JP2000069783A - Motor controller - Google Patents

Motor controller

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JP2000069783A
JP2000069783A JP10234325A JP23432598A JP2000069783A JP 2000069783 A JP2000069783 A JP 2000069783A JP 10234325 A JP10234325 A JP 10234325A JP 23432598 A JP23432598 A JP 23432598A JP 2000069783 A JP2000069783 A JP 2000069783A
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Yutaka Tamagawa
裕 玉川
Mitsuaki Hirakawa
三昭 平川
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Honda Motor Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable accurate torque control by adjusting a feedback gain in an armature current control means depending on amount of manipulation calculated to eliminate deviation from a target supply power and an actual supply power. SOLUTION: If a difference voltage Vas outputted from a difference output circuit 20 is 0 when a reference triangular wave (a) having amplitude A1 and period T1 is inputted to a negative input terminal of a comparator 24 of an armature current control means, the reference voltage Vb of an adder 22 is inputted to a positive input terminal of the comparator 24. Therefore, a pulse signal having the width W1 is outputted from the output terminal. A voltage application time to the armature during the period T1 is regulated and supply current to armature can be controlled by impressing a voltage to the armature when the output of pulse signal C is at a high level and the supply current to the armature is feedback-controlled to eliminate difference depending on difference between the detected value of armature current and the target current value. As a result, accurate torque control can be realized.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術の分野】本発明は、モータの電機子
に供給する電流をフィードバック制御することで、モー
タの出力トルクを制御するモータ制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor control device for controlling an output torque of a motor by feedback-controlling a current supplied to an armature of the motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、モータの出力トルクの制御方法と
しては、モータの電機子に流れる電流(以下、電機子電
流という)を検出し、検出した電流値が指示トルクに応
じた目標電流値と一致するように、モータの電機子に供
給する電流をフィードバック制御する方法が一般的に採
用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of controlling an output torque of a motor, a current flowing through an armature of a motor (hereinafter referred to as an armature current) is detected, and a detected current value is set to a target current value corresponding to an instruction torque. In general, a method of feedback-controlling the current supplied to the armature of the motor so as to coincide with each other is adopted.

【0003】具体的には、例えばモータの電機子に印加
する電圧のパルス幅を、モータの電機子電流の検出値と
目標電流値との偏差に応じて変更することで、電機子電
流を調節するPWM制御が用いられる。
Specifically, the armature current is adjusted by, for example, changing the pulse width of the voltage applied to the armature of the motor according to the deviation between the detected value of the armature current of the motor and the target current value. PWM control is used.

【0004】ここで、PWM制御は、基本的にはモータ
の電機子に印加される電圧の振幅(≒モータの電源電
圧)が一定に保たれていることを前提として、モータの
電機子電流を制御するものである。そのため、定電圧電
源やバッテリー等を使用したときのように、電源電圧の
変動が比較的小さい場合には、良好な制御性能を得るこ
とができる。
Here, the PWM control basically assumes that the amplitude of the voltage applied to the armature of the motor (≒ the power supply voltage of the motor) is kept constant and the armature current of the motor is controlled. To control. Therefore, when the fluctuation of the power supply voltage is relatively small, such as when a constant voltage power supply or a battery is used, good control performance can be obtained.

【0005】ところが、モータの電源として、例えば電
気二重層コンデンサのように出力電圧の変動が大きい電
源を使用したときには、電源電圧の変動により制御性能
が悪化するという不都合がある。この不都合を解消する
ため、電源電圧の検出値、電機子電流の検出値、モータ
回転数の検出値等を制御パラメータとして入力し、これ
らの制御パラメータに応じてモータの電機子に印加する
電圧のパルス幅をソフトウェア演算により決定してPW
M制御を行う、いわゆるソフトウェアサーボ制御を行う
ことが考えられる。
However, when a power supply having a large fluctuation in output voltage such as an electric double layer capacitor is used as a power supply for the motor, there is a disadvantage that the control performance is deteriorated due to the fluctuation in the power supply voltage. In order to solve this inconvenience, the detected value of the power supply voltage, the detected value of the armature current, the detected value of the motor speed, and the like are input as control parameters, and the voltage applied to the motor armature is Determine pulse width by software calculation and PW
It is conceivable to perform so-called software servo control that performs M control.

【0006】しかし、このようなソフトウェアサーボ制
御を行うためには、各制御パラメータの値から電機子に
印加する電圧のパルス幅を決定するために多量のデータ
を予め保持する必要がある。そして、保持したデータに
基づいて電機子に印加する電圧のパルス幅を決定するた
めには複雑な演算処理が必要となる。さらに、電機子に
印加する電圧のパルス幅の決定は、モータの制御遅れを
生じないように高速に行う必要がある。そのため、ソフ
トウェアサーボ制御を行うためには、複雑な演算処理を
高速に行うことができる高性能のCPUやDSPを用い
なければならず、モータ制御装置の構成が複雑になると
共に、コスト的にも高いものとなるという不都合があっ
た。
However, in order to perform such software servo control, it is necessary to hold a large amount of data in advance to determine the pulse width of the voltage applied to the armature from the value of each control parameter. In order to determine the pulse width of the voltage applied to the armature based on the held data, complicated arithmetic processing is required. Further, the pulse width of the voltage applied to the armature needs to be determined at high speed so as not to cause a control delay of the motor. Therefore, in order to perform software servo control, it is necessary to use a high-performance CPU or DSP capable of performing complicated arithmetic processing at high speed, which complicates the configuration of the motor control device and reduces cost. There was a disadvantage that it would be expensive.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、出力電圧の
変動が大きい電源と比較的演算処理能力の低いCPUを
使用して、正確なトルク制御を行うことのできるモータ
制御装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a motor control device capable of performing accurate torque control using a power supply having a large output voltage fluctuation and a CPU having a relatively low arithmetic processing capability. With the goal.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、モータと、該モータの電機子に流れる電流
を検出する電流検出手段と、該電流検出手段により検出
される電流値が所定のトルク指令に応じた目標電流値と
一致するように、該モータの電機子に供給する電流をフ
ィードバック制御する電機子電流制御手段とを備えたモ
ータ制御装置の改良に関する。
In order to achieve the above object, the present invention provides a motor, current detecting means for detecting a current flowing through an armature of the motor, and a current value detected by the current detecting means. The present invention relates to an improvement in a motor control device including an armature current control unit that feedback-controls a current supplied to an armature of a motor so as to match a target current value corresponding to a predetermined torque command.

