、CP2をク
リアする代わりに、ステップ88,89に比べて精度の
低い(数値の有効ビット数を減らした)PID演算を実
行してその結果をCP2に代入するように制御すれば、
ステップ88,89に比べて短い時間でCP2を求める
ことができるので、高速回転時にCPU11が実行しな
ければならない処理の量が減る。
In the above embodiment, in the process shown in FIG. 16, when the "high speed flag" is 0 (low speed),
In step 88 or 89, the PID calculation process is executed to obtain the acceleration compensation value (feedback compensation amount) CP2. If the "high speed flag" is 1 (at the time of high speed), the PID calculation process is omitted and the step is performed. At 85, the acceleration compensation value CP2 is cleared. That is, when the motor is rotating at a high speed, the acceleration compensation value CP2 is constant, so the feedback control is substantially stopped. The reason why such control switching is performed is to suppress the vibration that occurs during low-speed rotation and reduce the amount of processing that the CPU 11 must execute during high-speed rotation. However, even if the feedback control is not completely stopped at the time of high speed rotation as in the above embodiment, the CP can be changed at the time of high speed rotation by switching the control.
The amount of processing that U11 must perform can be reduced. For example, in step 85, instead of clearing CP2, it is possible to execute a PID operation having a lower precision (reducing the number of effective bits of the numerical value) than in steps 88 and 89 and substitute the result into CP2. If
Since CP2 can be obtained in a shorter time than steps 88 and 89, the amount of processing that the CPU 11 has to execute during high speed rotation is reduced.

【0112】また、上記実施例では、24msec 毎に実
行されるステップ88又は89で、それを実行する毎に
新しい補償値を求めてCP2を更新しているが、例え
ば、複数回の処理で1つのPID演算が完了するように
構成すれば、補償値CP2が更新される周期が長くなる
代わりに、単位時間あたりにCPU11が実行すべき処
理の量が減る。従って、図16のステップ85を、複数
回の実行により1つの補償値を求めてCP2を更新する
PID演算処理に置き換えても、高速回転時にCPU1
1が実行しなければならない処理の量を減らすことがで
きる。
Further, in the above embodiment, in step 88 or 89 executed every 24 msec, CP2 is updated by obtaining a new compensation value each time it is executed. If the configuration is such that one PID calculation is completed, the cycle in which the compensation value CP2 is updated becomes longer, but the amount of processing to be executed by the CPU 11 per unit time decreases. Therefore, even if the step 85 in FIG. 16 is replaced with a PID calculation process for obtaining one compensation value and updating CP2 by executing a plurality of times, the CPU
The amount of processing that one has to perform can be reduced.

【0113】[0113]

【発明の効果】請求項1によれば、電気モ−タの回転速
度をしきい値と比較して、回転速度が遅い第1の状態と
回転速度が速い第2の状態とを識別し、第1の状態と第
2の状態とで、負帰還制御手段の制御動作を切換えるの
で、負帰還制御(補償値の計算)のために制御装置(マ
イクロコンピュ−タ等)が実行すべき処理の量を高速回
転時に減らすことができ、低速回転時には精度の高い負
帰還制御を実施することができる。従って、高速回転時
に、通電波形の切換えやオン/オフ角度の計算を実行す
る周期が短くなっても、許される時間内に必要な処理を
完了することができ、結果的に電気モ−タの回転速度を
上げることができる。また低速回転時に発生する振動、
即ち騒音をフィ−ドバック制御によって抑制することが
できる。
According to the first aspect of the present invention, the rotation speed of the electric motor is compared with a threshold value to distinguish between the first state where the rotation speed is slow and the second state where the rotation speed is high, The control operation of the negative feedback control means is switched between the first state and the second state, so that the control device (microcomputer or the like) performs the processing for negative feedback control (calculation of the compensation value). The amount can be reduced during high-speed rotation, and highly accurate negative feedback control can be implemented during low-speed rotation. Therefore, during high-speed rotation, even if the period for switching the energization waveform and calculating the on / off angle becomes short, the necessary processing can be completed within the allowable time, and as a result, the electric motor The rotation speed can be increased. In addition, the vibration generated at low speed rotation,
That is, noise can be suppressed by feedback control.

