JP5980095B2

JP5980095B2 - Switched reluctance motor controller

Info

Publication number: JP5980095B2
Application number: JP2012244942A
Authority: JP
Inventors: 朋輝宇田川; 孝之川倉; 宏昭岡田
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 2012-11-06
Filing date: 2012-11-06
Publication date: 2016-08-31
Anticipated expiration: 2032-11-06
Also published as: JP2014093922A

Description

本発明は、スイッチトリラクタンスモータの制御装置に関するものである。 The present invention relates to a control device for a switched reluctance motor.

複数の突極を有するロータと、ロータを外囲するように配設された複数の内向突極を有するステータと、各内向突極に巻回された巻線とを有し、これらの巻線に選択的に通電することにより、内向突極にロータの突極を磁気的に吸引してロータに回転トルクを発生するスイッチトリラクタンスモータが知られている（例えば、特許文献１，２参照）。 A rotor having a plurality of salient poles, a stator having a plurality of inward salient poles arranged so as to surround the rotor, and windings wound around the inward salient poles. There is known a switched reluctance motor that magnetically attracts an inward salient pole to magnetically attract the salient pole of the rotor to generate rotational torque in the rotor (see, for example, Patent Documents 1 and 2). .

このようなスイッチトリラクタンスモータを制御する場合、ロータ位置を検出し、検出した位置に応じて、各巻線に接続された半導体スイッチ（例えば、ＦＥＴ）により巻線に流れる電流をオン／オフすることで内向突極にロータの突極を磁気的に吸引してロータに回転トルクを発生させることで制御する。 When controlling such a switched reluctance motor, the rotor position is detected, and the current flowing through the winding is turned on / off by a semiconductor switch (for example, FET) connected to each winding according to the detected position. Thus, the control is performed by magnetically attracting the salient pole of the rotor to the inward salient pole to generate a rotational torque in the rotor.

なお、ロータ位置を検出する方法としては、例えば、レゾルバを用いて、相互に位相が９０度ずれているＡ相パルス信号およびＢ相パルス信号と、原点位置を示すＺ相パルス信号とを生成し、これらのパルス信号に基づいてロータの回転位置を検出する方法が存在する。 As a method for detecting the rotor position, for example, using a resolver, an A-phase pulse signal and a B-phase pulse signal whose phases are shifted from each other by 90 degrees and a Z-phase pulse signal indicating the origin position are generated. There is a method for detecting the rotational position of the rotor based on these pulse signals.

特開２００７−０２８８６６号公報JP 2007-028866 A 特開２００７−２３６１３５号公報JP 2007-236135 A

ところで、レゾルバを用いる回転位置の検出方法では、例えば、パルス信号に混入するノイズ等の影響や、低回転時におけるロータの逆回転によって、正確な制御が困難になるという問題点がある。 By the way, the rotational position detection method using the resolver has a problem that accurate control becomes difficult due to, for example, the influence of noise mixed in the pulse signal or the reverse rotation of the rotor at the time of low rotation.

そこで、本発明はレゾルバを用いたスイッチトリラクタンスモータを正確に制御することが可能なスイッチトリラクタンスモータの制御装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a control device for a switched reluctance motor capable of accurately controlling a switched reluctance motor using a resolver.

上記課題を解決するために、本発明は、ロータの回転位置を検出するレゾルバを有するスイッチトリラクタンスモータの制御装置において、前記レゾルバからのパルス信号に基づいて割込を発生する割込手段と、前記割込手段によって割込が発生した際に、前記ロータの回転位置に応じて転流処理が適切に実行されているか否かを判定する判定手段と、前記判定手段によって前記転流処理が適切に実行されていないと判定した場合に、前記転流処理を実行するか、あるいは、前記転流処理の実行を保留する制御を行う制御手段と、を有し、前記割込手段は、前記レゾルバによって生成されたＡ相パルス信号およびＢ相パルス信号をカウントして所定のカウント値になった場合に転流割込を発生するとともに前記転流割込によって転流割込処理が実行されたことを記憶部に記憶し、また、前記レゾルバによって生成される原点位置を示すＺ相パルス信号を検出した場合に原点割込を発生し、前記判定手段は、前記原点割込が発生した場合であって、前記記憶部に前記転流割込処理が実行されたことが記憶されていないときには前記転流処理を実行し、前記記憶部に前記転流割込処理が実行されたことが記憶されているときにはこの記憶を消去する、ことを特徴とする。
このような構成によれば、レゾルバを用いたスイッチトリラクタンスモータを正確に制御することが可能となる。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a control device for a switched reluctance motor having a resolver for detecting a rotational position of a rotor, and interrupt means for generating an interrupt based on a pulse signal from the resolver; When an interruption occurs by the interruption means, a determination means for determining whether or not the commutation process is appropriately executed according to the rotational position of the rotor, and the commutation process is appropriately performed by the determination means If it is judged not to be executed, run the commutation process, or, have a, and a control means for controlling to suspend the execution of the commutation process, the interruption means, said resolver A commutation interrupt is generated when the A-phase pulse signal and the B-phase pulse signal generated by the above are counted to reach a predetermined count value, and the commutation interrupt processing is performed by the commutation interrupt. When the Z phase pulse signal indicating the origin position generated by the resolver is detected, the origin interrupt is generated, and the determination means generates the origin interrupt. The commutation interrupt process is executed in the storage unit when the commutation interrupt process is not stored in the storage unit, and the commutation interrupt process is executed in the storage unit. When this is stored, this storage is erased .
According to such a configuration, it becomes possible to accurately control the switched reluctance motor using the resolver.