【0009】そして、前記モータの電源電圧を検出する
電圧検出手段と、前記モータの回転数を検出する回転数
検出手段と、該電圧検出手段により検出された電圧値と
該回転数検出手段により検出された回転数と前記トルク
指令とから前記モータの電機子に供給する目標供給電力
を算出する目標供給電力算出手段と、前記電流検出手段
により検出された電流値と前記電圧検出手段により検出
された電圧値とから前記モータに実際に供給される実供
給電力を算出する実供給電力算出手段と、前記目標供給
電力と前記実供給電力との偏差を解消するための操作量
算出する操作量算出手段と、該操作量に応じて前記電機
子電流制御手段におけるフィードバックゲインを調節す
るゲイン調節手段とを備えたことを特徴とする。
A voltage detecting means for detecting a power supply voltage of the motor; a rotational speed detecting means for detecting a rotational speed of the motor; a voltage value detected by the voltage detecting means and a voltage value detected by the rotational speed detecting means. Target supply power calculation means for calculating target supply power to be supplied to the armature of the motor from the rotation speed obtained and the torque command, and a current value detected by the current detection means and detected by the voltage detection means. Actual supply power calculation means for calculating actual supply power actually supplied to the motor from a voltage value, and operation amount calculation means for calculating an operation amount for eliminating a deviation between the target supply power and the actual supply power And a gain adjusting means for adjusting a feedback gain in the armature current control means according to the operation amount.

【0010】モータの効率(モータの出力/モータの電
機子への供給電力)は、モータの電源電圧の変動に応じ
て変化する。また、モータの回転数の変化もモータの効
率に影響を与える。そのため、前記目標供給電力算出手
段は、前記トルク指令に応じたモータの出力を得るため
に必要となるモータへの目標供給電力を、前記トルク指
令とモータの電源電圧とモータの回転数とにより算出す
る。
The efficiency of the motor (output of the motor / power supplied to the armature of the motor) changes according to the fluctuation of the power supply voltage of the motor. Further, a change in the number of rotations of the motor also affects the efficiency of the motor. Therefore, the target supply power calculation means calculates a target supply power to the motor required to obtain an output of the motor in accordance with the torque command, based on the torque command, the power supply voltage of the motor, and the rotation speed of the motor. I do.

【0011】そして、前記ゲイン調節手段は、前記操作
量算出手段により算出された、前記実供給電力と前記目
標供給電力との偏差を解消するための操作量に応じて、
前記電機子電流制御手段によるフィードバックゲインを
調節する。そのため、モータの電源電圧が変動してモー
タへの実供給電力が変化しても、前記トルク指令に応じ
た実供給電力が供給されるように、モータの電機子に供
給される電流が制御される。これにより、モータの電源
電圧の変動が大きいときであっても、正確なモータのト
ルク制御を行うことができる。そして、前記操作量は簡
易な演算処理(例えばPI制御の演算処理)で算出で
き、前記フィードバックゲインの調節は簡易なハードウ
ェア構成等により実現できるので、高性能なCPUやD
SPを用いる必要はない。そのため、比較的演算能力の
低いCPUを用いてモータの制御装置を構成することが
でき、装置構成が複雑化することや、装置コストが上昇
することを抑制することができる。
[0011] The gain adjusting means is responsive to an operation amount calculated by the operation amount calculating means for eliminating a deviation between the actual supply power and the target supply power.
The feedback gain by the armature current control means is adjusted. Therefore, even if the power supply voltage of the motor changes and the actual supply power to the motor changes, the current supplied to the motor armature is controlled so that the actual supply power according to the torque command is supplied. You. Thus, accurate motor torque control can be performed even when the fluctuation of the power supply voltage of the motor is large. The operation amount can be calculated by a simple calculation process (for example, PI control calculation process), and the adjustment of the feedback gain can be realized by a simple hardware configuration or the like.
There is no need to use SP. Therefore, the motor control device can be configured using a CPU having relatively low arithmetic performance, and thus it is possible to suppress the complexity of the device configuration and increase in device cost.

【0012】上述したように、前記ゲイン調節手段によ
り、前記電機子電流制御手段におけるフィードバックゲ
インを調節することで、基本的には電源電圧の変動が生
じても安定したトルク制御を行うことができる。しか
し、フィードバックゲインの調節範囲には限界があり、
モータの電機子への供給電流を無制限に調節することは
できない。そのため、前記トルク指令に応じた目標電流
値をモータの電機子に供給することができない場合があ
る。
As described above, by adjusting the feedback gain in the armature current control means by the gain adjustment means, basically stable torque control can be performed even if the power supply voltage fluctuates. . However, the adjustment range of the feedback gain is limited,
The supply current to the motor armature cannot be adjusted without limit. For this reason, a target current value corresponding to the torque command may not be supplied to the armature of the motor.

【0013】そこで、本発明においては、前記操作量算
出手段により算出された前記操作量が、所定の限界操作
量(例えばフィードバックゲインの調節範囲の上限付近
に対応させて設定される)を越えたときに、前記モータ
の界磁極に供給する界磁電流を調節して、界磁極に発生
する磁束を弱める界磁弱め制御を行う界磁制御手段を備
え、前記操作量算出手段により算出された操作量が該限
界操作量を越えたときには、前記界磁制御手段により界
磁弱め制御を行う。これにより、モータの電機子に供給
可能な電流値を増加させることができ、トルク制御の制
御範囲を拡大することができる。そして、本発明によれ
ば、フィードバックゲインの制御領域(操作量≦限界操
作量)から、界磁弱め制御領域(操作量>限界操作量)
への切替を、前記操作量という一つの変数に基づいて行
うため、制御領域の切替がスムーズに行われて良好な制
御特性を得ることができる。
Therefore, in the present invention, the operation amount calculated by the operation amount calculation means exceeds a predetermined limit operation amount (for example, set in correspondence with the vicinity of the upper limit of the feedback gain adjustment range). Sometimes, the motor further includes field control means for adjusting a field current supplied to a field pole of the motor to perform field weakening control to weaken a magnetic flux generated in the field pole, and the operation amount calculated by the operation amount calculation means is provided. When the limit operation amount is exceeded, field weakening control is performed by the field control means. Thus, the current value that can be supplied to the armature of the motor can be increased, and the control range of the torque control can be expanded. According to the present invention, the field for weakening the control field (operation amount> limit operation amount) is deduced from the feedback gain control region (operation amount ≦ limit operation amount).
The switching to the control region is performed based on one variable called the operation amount, so that the switching of the control region is performed smoothly, and good control characteristics can be obtained.