【0114】請求項2では、更に、電気モ−タの回転位
置毎に、所望の大きさの電流を該電気モ−タの電気コイ
ルに流すことができる。また、マップ制御手段(68,
69,6A)が、前記電気モ−タの回転速度の変化およ
び制御目標値の変化に対応して、前記通電マップ手段が
保持する付勢量目標値を更新するので、その時の駆動条
件に応じて、電気モ−タの通電波形を微妙に調整するこ
とができ、効率の良いモ−タ駆動が可能になり、モ−タ
駆動時に生じる騒音もより効果的に低減しうる。しか
も、通電マップ手段が保持する付勢量目標値は駆動条件
に応じて逐次更新されるので、様々な条件における付勢
量目標値を全て通電マップ手段に保持する必要がなく、
通電マップ手段のメモリ容量を低減しうる。また、負帰
還制御手段が生成したフィ−ドバック補償量が、補償量
加算手段(16)によって、前記マップ制御手段から独
立した経路で前記モ−タ付勢手段の入力に加算されるの
で、通電マップ手段が保持する付勢量目標値の更新とは
無関係に、負帰還制御を実施することができ、応答性の
良好な制御が実現する。
According to the second aspect of the present invention, a current of a desired magnitude can be supplied to the electric coil of the electric motor for each rotational position of the electric motor. In addition, map control means (68,
69, 6A) updates the urging amount target value held by the energization map means in response to the change in the rotation speed of the electric motor and the change in the control target value. Thus, the energization waveform of the electric motor can be finely adjusted, the motor can be driven efficiently, and the noise generated when the motor is driven can be reduced more effectively. Moreover, since the energization amount target value held by the energization map means is sequentially updated according to the driving condition, it is not necessary to hold all the energization amount target values under various conditions in the energization map means,
The memory capacity of the energization map means can be reduced. Further, the feedback compensation amount generated by the negative feedback control means is added to the input of the motor urging means by a compensation amount adding means (16) through a path independent of the map control means, so that the energization is performed. Negative feedback control can be performed regardless of the update of the urging amount target value held by the map means, and control with excellent responsiveness is realized.

【0115】請求項3では、前記第2の状態では、前記
フィ−ドバック補償量を定数(例えば0)に固定して、
前記負帰還制御手段の第1の状態で実行される少なくと
も一部の動作(計算処理など)を省略するので、第2の
状態において負帰還制御手段が実行する処理の量を大幅
に減らすことができる。
In the third aspect, in the second state, the feedback compensation amount is fixed to a constant (for example, 0),
Since at least a part of the operation (calculation processing, etc.) executed in the first state of the negative feedback control means is omitted, the amount of processing executed by the negative feedback control means in the second state can be significantly reduced. it can.

【0116】請求項4では、負帰還制御手段が、目標加
速度と実加速度との偏差に応じたフィ−ドバック補償量
を生成するので、電気モ−タの回転方向の振動を抑制す
ることができる。
According to the present invention, the negative feedback control means generates the feedback compensation amount according to the deviation between the target acceleration and the actual acceleration, so that the vibration of the electric motor in the rotation direction can be suppressed. .

【0117】請求項5では、第1の状態と第2の状態と
の識別特性にヒステリシスを持たせることができるの
で、モ−タの回転速度がしきい値の近傍で変化する場合
であっても、識別結果が頻繁に変わるのを防止しうる。
According to the fifth aspect of the present invention, since the discrimination characteristic between the first state and the second state can be made to have a hysteresis, it is possible that the rotation speed of the motor changes in the vicinity of the threshold value. Also, it is possible to prevent the identification result from changing frequently.

【図面の簡単な説明】[Brief description of 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 showing a configuration of a motor drive device of 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.

【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。
4 is a block diagram showing a configuration of a current waveform generation circuit 15 of FIG.

【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 the correspondence between the contents of the memory of the current waveform generation circuit 15 and the 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。
7 is a block diagram showing a configuration of a direction detection circuit 5 in 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。
FIG. 8 is a time chart showing the operation of the direction detection circuit 5.

【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 the output of the current waveform generation circuit 15 and the 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。
10 is a time chart showing the operation of the timing control circuit 17c of FIG.