また、本発明の一側面は、前記割込手段は、前記ロータの回転位置および回転方向を検出するために前記レゾルバによって生成されるＡ相パルス信号およびＢ相パルス信号をカウントして所定のカウント値になった場合に転流割込を発生し、前記判定手段は、前記転流割込が発生した場合に、前記カウント値を再度確認することで、前記ロータが適正な範囲内に存在するか否かを判定し、前記制御手段は、前記ロータが適正な範囲内に存在する場合には前記転流処理を実行し、それ以外の場合には前記転流処理の実行を保留するか、または、前記ロータの回転位置に応じた適切な転流処理を実行することを特徴とする。
このような構成によれば、ロータが逆回転をした場合であっても、スイッチトリラクタンスモータを正確に制御することが可能となる。 Further, according to one aspect of the present invention, the interrupt means counts a predetermined number of A-phase pulse signals and B-phase pulse signals generated by the resolver in order to detect a rotational position and a rotational direction of the rotor. When the value becomes a value, a commutation interrupt is generated, and when the commutation interrupt occurs, the determination unit confirms the count value again so that the rotor is within an appropriate range. Whether or not the control means executes the commutation process when the rotor is within an appropriate range, and otherwise holds the execution of the commutation process, Alternatively, an appropriate commutation process according to the rotational position of the rotor is performed.
According to such a configuration, the switched reluctance motor can be accurately controlled even when the rotor rotates in the reverse direction.

本発明によれば、レゾルバを用いたスイッチトリラクタンスモータを正確に制御することが可能なスイッチトリラクタンスモータの制御装置を提供することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the control apparatus of the switched reluctance motor which can control the switched reluctance motor using a resolver correctly.

本発明の第１実施形態に係るスイッチトリラクタンスモータの制御装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the control apparatus of the switched reluctance motor which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図１に示すＳＲモータの詳細な構成例を示す図である。It is a figure which shows the detailed structural example of SR motor shown in FIG. 図１に示すＡ，Ｂ相パルス信号の状態変化を示す図である。It is a figure which shows the state change of the A and B phase pulse signal shown in FIG. 図１に示すカウンタの動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of the counter shown in FIG. 図１に示す第１実施形態の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of 1st Embodiment shown in FIG. 図１に示す第１実施形態において実行される処理の流れを説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the flow of the process performed in 1st Embodiment shown in FIG. 本発明の第２実施形態に係るスイッチトリラクタンスモータの制御装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the control apparatus of the switched reluctance motor which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 図７に示す第２実施形態の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of 2nd Embodiment shown in FIG. 図７に示す第２実施形態において実行される処理の流れを説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the flow of the process performed in 2nd Embodiment shown in FIG. 図７に示す第２実施形態において実行される処理の流れを説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the flow of the process performed in 2nd Embodiment shown in FIG.

次に、本発明の実施形態について説明する。 Next, an embodiment of the present invention will be described.

（Ａ）第１実施形態の構成の説明
図１は、本発明の第１実施形態に係るスイッチトリラクタンスモータの制御装置を示す図である。この図に示すように、スイッチトリラクタンスモータの制御装置１は、制御部１０、記憶部１１、アームドライバ１２、カウンタ１３、および、転流割込部１４を有し、制御部１０に入力されるトルク指令信号と、レゾルバ２１から出力されるパルス信号に基づいて、スイッチトリラクタンス（ＳＲ）モータ２０を制御する。 (A) Description of Configuration of First Embodiment FIG. 1 is a diagram illustrating a control device for a switched reluctance motor according to a first embodiment of the present invention. As shown in the figure, the switched reluctance motor control device 1 includes a control unit 10, a storage unit 11, an arm driver 12, a counter 13, and a commutation interrupt unit 14, and is input to the control unit 10. The switched reluctance (SR) motor 20 is controlled based on the torque command signal and the pulse signal output from the resolver 21.

図２は、ＳＲモータ２０の構成例を示す図である。図２に示すように、ＳＲモータ２０は、ステータＳと、ステータＳに対し回転自在に配置されたロータＲとを備えている。ステータＳは、複数のステータ突極（Ｓｕ，Ｓｖ，Ｓｗ）が一体形成されているステータコアＳＣと、ステータ突極（Ｓｕ，Ｓｖ，Ｓｗ）にそれぞれ巻装されたＵ相、Ｖ相およびＷ相の巻線（Ｕ，Ｖ，Ｗ）を備えている。また、ロータＲには、複数のロータ突極（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４）が一体形成されている。 FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the SR motor 20. As shown in FIG. 2, the SR motor 20 includes a stator S and a rotor R disposed so as to be rotatable with respect to the stator S. The stator S includes a stator core SC in which a plurality of stator salient poles (Su, Sv, Sw) are integrally formed, and a U phase, a V phase, and a W phase wound around the stator salient poles (Su, Sv, Sw), respectively. Windings (U, V, W). A plurality of rotor salient poles (R1, R2, R3, R4) are integrally formed on the rotor R.

レゾルバ２１は、ＳＲモータ２０のロータＲの回転位置を検出し、回転位置を示すＡ相パルス信号およびＢ相パルス信号ならびにロータＲの原点位置を示すＺ相パルス信号を出力する。 The resolver 21 detects the rotational position of the rotor R of the SR motor 20 and outputs an A-phase pulse signal and a B-phase pulse signal indicating the rotational position and a Z-phase pulse signal indicating the origin position of the rotor R.