【0014】また、前記界磁制御手段は、前記操作量の
大きさに応じて、前記界磁弱め制御における界磁電流の
調節量を決定することを特徴とする。
Further, the field control means determines an adjustment amount of a field current in the field weakening control according to the magnitude of the operation amount.

【0015】かかる本発明によれば、前記操作量の大き
さに応じて前記界磁弱め制御における界磁電流の調節量
が決定することで、電源電圧の変動に応じた適切な界磁
弱め制御を行うことができると共に、フィードバックゲ
インの制御領域から界磁弱め制御領域への移行時におけ
るモータの発生トルクを滑らかに変化させることができ
る。
According to the present invention, the amount of adjustment of the field current in the field weakening control is determined in accordance with the magnitude of the operation amount, so that the appropriate field weakening control according to the fluctuation of the power supply voltage. Can be performed, and the generated torque of the motor at the time of shifting from the feedback gain control region to the field weakening control region can be smoothly changed.

【0016】また、前記電機子電流制御手段は、前記電
流検出手段により検出された電流値と前記目標電流値と
の差と、基準三角波とを比較することで前記電機子に印
加する電圧のパルス幅を決定するPWM制御により、前
記モータの電機子に供給する電流を制御し、前記ゲイン
調節手段は、前記基準三角波の振幅を変更することで前
記フィードバックゲインを調節することを特徴とする。
The armature current control means compares the difference between the current value detected by the current detection means with the target current value and a reference triangular wave to generate a pulse of a voltage applied to the armature. The current supplied to the armature of the motor is controlled by PWM control for determining the width, and the gain adjusting means adjusts the feedback gain by changing the amplitude of the reference triangular wave.

【0017】モータの電機子に供給する電流を制御する
方法として、モータの電機子に印加する電圧のパルス幅
を調節するPWM制御が広く採用されている。そして、
本発明により、前記電流検出手段により検出された電流
値と前記目標電流値との差と、前記基準三角波とを比較
することで前記パルス幅を決定する構成とした場合は、
前記基準三角波の振幅を変更することで、前記電流検出
手段により検出された電流値と前記目標電流値との差に
応じて決定される前記パルス幅が変更され、前記フィー
ドバックゲインを容易に調節することができる。
As a method of controlling the current supplied to the motor armature, PWM control for adjusting the pulse width of the voltage applied to the motor armature is widely used. And
According to the present invention, when the pulse width is determined by comparing the difference between the current value detected by the current detection unit and the target current value with the reference triangular wave,
By changing the amplitude of the reference triangular wave, the pulse width determined according to the difference between the current value detected by the current detection means and the target current value is changed, and the feedback gain is easily adjusted. be able to.

【0018】また、前記モータの電源として電気二重層
コンデンサを用いたことを特徴とする。電気二重層コン
デンサは、残充電量の減少に伴う出力電圧の減少幅が大
きいため、特に本発明の適用効果が大きい。
Further, an electric double layer capacitor is used as a power supply for the motor. The electric double-layer capacitor has a large effect of applying the present invention, particularly since the output voltage is greatly reduced by a decrease in the remaining charge amount.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の一例につい
て、図1〜図5を参照して説明する。図1は本発明のモ
ータ制御装置の全体構成図、図2は図1に示したモータ
ドライバの作動説明図、図3は図1に示したモータコン
トローラの制御ブロック図、図4は図3に示した制御選
択手段の作動説明図、図5はフィードバックゲインの補
正処理の説明図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is an overall configuration diagram of the motor control device of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of the operation of the motor driver shown in FIG. 1, FIG. 3 is a control block diagram of the motor controller shown in FIG. 1, and FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram of the operation of the control selection means shown in FIG.

【0020】図1を参照して、本実施の形態のモータ制
御装置はエンジンとモータの組合わせにより駆動力を得
るいわゆるハイブリット車両に搭載されるものであり、
DCブラシレスモータであるモータ1と、電気二重層コ
ンデンサであってモータ1の作動用電源である電源2
と、モータ1が所望のトルクを発生するようにモータ1
の電機子3と界磁極4への供給電流を制御するモータド
ライバー5と、モータドライバー5に対して各種の制御
指示を与えるモータコントローラ6とを備える。
Referring to FIG. 1, the motor control device according to the present embodiment is mounted on a so-called hybrid vehicle that obtains a driving force by a combination of an engine and a motor.
A motor 1 which is a DC brushless motor, and a power source 2 which is an electric double layer capacitor and is a power supply for operating the motor 1
And the motor 1 so that the motor 1 generates a desired torque.
A motor driver 5 for controlling a current supplied to the armature 3 and the field pole 4 of the first embodiment, and a motor controller 6 for giving various control instructions to the motor driver 5.

【0021】モータコントローラ6は、CPU、RO
M、RAM等によって構成され、車両の速度や電源2の
出力電圧等を入力して車両の作動を制御する統括的コン
トローラ(図示しない)から与えられるトルク指令に応
じて、モータ1の電機子3に供給する電流の目標値(以
下、目標電流値という)を決定し、該目標電流値をモー
タドライバー5に指示する。
The motor controller 6 includes a CPU, an RO,
M, a RAM, etc., according to a torque command given from a general controller (not shown) for controlling the operation of the vehicle by inputting the speed of the vehicle, the output voltage of the power supply 2 and the like. Of the current supplied to the motor driver 5 (hereinafter referred to as a target current value), and instructs the motor driver 5 on the target current value.

【0022】モータドライバー5に備えられた電機子電
流制御手段7は、モータ1の電機子3に3相(U,V,
W)の駆動電圧を印加することで回転磁界を生じさせ
る。そして、電流センサ8,9(本発明の電流検出手段
に相当する)により、実際に電機子3に流れる電流(以
下、電機子電流という)を検出し、検出した電機子電流
が前記目標電流値と一致するように、電機子3に供給す
る電流をフィードバック制御する。尚、界磁極4に供給
する電流は、通常は界磁電流制御手段10により一定に
保たれる。
The armature current control means 7 provided in the motor driver 5 applies three phases (U, V,
A rotating magnetic field is generated by applying the drive voltage W). Then, currents actually flowing through the armature 3 (hereinafter, referred to as armature currents) are detected by the current sensors 8 and 9 (corresponding to current detection means of the present invention), and the detected armature current is set to the target current value. The current supplied to the armature 3 is feedback-controlled so as to coincide with The current supplied to the field pole 4 is normally kept constant by the field current control means 10.