【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 waveforms of a current reference level Vr2 and 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 the processing of the CPU 11.

【図15】 CPU11のタイマ割込処理の一部分を示
すフロ−チャ−トである。
FIG. 15 is a flowchart showing a part of the timer interrupt processing of the CPU 11.

【図16】 CPU11のタイマ割込処理の残りの部分
を示すフロ−チャ−トである。
FIG. 16 is a flowchart showing the remaining part of the timer interrupt process of the CPU 11.

【図17】 加速度及び速度の変化の一例を示すタイム
チャ−トである。
FIG. 17 is a time chart showing an example of changes in acceleration and velocity.

【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 the waveform map memory 13c.

【図22】 加速度,電流値,及び帰還量の変化例を示
すタイムチャ−トである。
FIG. 22 is a time chart showing an example of changes in acceleration, current value, and feedback amount.

【図23】 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. 23 is a block diagram showing a path of a current flowing through a conducting circuit.

【図24】 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. 24 is a block diagram showing a path of a current flowing through an energization circuit.

【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
Phase 13a: Current map memory 13b: PWM map memory 13c: Waveform map memory 14: Power supply circuit 15: Current waveform generation circuit 16: Addition circuit 16a, 16b: Adder 17: Output determination circuit 18, 19, 1A:
Driver 18a, 18b: Transistor (IGBT) 18c, 18d: Diode 18e, 18f: Power supply line 41: Latch 42: Timing pulse generation 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 ~
Sf: pole part