制御部１０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等によって構成され、記憶部１１に記憶されているプログラムやデータに基づいてアームドライバ１２を制御し、ＳＲモータ２０を制御する。 The control unit 10 is configured by, for example, a CPU (Central Processing Unit) or the like, and controls the arm motor 12 and the SR motor 20 based on programs and data stored in the storage unit 11.

記憶部１１は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）等の半導体記憶装置によって構成され、制御部１０が実行するプログラムを格納するとともに、進角マップ、および、通電角度マップ、および、還流角マップ等の核種マップデータを格納している。 The storage unit 11 is configured by a semiconductor storage device such as a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory), for example. The storage unit 11 stores a program executed by the control unit 10, an advance angle map, and an energization angle map And nuclide map data such as a reflux angle map.

アームドライバ１２は、制御部１０から供給される信号に応じて電源部３０から供給される直流電力をスイッチングし、ＳＲモータ２０の各相を構成する巻線に供給する。具体的には、アームドライバ１２は、ダイオードとＦＥＴ（Field Effect Transistor）とが並列接続されたスイッチングユニットが直列接続されて構成されて、制御部１０の制御に応じて、ＳＲモータ２０のＵ相、Ｖ相、および、Ｗ相の巻線に対して、電源部３０から電力を供給する。 The arm driver 12 switches DC power supplied from the power supply unit 30 in accordance with a signal supplied from the control unit 10 and supplies the DC power to the windings constituting each phase of the SR motor 20. Specifically, the arm driver 12 is configured by connecting in series a switching unit in which a diode and a field effect transistor (FET) are connected in parallel, and the U phase of the SR motor 20 is controlled according to the control of the control unit 10. Power is supplied from the power supply unit 30 to the V-phase and W-phase windings.

カウンタ１３は、レゾルバ２１から出力されるＡ相パルス信号およびＢ相パルス信号に基づいてカウント動作を行い、カウント値を制御部１０と転流割込部１４に供給する。また、カウンタ１３は、レゾルバ２１から出力されるＺ相パルスに基づいて、カウント値をリセットする。なお、Ａ相パルス信号、Ｂ相パルス信号、および、Ｚ相パルス信号の詳細とカウント動作の詳細については後述する。 The counter 13 performs a counting operation based on the A-phase pulse signal and the B-phase pulse signal output from the resolver 21 and supplies the count value to the control unit 10 and the commutation interrupt unit 14. The counter 13 resets the count value based on the Z-phase pulse output from the resolver 21. Details of the A-phase pulse signal, B-phase pulse signal, and Z-phase pulse signal and details of the counting operation will be described later.

転流割込部１４は、カウンタ１３のカウント値が所定の値になった場合に転流割込を発生し、制御部１０に転流割込処理を実行させる。 The commutation interrupt unit 14 generates a commutation interrupt when the count value of the counter 13 reaches a predetermined value, and causes the control unit 10 to execute a commutation interrupt process.

電源部３０は、例えば、鉛蓄電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池によって構成され、アームドライバ１２を介してＳＲモータ２０に電力を供給する。 The power supply unit 30 is configured by a secondary battery such as a lead storage battery, a nickel cadmium battery, a nickel hydride battery, or a lithium ion battery, and supplies power to the SR motor 20 via the arm driver 12.

（Ｂ）第１実施形態の動作の説明
つぎに、第１実施形態の動作について説明する。以下では、図３〜５を参照して第１実施形態の動作の概要を説明した後、図６を参照して詳細な動作について説明する。図３は、ＳＲモータ２０のロータＲの回転方向と、Ａ相パルス信号およびＢ相パルス信号の関係を示す図である。図３の上段に示すように、ＳＲモータ２０のロータＲの回転方向が図２に示すＣＷ（Clock Wise：時計方向）である場合には、Ａ相パルス信号が先にハイの状態になり、９０度遅れてＢ相パルス信号がハイの状態になる。一方、図３の下段に示すように、ＳＲモータ２０のロータＲの回転方向が図２に示すＣＣＷ（Counter Clock Wise：反時計方向）である場合には、Ｂ相パルス信号が先にハイの状態になり、９０度遅れてＡ相パルス信号がハイの状態になる。 (B) Description of Operation of First Embodiment Next, the operation of the first embodiment will be described. Hereinafter, the outline of the operation of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 3 to 5, and then the detailed operation will be described with reference to FIG. 6. FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the rotation direction of the rotor R of the SR motor 20 and the A-phase pulse signal and B-phase pulse signal. As shown in the upper part of FIG. 3, when the rotation direction of the rotor R of the SR motor 20 is CW (Clock Wise: clockwise) shown in FIG. 2, the A-phase pulse signal is first in a high state, The B-phase pulse signal becomes high after 90 degrees. On the other hand, as shown in the lower part of FIG. 3, when the rotation direction of the rotor R of the SR motor 20 is CCW (Counter Clock Wise: counterclockwise) shown in FIG. The A-phase pulse signal becomes high after 90 degrees.