【0023】ここで、電機子電流制御手段7は、PWM
制御によりモータ1の電機子3に供給する電流を制御す
る。図2(a)を参照して、電機子電流制御手段7は、
前記目標電流値と電機子電流の検出値との差分(目標電
流値−電機子電流の検出値)に応じた差分電圧Vasを出
力する差分出力回路20と、電源2の出力電圧が所定レ
ベル(例えば電源2が満充電されたときの出力電圧レベ
ル)であるときに、前記目標電流値での電流供給が得ら
れるように規定された基準電圧Vb を出力する基準電圧
出力回路21と、差分出力回路20から出力される差分
電圧Vasと基準電圧出力回路21から出力される基準電
圧Vb を加算する加算器22と、基準三角波を生成する
三角波生成回路23と、加算器22の出力と三角波生成
回路23から出力される基準三角波を比較するコンパレ
ータ24とを有する。
Here, the armature current control means 7 has a PWM
The current supplied to the armature 3 of the motor 1 is controlled by the control. With reference to FIG. 2A, the armature current control means 7
A difference output circuit 20 for outputting a difference voltage Vas according to a difference between the target current value and the detected value of the armature current (target current value-detected value of the armature current); (For example, an output voltage level when the power supply 2 is fully charged), a reference voltage output circuit 21 that outputs a reference voltage Vb defined so as to obtain a current supply at the target current value; an adder 22 for adding the reference voltage V b to be output from the differential voltage V the as a reference voltage output circuit 21 is output from the differential output circuit 20, a triangular wave generating circuit 23 for generating a reference triangular wave, the output of the adder 22 And a comparator 24 for comparing the reference triangular wave output from the triangular wave generation circuit 23 with the comparator 24.

【0024】図2(b)を参照して、コンパレータ24
の動作を説明すると、に示したようにコンパレータ2
4の負入力端子に振幅A1 ,周期T1 の基準三角波aを
入力したときに、例えば差分出力回路20から出力され
る差分電圧Vasが0であったときには、コンパレータ2
4の正入力端子に加算器22からの基準電圧Vb が入力
される。そのため、コンパレータ24の出力端子からは
に示したように、パルス幅W1 のパルス信号cが出力
される。
Referring to FIG. 2B, the comparator 24
The operation of the comparator 2 will be described below.
When the reference triangular wave a having the amplitude A 1 and the period T 1 is input to the negative input terminal of the comparator 4, for example, when the difference voltage V as output from the difference output circuit 20 is 0, the comparator 2
The reference voltage Vb from the adder 22 is input to the positive input terminal of the fourth. Therefore, as shown in from the output terminal of the comparator 24, the pulse signal c of the pulse width W 1 is output.

【0025】そして、パルス信号cの出力がハイレベル
であるときに、電機子3に電圧を印加することで、に
示すように周期T1 における電機子3への電圧印加時間
が調節されて電機子3への供給電流が制御される。
By applying a voltage to the armature 3 when the output of the pulse signal c is at a high level, the voltage application time to the armature 3 in the cycle T 1 is adjusted as shown in FIG. The supply current to the child 3 is controlled.

【0026】ここで、電機子電流の検出値が目標電流値
よりも小さいときは、差分出力回路20から出力される
差分電圧Vasが正となり、加算器22からコンパレータ
24の正入力端子に入力される電圧レベルが基準電圧V
b よりも上昇するので、コンパレータ24から出力され
るパルス信号のパルス幅がW1 よりも広くなる。そのた
め周期T1 における電機子3への電圧印加時間が増加し
て、電機子電流が増加する。
[0026] Here, when the detected value of the armature current is less than the target current value becomes a differential voltage V the as positive output from the differential output circuit 20, the input from the adder 22 to the positive input terminal of the comparator 24 The voltage level to be applied is the reference voltage V
Since rises than b, the pulse width of the pulse signal output from the comparator 24 is wider than W 1. Therefore the voltage application time to the armature 3 is increased in the period T 1, the armature current increases.

【0027】逆に、電機子電流の検出値が目標電流値よ
りも大きいときには、差分出力回路20から出力される
差分電圧Vasが負となり、加算器22からコンパレータ
24の正入力端子に入力される電圧レベルが基準電圧V
b よりも低下するので、コンパレータ22から出力され
るパルス信号のパルス幅がW1 よりも狭くなる。そのた
め周期T1 における電機子3への電圧印加時間が減少し
て、電機子電流が減少する。
[0027] Conversely, when the detected value of the armature current is larger than the target current value, the difference voltage V the as output from the differential output circuit 20 is negative are inputted from the adder 22 to the positive input terminal of the comparator 24 Voltage level is the reference voltage V
Since lower than b, the pulse width of the pulse signal output from the comparator 22 becomes narrower than W 1. Therefore the voltage application time to the armature 3 is reduced in the period T 1, the armature current is reduced.

【0028】このように、電機子電流の検出値と目標電
流値との差分に応じて、該差分が解消するように、即
ち、電機子電流の検出値が目標電流値と一致するように
電機子3への供給電流がフィードバック制御される。
As described above, according to the difference between the detected value of the armature current and the target current value, the difference is eliminated so that the detected value of the armature current matches the target current value. The current supplied to the child 3 is feedback-controlled.

【0029】ところで、本実施の形態においては、モー
タ1の電源2に電気二重層コンデンサ2を使用している
ため、残充電量の減少に応じた電源2の出力電圧の低下
度合いが大きい。例えば、図2(b)のに示したよう
に電源2の出力電圧の低下に伴って、モータ1の電機子
3に印加する電圧の振幅がB1 からB2 に減少した場
合、加算器22から基準電圧Vb をコンパレータの正入
力端子に入力したときにモータ1の電機子3に印加され
る電圧波形がdからeへと変化する。
In the present embodiment, since the electric double layer capacitor 2 is used as the power supply 2 of the motor 1, the output voltage of the power supply 2 is greatly reduced according to the decrease of the remaining charge. For example, with a decrease in the output voltage of the power supply 2, as shown in FIG. 2 (b), the case where the amplitude of the voltage applied to the armature 3 of the motor 1 is reduced from B 1 to B 2, the adder 22 When the reference voltage Vb is input to the positive input terminal of the comparator, the voltage waveform applied to the armature 3 of the motor 1 changes from d to e.