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電気モ−タ;前記電気モ−タの通電を制
御するモ−タ付勢手段;前記電気モ−タの制御目標値を
決定する目標値決定手段;前記電気モ−タの動作状態を
検出する状態検出手段;前記目標値決定手段が決定した
制御目標値と、前記状態検出手段が検出した検出値との
偏差に応じたフィ−ドバック補償量を生成して、該補償
量を前記モ−タ付勢手段に入力する負帰還制御手段;お
よび前記電気モ−タの回転速度を、予め定めた少なくと
も1つのしきい値と比較して、回転速度が遅い第1の状
態と回転速度が速い第2の状態とのいずれかに識別し、
前記第1の状態と第2の状態とで、前記負帰還制御手段
の制御動作を切換える、負帰還制御切換手段;を備える
電気モ−タの通電制御装置。
1. An electric motor; a motor energizing means for controlling energization of the electric motor; a target value deciding means for deciding a control target value of the electric motor; State detecting means for detecting an operating state; generates a feedback compensation amount according to a deviation between a control target value determined by the target value determining means and a detection value detected by the state detecting means, and the compensation amount Negative feedback control means for inputting to the motor energizing means; and a rotation speed of the electric motor is compared with at least one predetermined threshold value, and a first state in which the rotation speed is slow is set. Distinguish between one of the second states where the rotation speed is fast,
An electric motor energization control device comprising negative feedback control switching means for switching the control operation of the negative feedback control means between the first state and the second state.
【請求項2】 電気モ−タ;前記電気モ−タの回転子の
回転位置毎の付勢量目標値を保持する通電マップ手段;
前記電気モ−タの回転子の回転位置を検出する回転位置
検出手段;前記電気モ−タの実際の付勢量を検出する付
勢量検出手段;前記回転位置検出手段が検出した回転位
置に基づいて、前記通電マップ手段に保持された付勢量
目標値を入力し、該付勢量目標値と前記付勢量検出手段
が検出した付勢量とに応じて前記電気モ−タの通電を制
御するモ−タ付勢手段;前記電気モ−タの制御目標値を
決定する目標値決定手段;前記電気モ−タの回転速度の
変化および前記制御目標値の変化に対応して、前記通電
マップ手段が保持する付勢量目標値を更新する、マップ
制御手段;前記電気モ−タの動作状態を検出する状態検
出手段;前記目標値決定手段が決定した制御目標値と、
前記状態検出手段が検出した検出値との偏差に応じたフ
ィ−ドバック補償量を生成して、該補償量を前記モ−タ
付勢手段に入力する負帰還制御手段;該負帰還制御手段
が生成したフィ−ドバック補償量を、前記マップ制御手
段から独立した経路で前記モ−タ付勢手段の入力に加算
する、補償量加算手段;および前記電気モ−タの回転速
度を、予め定めた少なくとも1つのしきい値と比較し
て、回転速度が遅い第1の状態と回転速度が速い第2の
状態とのいずれかに識別し、前記第1の状態と第2の状
態とで、前記負帰還制御手段の制御動作を切換える、負
帰還制御切換手段;を備える電気モ−タの通電制御装
置。
2. An electric motor; an energization map means for holding a target value of an urging amount for each rotational position of a rotor of the electric motor;
Rotational position detecting means for detecting the rotational position of the rotor of the electric motor; Energizing amount detecting means for detecting the actual energizing amount of the electric motor; Rotational position detected by the rotating position detecting means Based on the energization amount target value held in the energization map means, the energization of the electric motor is performed according to the energization amount target value and the energization amount detected by the energization amount detection means. A motor urging means for controlling the electric motor; a target value deciding means for deciding a control target value of the electric motor; a change in the rotational speed of the electric motor and a change in the control target value, Map control means for updating the energizing amount target value held by the energization map means; state detecting means for detecting the operating state of the electric motor; control target value determined by the target value determining means;
Negative feedback control means for generating a feedback compensation amount according to a deviation from the detection value detected by the state detecting means and inputting the compensation amount to the motor energizing means; Compensation amount adding means for adding the generated feedback compensation amount to the input of the motor energizing means via a path independent of the map control means; and the rotation speed of the electric motor are predetermined. Comparing to at least one threshold value, it is discriminated between a first state in which the rotation speed is slow and a second state in which the rotation speed is fast, and in the first state and the second state, An electric motor energization control device comprising negative feedback control switching means for switching the control operation of the negative feedback control means.
【請求項3】 前記負帰還制御切換手段は、前記第2の
状態では、前記フィ−ドバック補償量を定数に固定し
て、前記負帰還制御手段の第1の状態で実行される少な
くとも一部の動作を省略する、前記請求項1又は請求項
2記載の電気モ−タの通電制御装置。
3. The negative feedback control switching means fixes the feedback compensation amount to a constant in the second state, and at least partly executes the negative feedback control means in the first state. The electric motor energization control device according to claim 1 or 2, wherein the operation of (1) is omitted.
【請求項4】 前記制御目標値は目標加速度であり、前
記状態検出手段は、前記電気モ−タの回転速度を検出
し、更に検出された回転速度の単位時間あたりの変化量
を実加速度として検出し、前記負帰還制御手段は、前記
目標値決定手段が決定した目標加速度と、前記状態検出
手段が検出した実加速度との偏差に応じたフィ−ドバッ
ク補償量を生成する、前記請求項1又は請求項2記載の
電気モ−タの通電制御装置。
4. The control target value is a target acceleration, the state detecting means detects a rotation speed of the electric motor, and further, a change amount of the detected rotation speed per unit time is taken as an actual acceleration. The negative feedback control means detects the feedback acceleration and generates a feedback compensation amount according to a deviation between the target acceleration determined by the target value determining means and the actual acceleration detected by the state detecting means. Alternatively, the energization control device for the electric motor according to claim 2.
【請求項5】 前記負帰還制御切換手段は、現在の状態
が前記第1の状態か第2の状態かを保持するフラグと、
前記電気モ−タの回転速度と対比される2つのしきい値
を有し、前記電気モ−タの回転速度と前記2つのしきい
値の少なくとも一方との比較結果と、前記フラグの状態
とに応じて、最新の状態が第1の状態か第2の状態かを
識別する、前記請求項1又は請求項2記載の電気モ−タ
の通電制御装置。
5. The negative feedback control switching means, a flag for holding the current state of the first state or the second state,
There are two threshold values that are compared with the rotation speed of the electric motor, the comparison result of the rotation speed of the electric motor and at least one of the two threshold values, and the state of the flag. 3. The energization control device for an electric motor according to claim 1, wherein the latest state is discriminated according to the first state or the second state.
JP7214364A 1995-08-23 1995-08-23 Energization control device for electric motor Pending JPH0965686A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013220006A (en) * 2012-03-12 2013-10-24 Ricoh Co Ltd Motor controller, motor control method and motor control program
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