図４は、カウンタ１３のカウント動作と、Ｚ相パルス信号の関係を示す図である。図４の上段に示すように、ＳＲモータ２０のロータＲの回転方向が図２に示すＣＷである場合には、Ｚ相パルス信号の立ち上がりのタイミングで、カウンタ１３のカウント値が所定の値に設定されるとともに、ロータＲの回転に応じて出力されるＡ相パルス信号およびＢ相パルス信号に基づいてカウンタ１３がカウントダウン動作を実行し、カウント値を転流割込部１４および制御部１０に供給する。転流割込部１４は、カウンタ１３から出力されるカウント値が所定の値になった場合には、転流割込（図４上段の黒丸参照）を発生し、制御部１０に対して転流割込処理を実行させる。 FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the count operation of the counter 13 and the Z-phase pulse signal. As shown in the upper part of FIG. 4, when the rotation direction of the rotor R of the SR motor 20 is CW shown in FIG. 2, the count value of the counter 13 is set to a predetermined value at the rising timing of the Z-phase pulse signal. The counter 13 performs a count-down operation based on the A-phase pulse signal and the B-phase pulse signal output in accordance with the rotation of the rotor R, and the count value is sent to the commutation interrupt unit 14 and the control unit 10. Supply. When the count value output from the counter 13 reaches a predetermined value, the commutation interrupt unit 14 generates a commutation interrupt (see the black circle in the upper part of FIG. 4) and Run the flow interrupt process.

一方、図４の下段に示すように、ＳＲモータ２０のロータＲの回転方向が図２に示すＣＣＷである場合には、Ｚ相パルス信号の立ち上がりのタイミングで、カウンタ１３のカウント値がリセットされる（０に設定される）とともに、ロータＲの回転に応じて出力されるＡ相パルス信号およびＢ相パルス信号に基づいてカウンタ１３がカウントアップ動作を実行し、カウント値を転流割込部１４および制御部１０に供給する。転流割込部１４は、カウンタ１３から出力されるカウント値が所定の値になった場合には、転流割込（図４下段の黒丸参照）を発生し、制御部１０に対して転流割込処理を実行させる。 On the other hand, as shown in the lower part of FIG. 4, when the rotation direction of the rotor R of the SR motor 20 is the CCW shown in FIG. 2, the count value of the counter 13 is reset at the rising timing of the Z-phase pulse signal. (Set to 0) and the counter 13 performs a count-up operation based on the A-phase pulse signal and the B-phase pulse signal output according to the rotation of the rotor R, and the count value is transferred to the commutation interrupt unit. 14 and the control unit 10. When the count value output from the counter 13 reaches a predetermined value, the commutation interrupt unit 14 generates a commutation interrupt (see the black circle in the lower part of FIG. 4) and transfers the commutation interrupt to the control unit 10. Run the flow interrupt process.

図５は低速回転時におけるカウンタ１３の動作について説明する図である。なお、この図５は図４の下段に示す転流割込が発生する部分を拡大して示す図である。通常動作時には、回転位置θ１において転流割込が発生すると、図中に破線で示すように、カウント値がさらに増加していく。しかしながら、例えば、ＳＲモータ２０の始動直後のような低速回転時には、転流割込位置に到達して、転流割込が発生したものの、外力等によってロータＲが逆回転し、ロータＲが適正でない回転位置で転流処理が実行されてロータＲがロックしたり、過電流が巻線に流れたりする場合がある。 FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the counter 13 during low-speed rotation. FIG. 5 is an enlarged view of a portion where the commutation interruption shown in the lower part of FIG. 4 occurs. During normal operation, when a commutation interrupt occurs at the rotational position θ1, the count value further increases as indicated by a broken line in the figure. However, for example, at the time of low speed rotation immediately after the start of the SR motor 20, the commutation interruption position is reached and the commutation interruption occurs, but the rotor R rotates reversely due to an external force or the like, and the rotor R is appropriate. In some cases, the commutation process is executed at a non-rotating position and the rotor R is locked or an overcurrent flows through the winding.

本発明の第１実施形態では、カウンタ１３の値が所定の値になったことをトリガとして転流割込部１４が転流割込を発生して転流割込処理が実行された際に、カウンタ１３の値を再度確認し、回転位置が適正な範囲内である場合には転流処理を開始し、それ以外の場合には転流処理を保留するか、あるいは、ロータＲが前相の回転位置に存在する場合には前相の転流処理を実行する。これにより、適正でない転流処理の実行を防止し、ロータＲがロックしたり、過電流が流れたりすることを抑制することができる。 In the first embodiment of the present invention, when the commutation interrupt unit 14 generates a commutation interrupt and the commutation interrupt process is executed, triggered by the value of the counter 13 reaching a predetermined value. Check the value of the counter 13 again. If the rotational position is within the proper range, the commutation process is started. Otherwise, the commutation process is suspended, or the rotor R is moved to the previous phase. If the rotation position exists, the commutation process of the previous phase is executed. Thereby, execution of the commutation process which is not appropriate can be prevented, and it can suppress that rotor R locks or an overcurrent flows.

図６は図１に示す第１実施形態において、転流割込部１４によって転流割込が発生した場合に実行される処理（転流割込処理）の一例を説明するフローチャートである。このフローチャートの処理が開始されると、以下のステップが実行される。 FIG. 6 is a flowchart for explaining an example of a process (commutation interrupt process) executed when a commutation interrupt is generated by the commutation interrupt unit 14 in the first embodiment shown in FIG. When the processing of this flowchart is started, the following steps are executed.