【0030】その結果、モータ1の電機子3に供給され
る電流が減少し、電機子電流の検出値と目標電流値との
差が拡大して、差分出力回路20から出力される差分電
圧V asが増大する。そして、増大した差分電圧Vasを解
消すべく、上述したフィードバック制御により、電機子
3への駆動電圧の印加時間が増加するが、このように、
電源2の出力電圧の低下により差分電圧Vasが大きくな
ると、電機子電流の追従特性が悪化するため正確なトル
ク制御を行うことができない。
As a result, the electric power is supplied to the armature 3 of the motor 1.
Current decreases, and the detected value of the armature current and the target current value
The difference is magnified, and the difference voltage output from the difference output circuit 20 is output.
Pressure V asIncrease. And the increased differential voltage VasSolve
In order to cancel, the above-mentioned feedback control
3, the application time of the drive voltage is increased.
When the output voltage of the power supply 2 decreases, the differential voltage VasIs bigger
In this case, the accuracy of the torque
Lock control cannot be performed.

【0031】また、モータ1の効率(モータの出力/モ
ータの電機子への供給電力)は、電源2の出力電圧の変
動や、モータ1の回転数によって変化する。そこで、こ
のような電源2の出力電圧の変動とモータ1の回転数の
変化を考慮して、正確なトルク制御を行うため、図1を
参照して、モータコントローラ6は、電圧センサ11に
より検出された電源2の出力電圧と、モータ1の回転速
度に応じた周期のパルス信号を出力する回転センサ12
(本発明の回転数検出手段に相当する)により検出され
たモータ1の回転数と、電流センサ8,9により検出さ
れた電機子電流とを入力し、これらに応じて電機子電流
制御手段7におけるフィードバックゲインの補正と、界
磁電流制御手段10により界磁極4に供給される界磁電
流の補正をモータドライバー5に指示する。
Further, the efficiency of the motor 1 (output of the motor / power supplied to the armature of the motor) changes depending on the fluctuation of the output voltage of the power supply 2 and the rotation speed of the motor 1. Therefore, in order to perform accurate torque control in consideration of such a change in the output voltage of the power supply 2 and a change in the number of revolutions of the motor 1, the motor controller 6 detects the voltage by the voltage sensor 11 with reference to FIG. Rotation sensor 12 that outputs a pulse signal having a cycle corresponding to the output voltage of power supply 2 and the rotation speed of motor 1
The rotation speed of the motor 1 detected by the rotation speed detection means (corresponding to the rotation speed detection means of the present invention) and the armature current detected by the current sensors 8 and 9 are input. And instructs the motor driver 5 to correct the feedback gain and to correct the field current supplied to the field pole 4 by the field current control means 10.

【0032】以下、図3〜図5を参照して、モータコン
トローラ6によるフィードバックゲインの補正処理と界
磁電流の補正処理について説明する。図3を参照して、
モータコントローラ6は、目標電流値算出手段30、目
標供給電力算出手段31、実供給電力算出手段32、操
作量算出手段33、限界操作量算出手段34、制御選択
手段35、ゲイン調節手段36、及び界磁制御手段37
を備える。
Hereinafter, the correction processing of the feedback gain and the correction processing of the field current by the motor controller 6 will be described with reference to FIGS. Referring to FIG.
The motor controller 6 includes a target current value calculation unit 30, a target supply power calculation unit 31, an actual supply power calculation unit 32, an operation amount calculation unit 33, a limit operation amount calculation unit 34, a control selection unit 35, a gain adjustment unit 36, Field control means 37
Is provided.

【0033】目標電流値算出手段30は、前記統括的コ
ントローラ(図示しない)から与えられたトルク指令に
応じて、モータ1の電機子3に供給する目標電流値を算
出し、モータドライバー5に出力する。目標電流値算出
手段30は、予め実験により決定したトルク指令−目標
電流値の対応マップを備え、該マップに従って、トルク
指令から目標電流値を算出する。
The target current value calculating means 30 calculates a target current value to be supplied to the armature 3 of the motor 1 in accordance with a torque command given from the general controller (not shown), and outputs the target current value to the motor driver 5. I do. The target current value calculating means 30 includes a torque command-target current value correspondence map determined in advance by an experiment, and calculates a target current value from the torque command according to the map.

【0034】目標供給電力算出手段31は、トルク指令
と、電圧センサ11(図1参照)により検出された電源
2の出力電圧と、回転センサ12(図1参照)により検
出されたモータ1の回転数とから、トルク指令に応じた
トルクを得るために電機子3に供給すべき電力である目
標供給電力を算出する。
The target supply power calculation means 31 calculates the torque command, the output voltage of the power supply 2 detected by the voltage sensor 11 (see FIG. 1), and the rotation of the motor 1 detected by the rotation sensor 12 (see FIG. 1). From the numbers, the target supply power which is the power to be supplied to the armature 3 to obtain the torque according to the torque command is calculated.

【0035】ここで、上述したように、モータの効率
(モータの出力/モータの電機子への供給電力)は、モ
ータの電源電圧の変動とモータの回転数の変化により変
化する。そこで、目標供給電力算出手段31は、電源2
の出力電圧とモータ1の回転数の影響を考慮して目標供
給電力を算出するため、予め実験により決定した、電源
2の所定の出力電圧範囲毎のトルク指令とモータ1の回
転数に応じた目標供給電力の対応マップを有し、該マッ
プに従って目標供給電力を算出する。
Here, as described above, the efficiency of the motor (output of the motor / power supplied to the armature of the motor) changes due to a change in the power supply voltage of the motor and a change in the rotation speed of the motor. Therefore, the target supply power calculating means 31 determines whether the power supply 2
The target supply power is calculated in consideration of the influence of the output voltage of the motor 1 and the rotation speed of the motor 1. It has a corresponding map of the target supply power, and calculates the target supply power according to the map.

【0036】実供給電力算出手段32は、電圧センサ1
1(図1参照)により検出された電源2の出力電圧と、
電流センサ8,9(図1参照)により検出された電機子
電流とから、実際にモータ1の電機子3に供給される実
供給電力を算出する。
The actual supply power calculating means 32 is provided by the voltage sensor 1
1 (see FIG. 1), the output voltage of the power supply 2 detected by
The actual power supplied to the armature 3 of the motor 1 is calculated from the armature current detected by the current sensors 8 and 9 (see FIG. 1).

【0037】操作量算出手段33は、目標供給電力算出
手段31により算出された目標供給電力と、実供給電力
算出手段32により算出された実供給電力との偏差ΔP
owerを解消するための操作量αをPI制御に基づく
以下の式(1)によって算出する。
The manipulated variable calculator 33 calculates a deviation ΔP between the target supply power calculated by the target supply power calculator 31 and the actual supply power calculated by the actual supply power calculator 32.
An operation amount α for canceling the power is calculated by the following equation (1) based on PI control.

【0038】 α=KP*ΔPower+KI*∫ΔPower ・・・・・(1) 尚、KP、KIは、それぞれモータ1の特性や実験結果
等に基づいて決定される係数である。
Α = KP * ΔPower + KI * ∫ΔPower (1) Note that KP and KI are coefficients determined based on the characteristics of the motor 1, the experimental results, and the like.

【0039】限界操作量算出手段34は、トルク指令
と、電圧センサ11(図1参照)により検出された電源
2の出力電圧と、回転センサ12(図1参照)により検
出されたモータ1の回転数とから、モータ1の電機子3
に供給することができる電流の上限値に対応した限界操
作量αL を算出する。
The limit manipulated variable calculation means 34 calculates the torque command, the output voltage of the power supply 2 detected by the voltage sensor 11 (see FIG. 1), and the rotation of the motor 1 detected by the rotation sensor 12 (see FIG. 1). From the number, the armature 3 of the motor 1
Calculating a limit operation amount alpha L corresponding to the upper limit value of the current can be supplied to the.

【0040】制御選択手段35は、操作量算出手段33
により算出された操作量αと、限界操作量算出手段34
により算出された限界操作量αL とを比較して、ゲイン
調節手段36と界磁制御手段37のいずれかを選択的に
作動させる。図4を参照して、制御選択手段35は、操
作量算出手段33によりαmin ≦α≦αmax の範囲で算
出された操作量αが、限界操作量算出手段34により算
出された限界操作量α L 以下であるときは、ゲイン調節
手段36を作動させる。
The control selecting means 35 includes an operation amount calculating means 33
And the limit operation amount calculation means 34
Limit operation amount α calculated byLAnd the gain
Select either the adjusting means 36 or the field control means 37
Activate. Referring to FIG. 4, control selection means 35
Α by the yield calculation means 33min≦ α ≦ αmaxCalculated in the range
The output operation amount α is calculated by the limit operation amount calculation means 34.
Issued limit operation amount α LAdjust the gain when
Activate the means 36.

【0041】ゲイン調節手段36は、スケーリング関数
1 (α)により、操作量αに基づいて電機子電流制御
手段7(図1参照)におけるフィードバックゲインの補
正値ΔGainを、Gmin ≦ΔGain≦Gmax の範囲
で算出して、モータドライバー5に出力する。
The gain adjusting means 36, the scaling function f 1 (alpha), the correction value DerutaGain feedback gains in the armature current controller 7 based on the operation amount alpha (see FIG. 1), G min ≦ ΔGain ≦ G It is calculated in the range of max and output to the motor driver 5.

【0042】一方、操作量αが限界操作量αL を越えた
ときには、制御選択手段35は界磁制御手段37を作動
させる。界磁制御手段37は、スケーリング関数f
2 (α)により、操作量αに基づいて界磁電流制御手段
8(図1参照)からモータ1の界磁極4に供給する電流
の補正値であるΔiq を、Qmin ≦Δiq ≦Qmax の範
囲で算出して、モータドライバー5に出力する。
On the other hand, when the operation amount α exceeds the limit operation amount α L , the control selecting means 35 activates the field control means 37. The field control means 37 calculates the scaling function f
The 2 (alpha), the .DELTA.i q is a correction value of the current supplied from field current control unit 8 (see FIG. 1) to the field pole 4 of the motor 1 based on the operation amount α, Q min ≦ Δi q ≦ Q It is calculated in the range of max and output to the motor driver 5.

【0043】このように、制御選択手段35は、操作量
αという単一のパラメータにより、ゲイン調節手段36
によるフィードバックゲインの補正制御と、界磁制御手
段37による界磁電流の補正制御との切替を行うため、
制御の切替をスムーズに行うことができる。
As described above, the control selecting means 35 controls the gain adjusting means 36 with a single parameter of the operation amount α.
To switch between the feedback gain correction control by the controller and the field current correction control by the field controller 37.
Control switching can be performed smoothly.

【0044】次に、図1を参照して、モータドライバー
5に備えられた電機子電流制御手段7は、モータコント
ローラ6に備えられたゲイン調節手段36(図3参照)
から出力されたフィードバックゲインの補正値ΔGai
nに基づいて、モータ1の電機子3に供給する電流をフ
ィードバック制御するためのフィードバックゲインを基
準値から変更する。具体的には、図2(a)を参照し
て、電機子電流制御手段7に備えられた三角波生成回路
23が、ΔGainの指示値に応じて基準三角波の振幅
を変更することで、フィードバックゲインが変更され
る。
Next, referring to FIG. 1, armature current control means 7 provided in motor driver 5 is provided with gain adjustment means 36 provided in motor controller 6 (see FIG. 3).
Gain correction value ΔGai output from
Based on n, the feedback gain for feedback-controlling the current supplied to the armature 3 of the motor 1 is changed from the reference value. More specifically, referring to FIG. 2A, the triangular wave generation circuit 23 provided in the armature current control means 7 changes the amplitude of the reference triangular wave according to the indicated value of ΔGain, thereby providing a feedback gain. Is changed.

【0045】図5は、このようにして基準三角波の振幅
を変更したときに、電機子3に印加される駆動電圧波形
の形状が変化する様子を示したものである。図5のに
示したように、基準三角波aの振幅をA3 からA4 に変
更すると、に示したように、図2(a)に示したコン
パレータ24の正入力端子に基準電圧Vb が入力された
ときに、コンパレータ24から出力されるパルス信号c
のパルス幅がW3 からW4 に拡大される。 そのため、
に示したように、電源2の出力電圧が低下し、電機子
3への印加電圧の振幅がB3 からB4 に減少して電機子
3に供給される電流が減少したときに、基準三角波の振
幅を減少させてフィードバックゲインを増加させること
で、電機子3に供給される電流が減少することを抑制す
ることができる。これにより、電源2の出力電圧が低下
したときに、図2(a)を参照して、差分出力回路20
から出力される差分電圧Vasが増加することを抑制し、
電機子電流の追従特性が悪化することを防止して正確な
トルク制御を行うことができる。
FIG. 5 shows how the shape of the drive voltage waveform applied to the armature 3 changes when the amplitude of the reference triangular wave is changed in this manner. As shown in FIG. 5, when the amplitude of the reference triangular wave a is changed from A 3 to A 4 , the reference voltage V b is applied to the positive input terminal of the comparator 24 shown in FIG. When input, the pulse signal c output from the comparator 24
The pulse width is increased from W 3 to W 4. for that reason,
When the output voltage of the power supply 2 decreases and the amplitude of the voltage applied to the armature 3 decreases from B 3 to B 4 and the current supplied to the armature 3 decreases, as shown in FIG. Is reduced and the feedback gain is increased to suppress a decrease in the current supplied to the armature 3. Thereby, when the output voltage of the power supply 2 decreases, the difference output circuit 20 is referred to with reference to FIG.
From increasing the differential voltage V as output from the
Accurate torque control can be performed by preventing the following characteristic of the armature current from deteriorating.