ステップＳ１０では、制御部１０は、カウンタ１３のカウント値Ｃを取得する。具体的には、図５に示すようにロータＲがＣＣＷ方向に回転している場合に、カウンタ値が所定の値（黒丸で示す値）になった場合には転流割込部１４によって割込が発生し、制御部１０は転流割込処理を実行する。この結果、制御部１０は、カウンタ１３のカウント値Ｃを取得する。 In step S <b> 10, the control unit 10 acquires the count value C of the counter 13. Specifically, when the rotor R is rotating in the CCW direction as shown in FIG. 5, if the counter value reaches a predetermined value (value indicated by a black circle), the commutation interrupt unit 14 interrupts the counter value. The control unit 10 executes commutation interruption processing. As a result, the control unit 10 acquires the count value C of the counter 13.

ステップＳ１１では、制御部１０は、ステップＳ１０で取得したカウンタ値Ｃが適正値（適正な範囲内の値）であるか否かを判定し、適正な範囲内の値であると判定した場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）にはステップＳ１２に進み、それ以外の場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）にはステップＳ１３に進む。具体的には、図５の例では、黒丸の位置において転流割込が発生し、その後に、破線で示すようにカウント値が増加するとともにその増加量が所定の範囲内である場合には適正値であるとしてステップＳ１２に進み、例えば、ロータＲの逆回転により図５に実線で示すようにカウント値が減少して適正な範囲内から外れた場合にはステップＳ１３に進む。なお、カウント値が減少した場合でも、適正な範囲内であれば、通電処理を実行することができる。通電によって、ロータＲを目的の方向に付勢することができるからである。 In step S11, the control unit 10 determines whether or not the counter value C acquired in step S10 is an appropriate value (a value within an appropriate range), and determines that the counter value C is a value within an appropriate range ( In step S11: Yes, the process proceeds to step S12. In other cases (step S11: No), the process proceeds to step S13. Specifically, in the example of FIG. 5, when a commutation interruption occurs at the position of a black circle, and then the count value increases and the increase amount is within a predetermined range as shown by a broken line. Proceeding to step S12 assuming that it is an appropriate value, for example, if the count value decreases due to reverse rotation of the rotor R as shown by the solid line in FIG. 5, the process proceeds to step S13. Even when the count value decreases, the energization process can be executed if the count value is within an appropriate range. This is because the rotor R can be urged in the target direction by energization.

ステップＳ１２では、制御部１０は、アームドライバ１２を制御して通常の転流処理を実行し、元の処理に復帰（リターン）する。この結果、Ｕ相、Ｗ相、Ｖ相の順番（またはこの逆の順番）に転流が実行され、ロータＲが回転する。 In step S12, the control unit 10 controls the arm driver 12 to execute a normal commutation process, and returns (returns) to the original process. As a result, commutation is executed in the order of the U phase, the W phase, and the V phase (or the reverse order), and the rotor R rotates.

ステップＳ１３では、制御部１０は、カウント値Ｃが前相における適正値（適正な範囲内の値）であるか否かを判定し、前相の適正な範囲内の値である場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）にはステップＳ１４に進み、それ以外の場合（ステップＳ１３：Ｎｏ）にはステップＳ１５に進む。例えば、Ｕ相において転流割込が発生した場合に、カウンタ１３の値が前相のＶ相（またはＷ相）の値であると判定した場合にはステップＳ１４に進み、それ以外の場合にはステップＳ１５に進む。 In step S13, the control unit 10 determines whether or not the count value C is an appropriate value in the previous phase (a value within an appropriate range), and when the count value C is a value within an appropriate range in the previous phase (step S13). : Yes), the process proceeds to step S14, and otherwise (step S13: No), the process proceeds to step S15. For example, when commutation interruption occurs in the U phase, if it is determined that the value of the counter 13 is the value of the V phase (or W phase) of the previous phase, the process proceeds to step S14, and otherwise Advances to step S15.

ステップＳ１４では、制御部１０は、アームドライバ１２を制御して前相に対応する転流処理を実行し、元の処理に復帰（リターン）する。例えば、Ｕ相において転流割込が発生した場合に、カウンタ１３の値が前相のＶ相（またはＷ相）の値であると判定した場合にはＶ相（またはＷ相）に対応する転流処理（Ｖ相からＵ相への転流処理またはＷ相からＵ相への転流処理）を実行する。 In step S14, the control unit 10 controls the arm driver 12 to execute the commutation process corresponding to the previous phase, and returns (returns) to the original process. For example, when commutation interruption occurs in the U phase, if it is determined that the value of the counter 13 is the value of the V phase (or W phase) of the previous phase, it corresponds to the V phase (or W phase). A commutation process (a commutation process from the V phase to the U phase or a commutation process from the W phase to the U phase) is performed.

ステップＳ１５では、制御部１０は、転流処理を不実行の状態で、元の処理に復帰（リターン）する。例えば、Ｕ相において転流割込が発生した場合に、カウンタ１３の値がＵ相にもＷ相の値にも該当しない場合には、転流処理を実行せずに元の処理に復帰し、再度、転流割込が発生するまで待機状態となる。 In step S15, the control unit 10 returns (returns) to the original process without executing the commutation process. For example, when a commutation interrupt occurs in the U phase and the value of the counter 13 does not correspond to the value of the U phase or the W phase, the commutation process is not executed and the process returns to the original process. Again, it will be in a standby state until commutation interruption occurs.