【0046】次に、上述したように、基準三角波の振幅
を変更して電機子電流制御手段7におけるフィードバッ
クゲインを補正することで、電源2の出力電圧低下によ
るトルク制御の追従性の悪化を抑制することができる
が、電機子電流制御におけるフィードバックゲインを無
制限に増加させることはできない。即ち、図5のに示
したように、パルス幅はW5 までしか拡大することがで
きない。尚、上述した限界操作量αL は、このように、
パルス幅を最大(Duty100%)としたときに、電
機子3に供給し得る電流値に応じて算出される。
Next, as described above, by correcting the feedback gain in the armature current control means 7 by changing the amplitude of the reference triangular wave, it is possible to suppress the deterioration of the followability of the torque control due to the decrease in the output voltage of the power supply 2. However, the feedback gain in the armature current control cannot be increased without limit. That is, as shown in FIG. 5, the pulse width can not be expanded only to W 5. Note that the above-mentioned limit operation amount α L is
When the pulse width is set to the maximum (Duty 100%), it is calculated according to the current value that can be supplied to the armature 3.

【0047】そこで、制御選択手段35は、操作量算出
手段33で算出された操作量αが限界操作量αL を越
え、フィードバックゲインの補正ではトルク指令に応じ
た目標電流値での電流供給を行うことができなくなった
ときには、ゲイン調節手段36によるフィードバックゲ
インの補正制御から、界磁制御手段37による界磁弱め
制御に切り替える。界磁制御手段37は、図4に示した
ように、操作量αの値に応じて界磁電流補正値を算出す
ることで、電源1の出力電圧の変動に応じた適切な界磁
弱め制御を行う。尚、界磁弱め制御を行うときには、フ
ィードバックゲインの補正値ΔGainは、ΔGain
=f2 (αL )に保たれ、電機子電流制御手段7におけ
るフィードバックゲインが一定に保たれる。
[0047] Therefore, the control selection means 35, beyond the operation amount calculated by the operation amount calculation unit 33 alpha is a limit operation amount alpha L, the current supply at the target current value corresponding to the torque command is corrected feedback gains When the control cannot be performed, the control is switched from the correction control of the feedback gain by the gain adjusting unit 36 to the field weakening control by the field control unit 37. As shown in FIG. 4, the field control unit 37 calculates a field current correction value according to the value of the operation amount α, and performs appropriate field weakening control according to a change in the output voltage of the power supply 1. . When performing the field weakening control, the correction value ΔGain of the feedback gain is ΔGain
= F 2L ), and the feedback gain in the armature current control means 7 is kept constant.

【0048】図1を参照して、モータドライバー5に備
えられた界磁電流制御手段10は、モータコントローラ
6に備えられた界磁制御手段37から出力された界磁電
流補正値に応じて界磁極4に供給する電流を変更する。
これにより、界磁極4で発生する磁束が弱められる。こ
のように界磁弱め制御を行うことで、電機子3に供給す
る電流を増加させることができ、一定の電源電圧の変動
範囲におけるモータ1のトルク制御の制御範囲を拡大す
ることができる。そのため、図3を参照して、目標供給
電力算出手段31と限界操作量算出手段34で、予め電
源2の出力電圧に応じて保持しておく必要のあるデータ
テーブルの数を減らすことができる。
Referring to FIG. 1, the field current control means 10 provided in the motor driver 5 controls the field pole 4 in accordance with the field current correction value output from the field control means 37 provided in the motor controller 6. Change the current supplied to.
Thereby, the magnetic flux generated in the field pole 4 is weakened. By performing the field weakening control in this manner, the current supplied to the armature 3 can be increased, and the control range of the torque control of the motor 1 in a constant power supply voltage fluctuation range can be expanded. Therefore, referring to FIG. 3, the number of data tables that need to be held in advance by target supply power calculation unit 31 and limit operation amount calculation unit 34 according to the output voltage of power supply 2 can be reduced.

【0049】そして、図3を参照して、コントローラ6
における処理は、上述したように操作量αの算出、限界
操作量αL の算出、操作量αに応じたフィードバックゲ
イン及び界磁電流の補正値のスケーリング等の簡易な演
算処理のみである。そのため、比較的演算処理能力が低
いCPUを用いてコントローラ6を構成することができ
る。
Then, referring to FIG.
Processing the calculated manipulated variable alpha as described above, the calculation of the limit operation amount alpha L, only simple arithmetic processing scaling such a correction value of the feedback gain and the field current corresponding to the operation amount alpha in. Therefore, the controller 6 can be configured using a CPU having a relatively low arithmetic processing capability.

【0050】尚、本実施の形態においては、電機子電流
制御手段7におけるPWM制御部をハードウェア回路で
構成したが、マイクロプロセッサによるソウトウェア制
御で構成してもよい。また、電機子電流制御手段7にお
けるフィードバックゲインの変更を、基準三角波の振幅
を変えることで行ったが、電機子電流制御手段7におけ
るPI制御の係数値を変えることで行ってもよく、さら
に、目標電流値に対応する基準電圧Vb (図2(a)参
照)の値を変えることで行ってもよい。
In the present embodiment, the PWM control section in the armature current control means 7 is constituted by a hardware circuit, but may be constituted by software control by a microprocessor. Although the change of the feedback gain in the armature current control means 7 is performed by changing the amplitude of the reference triangular wave, the change may be performed by changing the coefficient value of the PI control in the armature current control means 7. This may be performed by changing the value of the reference voltage V b (see FIG. 2A) corresponding to the target current value.

【0051】また、電機子に供給する電流の制御方法と
して、PWM制御ではなく他の制御方法、例えば電機子
に印加する電圧の振幅を調節する方法を用いてもよい。
As a method of controlling the current supplied to the armature, other control methods than the PWM control, for example, a method of adjusting the amplitude of the voltage applied to the armature may be used.