以上の処理によれば、転流割込部１４による転流割込が発生し、制御部１０によって転流割込処理が開始された場合に、カウンタ１３の値を再度参照し、適正な範囲内である場合にのみ、転流処理を実行するようにしたので、例えば、極低速回転時に負荷の影響によってロータＲが逆回転し、適正な範囲内でなくなった場合には転流処理が保留されるので、ロータＲのロックや過電流を防止することができる。また、ロータＲの逆回転が進み、前相まで戻った場合には、前相において適正な範囲内であることを確認して前相の転流処理を実行するようにしたので、逆回転を停止して目的の方向に回転させることができる。 According to the above processing, when a commutation interrupt is generated by the commutation interrupting unit 14 and the commutation interrupting process is started by the control unit 10, the value of the counter 13 is referred again, and an appropriate range is obtained. Since the commutation process is executed only when it is within the range, for example, when the rotor R rotates in reverse due to the influence of the load at the time of extremely low speed rotation and becomes out of the proper range, the commutation process is suspended. Thus, the rotor R can be locked and overcurrent can be prevented. In addition, when the reverse rotation of the rotor R progresses and returns to the previous phase, the commutation process of the previous phase is executed after confirming that the previous phase is within the proper range. It can be stopped and rotated in the desired direction.

（Ｃ）第２実施形態の構成の説明
つぎに、本発明の第２実施形態について説明する。図７は本発明の第２実施形態に係るスイッチトリラクタンスモータの制御装置の構成例を示す図である。なお、図７において図１と対応する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。図７に示すスイッチトリラクタンスモータの制御装置１Ａでは図１と比較すると、原点割込部１５が新たに付加されるとともに、記憶部１１にフラグ１１ａが追加されている。また、図７では制御部１０において実行される処理が図１の場合とは異なっている。これ以外の構成は、図１の場合と同様である。 (C) Description of Configuration of Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of a control device for a switched reluctance motor according to a second embodiment of the present invention. In FIG. 7, parts corresponding to those in FIG. In the switched reluctance motor control device 1 </ b> A shown in FIG. 7, compared to FIG. 1, an origin interrupt unit 15 is newly added and a flag 11 a is added to the storage unit 11. In FIG. 7, the processing executed in the control unit 10 is different from that in FIG. 1. Other configurations are the same as those in FIG.

ここで、原点割込部１５は、レゾルバ２１が出力するＺ相パルス信号の立ち上がりに同期して、原点割込を発生して制御部１０に原点割込処理を実行させる。記憶部１１に記憶されているフラグ１１ａは、転流処理が実行されると“１”の状態とされ、それ以外の場合には“０”の状態とされる。 Here, the origin interrupt unit 15 generates an origin interrupt in synchronization with the rise of the Z-phase pulse signal output from the resolver 21 and causes the control unit 10 to perform origin interrupt processing. The flag 11a stored in the storage unit 11 is set to “1” when the commutation process is executed, and is set to “0” in other cases.

（Ｄ）第２実施形態の動作の説明
つぎに、第２実施形態の動作について説明する。以下では、図８を参照して第２実施形態の動作の概要を説明した後、図９，１０を参照して詳細な動作について説明する。図８は、第２実施形態の動作を説明するための図である。この図において、実線は正常な場合のカウンタ値の変化を示し、破線は正常でない場合のカウンタ値の変化を示している。実線で示す正常時には、回転位置θ１においてカウンタ値が所定のカウント値Ｃ１に達するので、このタイミングにおいて転流割込が発生し転流割込処理が実行される。その後、回転位置θ２において、Ｚ相パルス信号の立ち上がりでカウンタ１３がリセットされる。 (D) Description of Operation of Second Embodiment Next, the operation of the second embodiment will be described. Hereinafter, the outline of the operation of the second embodiment will be described with reference to FIG. 8, and then the detailed operation will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the second embodiment. In this figure, the solid line shows the change in the counter value when it is normal, and the broken line shows the change in the counter value when it is not normal. At the normal time indicated by the solid line, the counter value reaches a predetermined count value C1 at the rotational position θ1, so that a commutation interrupt is generated at this timing and the commutation interrupt process is executed. Thereafter, at the rotational position θ2, the counter 13 is reset at the rising edge of the Z-phase pulse signal.

一方、破線で示す正常でない場合には、例えば、Ａ，Ｂ相パルス信号に重畳されるノイズ等の影響により、カウンタ１３が誤動作して、途中でカウント値が正常に上昇しない状態となる。この結果、回転位置θ１においてカウンタ値が所定のカウント値Ｃ１に達しないので、このタイミングにおいて転流割込が発生せず、転流割込処理が実行されない状態で、Ｚ相パルス信号の立ち上がりにおいてカウンタ１３がリセットされる。この結果、この相における転流が実行されずに、ロータＲがロックしたり、過電流が生じたりする場合がある。 On the other hand, if it is not normal indicated by a broken line, for example, the counter 13 malfunctions due to the influence of noise superimposed on the A and B phase pulse signals, and the count value does not rise normally. As a result, since the counter value does not reach the predetermined count value C1 at the rotational position θ1, no commutation interrupt occurs at this timing, and no commutation interrupt processing is executed, and at the rise of the Z-phase pulse signal The counter 13 is reset. As a result, the commutation in this phase may not be executed, and the rotor R may lock or an overcurrent may occur.

本発明の第２実施形態では、転流割込処理が実行された場合には、フラグ１１ａを“１”の状態に設定する。そして、Ｚ相パルス信号がハイの状態になった場合には、フラグ１１ａが“１”の状態か否かを判定し、“１”の状態の場合には転流処理が正常に実行されているとしてフラグ１１ａを“０”の状態に設定してつぎの処理に移る。一方、フラグ１１ａが“０”の場合には、転流処理が正常に実行されていないとして転流処理を実行した後につぎの処理に移る。 In the second embodiment of the present invention, when the commutation interrupt process is executed, the flag 11a is set to "1". When the Z-phase pulse signal becomes high, it is determined whether or not the flag 11a is “1”. When the flag 11a is “1”, the commutation process is normally executed. The flag 11a is set to "0", and the next processing is started. On the other hand, when the flag 11a is “0”, it is determined that the commutation process has not been normally executed, and the process proceeds to the next process after the commutation process is executed.

以上の処理によれば、Ａ，Ｂ相パルス信号にノイズが混入する等の原因により、カウンタ１３が正常に動作しない場合であっても、転流処理を確実に実行することができるので、ロータＲがロックしたり、過電流が発生したりすることを防止することができる。 According to the above processing, even if the counter 13 does not operate normally due to noise mixed into the A and B phase pulse signals, the commutation processing can be executed reliably. It is possible to prevent R from locking or overcurrent.

つぎに、図９，１０を参照して図７に示す第２実施形態において実行される処理の流れについて説明する。図９は、転流割込部１４によって転流割込が発生した場合に実行される処理の流れを説明するフローチャートである。このフローチャートの処理が開始されると以下のステップが実行される。 Next, the flow of processing executed in the second embodiment shown in FIG. 7 will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a flowchart for explaining the flow of processing executed when a commutation interrupt is generated by the commutation interrupt unit 14. When the process of this flowchart is started, the following steps are executed.

ステップＳ３０では、制御部１０は、記憶部１１のフラグ１１ａを“１”の状態に設定する。
In step S30, the control unit 10 sets the flag 11a of the storage unit 11 to a state of “ 1 ”.

ステップＳ３１では、制御部１０は、アームドライバ１２を制御して転流処理を実行する。この結果、例えば、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の順番（またはこの逆の順番）に転流が実行され、ロータＲが回転する。そして、転流処理を終了し、元の処理に復帰（リターン）する。 In step S31, the control unit 10 controls the arm driver 12 to execute commutation processing. As a result, for example, commutation is executed in the order of the U phase, the V phase, and the W phase (or the reverse order), and the rotor R rotates. Then, the commutation process is terminated, and the original process is returned (returned).

図１０は、原点割込部１５によって原点割込が発生した場合に実行される処理の流れを説明するフローチャートである。このフローチャートの処理が開始されると以下のステップが実行される。 FIG. 10 is a flowchart for explaining the flow of processing executed when an origin interrupt is generated by the origin interrupt unit 15. When the process of this flowchart is started, the following steps are executed.

ステップＳ５０では、カウンタ１３は、Ｚ相パルス信号に基づいて、カウント値をクリアする。例えば、回転方向がＣＣＷの場合にはカウント値を“０”に設定し、回転方向がＣＷの場合には所定の値（カウント開始値）に設定する。 In step S50, the counter 13 clears the count value based on the Z-phase pulse signal. For example, when the rotation direction is CCW, the count value is set to “0”, and when the rotation direction is CW, the count value is set to a predetermined value (count start value).

ステップＳ５１では、制御部１０は、記憶部１１のフラグ１１ａの情報を取得し、フラグ１１ａが“１”であるか否かを判定し、“１”である場合（ステップＳ５１：Ｙｅｓ）にはステップＳ５２に進み、それ以外の場合（ステップＳ５１：Ｎｏ）にはステップＳ５３に進む。具体的には、正常動作時には、図９の処理によってフラグ１１ａが“１”に設定されるとともに転流処理が実行されることから、ステップＳ５１ではＹｅｓと判定されてステップＳ５２に進み、正常でない場合にはフラグ１１ａは“０”の状態であるのでその場合にはＮｏと判定されてステップＳ５３に進む。 In step S51, the control unit 10 acquires information on the flag 11a in the storage unit 11, determines whether the flag 11a is “1”, and if it is “1” (step S51: Yes). The process proceeds to step S52, and otherwise (step S51: No), the process proceeds to step S53. Specifically, during normal operation, the flag 11a is set to “1” by the process of FIG. 9 and the commutation process is executed. Therefore, it is determined Yes in step S51 and the process proceeds to step S52, which is not normal. In this case, since the flag 11a is in the “0” state, in this case, it is determined No and the process proceeds to step S53.

ステップＳ５２では、制御部１０は、記憶部１１のフラグ１１ａを“０”に設定し、元の処理に復帰（リターン）する。 In step S52, the control unit 10 sets the flag 11a of the storage unit 11 to “0” and returns (returns) to the original process.

ステップＳ５３では、制御部１０は、カウンタ１３の誤動作によって実行されなかった転流処理を実行し、元の処理に復帰（リターン）する。これにより、転流処理を確実に実施することができる。 In step S53, the control unit 10 executes a commutation process that has not been executed due to a malfunction of the counter 13, and returns to the original process. Thereby, a commutation process can be implemented reliably.

以上の処理によれば、例えば、Ａ，Ｂ相パルス信号にノイズが混入してカウンタ１３が誤動作した場合であっても、転流処理を確実に実行することができることから、ロータＲがロックしたり、過電流が生じたりすることを防止できる。 According to the above process, for example, even when the counter 13 malfunctions due to noise mixed in the A and B phase pulse signals, the commutation process can be executed reliably, so the rotor R is locked. Or overcurrent can be prevented.

（Ｅ）変形実施形態の説明
以上の実施形態は一例であって、本発明が上述したような場合のみに限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、以上の実施形態では、図６の処理と図９，１０の処理を別の実施形態において実行する場合を例として説明したが、これらの処理の双方を同じ実施形態で実行するようにしてもよい。具体的には、図６の処理において、フラグ１１ａを“１”に設定するステップを追加し、図１０の処理を実行すればよい。このような実施形態によれば、極低回転時における誤動作を防止できるとともに、Ａ，Ｂ相パルス信号に混入するノイズによる誤動作を防止できる。
(E) Description of Modified Embodiment The above embodiment is an example, and it is needless to say that the present invention is not limited to the case as described above. For example, in the above embodiment, the case where the process of FIG. 6 and the process of FIGS. 9 and 10 are executed in another embodiment has been described as an example. However, both of these processes are executed in the same embodiment. Also good. Specifically, in the process of FIG. 6, a step of setting the flag 11a to “ 1 ” may be added and the process of FIG. 10 may be executed. According to such an embodiment, it is possible to prevent malfunction during extremely low rotation and to prevent malfunction due to noise mixed in the A and B phase pulse signals.

また、以上の実施形態では、ＳＲモータ２０として、ステータ突極が６極で、ロータ突極が４極のものを例に挙げて説明したが、これ以外の個数の組み合わせであってもよい。 In the above embodiment, the SR motor 20 has been described with an example in which the stator salient poles are 6 poles and the rotor salient poles are 4 poles. However, other combinations may be used.

１スイッチトリラクタンスモータの制御装置
１０制御部（判定手段、制御手段）
１１記憶部
１１ａフラグ
１２アームドライバ
１３カウンタ
１４転流割込部（割込手段）
１５原点割込部（割込手段）
２０ＳＲモータ
２１レゾルバ
３０電源部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Switch reluctance motor control apparatus 10 Control part (determination means, control means)
11 storage section 11a flag 12 arm driver 13 counter 14 commutation interrupt section (interrupt means)
15 Origin interrupt part (interrupt means)
20 SR motor 21 Resolver 30 Power supply

Claims

ロータの回転位置を検出するレゾルバを有するスイッチトリラクタンスモータの制御装置において、
前記レゾルバからのパルス信号に基づいて割込を発生する割込手段と、
前記割込手段によって割込が発生した際に、前記ロータの回転位置に応じて転流処理が適切に実行されているか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段によって前記転流処理が適切に実行されていないと判定した場合に、前記転流処理を実行するか、あるいは、前記転流処理の実行を保留する制御を行う制御手段と、を有し、
前記割込手段は、前記レゾルバによって生成されたＡ相パルス信号およびＢ相パルス信号をカウントして所定のカウント値になった場合に転流割込を発生するとともに前記転流割込によって転流割込処理が実行されたことを記憶部に記憶し、また、前記レゾルバによって生成される原点位置を示すＺ相パルス信号を検出した場合に原点割込を発生し、
前記判定手段は、前記原点割込が発生した場合であって、前記記憶部に前記転流割込処理が実行されたことが記憶されていないときには前記転流処理を実行し、前記記憶部に前記転流割込処理が実行されたことが記憶されているときにはこの記憶を消去する、
ことを特徴とするスイッチトリラクタンスモータの制御装置。 In a control device for a switched reluctance motor having a resolver for detecting a rotational position of a rotor,
Interrupt means for generating an interrupt based on a pulse signal from the resolver;
A determination unit that determines whether or not a commutation process is appropriately executed in accordance with a rotational position of the rotor when an interrupt is generated by the interrupt unit;
Control means for executing the commutation process when the determination means determines that the commutation process is not properly executed, or performing a control to suspend execution of the commutation process. And
The interrupt means counts the A-phase pulse signal and the B-phase pulse signal generated by the resolver and generates a commutation interrupt when the count value reaches a predetermined count value. The fact that the interrupt process has been executed is stored in the storage unit, and the origin interrupt is generated when the Z-phase pulse signal indicating the origin position generated by the resolver is detected,
The determination means executes the commutation process when the origin interruption has occurred and the storage unit does not store the fact that the commutation interrupt process has been executed, and stores the commutation process in the storage unit. When it is stored that the commutation interruption process has been executed, this storage is deleted.
A control device for a switched reluctance motor.

前記割込手段は、前記ロータの回転位置および回転方向を検出するために前記レゾルバによって生成されるＡ相パルス信号およびＢ相パルス信号をカウントして所定のカウント値になった場合に転流割込を発生し、
前記判定手段は、前記転流割込が発生した場合に、前記カウント値を再度確認することで、前記ロータが適正な範囲内に存在するか否かを判定し、
前記制御手段は、前記ロータが適正な範囲内に存在する場合には前記転流処理を実行し、それ以外の場合には前記転流処理の実行を保留するか、または、前記ロータの回転位置に応じた適切な転流処理を実行する、
ことを特徴とする請求項１に記載のスイッチトリラクタンスモータの制御装置。
The interruption means counts the A-phase pulse signal and the B-phase pulse signal generated by the resolver to detect the rotational position and direction of the rotor, and the commutation division is performed when a predetermined count value is reached. Is generated,
The determination means determines whether or not the rotor is within an appropriate range by checking the count value again when the commutation interruption occurs.
The control means executes the commutation process when the rotor is within an appropriate range, and otherwise holds the execution of the commutation process, or the rotational position of the rotor. Perform the appropriate commutation process according to
The switched reluctance motor control apparatus according to claim 1.