【0052】また、本実施の形態においては、界磁極に
電流を供給することで界磁極に磁束を生じさせるDCブ
ラシレスモータを示したが、界磁に永久磁石を設けるこ
とで界磁極に磁束を生じさせる永久磁石界磁型のDCブ
ラシレスモータに対しても、本発明の適用が可能であ
る。永久磁石界磁型のDCブラシレスモータのトルク制
御を行う場合は、制御を容易に行うために、該モータを
永久磁石による界磁の磁束方向であるq軸上にある第1
電機子と、q軸と直交するd軸上にある第2電機子とを
有する等価回路に変換し、該等価回路を制御対象とする
制御方法が一般的に採用されている。
Further, in this embodiment, the DC brushless motor in which a current is supplied to the field poles to generate a magnetic flux in the field poles has been described. However, a magnetic flux is applied to the field poles by providing a permanent magnet in the field. The present invention is also applicable to a permanent magnet field type DC brushless motor to be generated. When performing torque control of a permanent magnet field type DC brushless motor, in order to easily perform the control, the motor is placed on the first axis on the q-axis which is the direction of the magnetic flux of the field by the permanent magnet.
A control method is generally adopted in which an equivalent circuit is converted into an equivalent circuit having an armature and a second armature on a d-axis orthogonal to the q-axis, and the equivalent circuit is a control target.

【0053】そして、このように、永久磁石界磁型のD
Cブラシレスモータをdq軸での等価回路に変換してト
ルク制御を行う場合には、前記第2電機子に流れるid
電流が本発明の電機子に流れる電機子電流に相当し、前
記第1電機子に流れるiq電流が本発明の界磁極に流れ
る界磁電流に相当する。即ち、id電流を制御すること
で、モータのトルクが調節され、iq電流を制御するこ
とで、モータの界磁極の磁束を減少させる界磁弱め制御
と同等の効果が生じる。そのため、永久磁石型のDCブ
ラシレスモータに対してdq軸での等価回路によるトル
ク制御を行った場合にも、本発明の効果を得ることがで
きる。さらに、DCブラシレスモータ以外の他の種類の
モータであっても本発明の適用が可能である。
Then, as described above, the permanent magnet field type D
When the torque control is performed by converting the C brushless motor into an equivalent circuit on the dq axes, id flowing through the second armature
The current corresponds to the armature current flowing through the armature of the present invention, and the iq current flowing through the first armature corresponds to the field current flowing through the field pole of the present invention. In other words, by controlling the id current, the motor torque is adjusted, and by controlling the iq current, an effect equivalent to the field weakening control that reduces the magnetic flux of the field poles of the motor is produced. Therefore, the effect of the present invention can be obtained even when torque control is performed on a permanent magnet type DC brushless motor by an equivalent circuit on the dq axes. Further, the present invention can be applied to other types of motors other than the DC brushless motor.

【0054】また、電機子電流のフィードバック制御に
おけるフィードバックゲインの補正制御と、界磁弱め制
御の双方を実施することで本発明の最良の効果が得られ
るが、電機子電流のフィードバック制御におけるフィー
ドバックゲインの補正制御のみを実施しても本発明の効
果を得ることができる。
The best effect of the present invention can be obtained by performing both the feedback gain correction control in the armature current feedback control and the field weakening control. However, the feedback gain in the armature current feedback control is obtained. The effect of the present invention can be obtained even if only the correction control is performed.

【0055】また、本実施の形態においては、操作量α
に応じて界磁弱め制御における界磁電流の補正量を算出
したが、場合によっては界磁弱め制御における界磁電流
の補正値を固定としてもよい。
In this embodiment, the operation amount α
Although the correction amount of the field current in the field weakening control is calculated according to the above, the correction value of the field current in the field weakening control may be fixed in some cases.

【0056】また、本実施の形態においては、モータの
電源として電気二重層コンデンサを用いた例を示した
が、他の種類の電源であっても電源の出力電圧の変動が
大きいものに対しては、本発明の適用が有効である。
In this embodiment, an example is shown in which an electric double-layer capacitor is used as a power supply for a motor. However, even if other types of power supplies have large fluctuations in the output voltage of the power supply, The application of the present invention is effective.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のモータ制御装置の全体構成図。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a motor control device of the present invention.

【図2】図1に示したモータドライバの作動説明図。FIG. 2 is an operation explanatory diagram of the motor driver shown in FIG. 1;

【図3】図1に示したモータコントローラの制御ブロッ
ク図。
FIG. 3 is a control block diagram of the motor controller shown in FIG. 1;

【図4】図3に示した制御選択手段の作動説明図。FIG. 4 is an explanatory view of the operation of the control selecting means shown in FIG. 3;

【図5】フィードバックゲインの補正処理の説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram of correction processing of a feedback gain.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…モータ、2…電源、3…電機子、4…界磁極、5…
モータドライバー、6…モータコントローラ、7…電機
子電流制御手段、8,9…電流センサ、10…界磁電流
制御手段、11…電圧センサ、12…回転数センサ、1
3…電流センサ、20…差分出力回路、21…基準電圧
出力回路、22…加算器、23…三角波生成回路、24
…コンパレータ、30…目標電流値算出手段、31…目
標供給電力算出手段、32…実供給電力算出手段、33
…操作量算出手段、34…限界操作量算出手段、35…
制御選択手段、36…ゲイン調節手段、37…界磁制御
手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Motor, 2 ... Power supply, 3 ... Armature, 4 ... Field pole, 5 ...
Motor driver, 6 motor controller, 7 armature current control means, 8, 9 current sensor, 10 field current control means, 11 voltage sensor, 12 speed sensor, 1
3 Current sensor, 20 Difference output circuit, 21 Reference voltage output circuit, 22 Adder, 23 Triangular wave generation circuit, 24
... Comparator, 30 ... Target current value calculation means, 31 ... Target supply power calculation means, 32 ... Real supply power calculation means, 33
... Operation amount calculation means, 34 ... Limit operation amount calculation means, 35 ...
Control selection means, 36: Gain adjustment means, 37: Field control means

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】モータと、該モータの電機子に流れる電流
を検出する電流検出手段と、該電流検出手段により検出
される電流値が所定のトルク指令に応じた目標電流値と
一致するように、該モータの電機子に供給する電流をフ
ィードバック制御する電機子電流制御手段とを備えたモ
ータ制御装置において、 前記モータの電源電圧を検出する電圧検出手段と、前記
モータの回転数を検出する回転数検出手段と、該電圧検
出手段により検出された電圧値と該回転数検出手段によ
り検出された回転数と前記トルク指令とから前記モータ
の電機子に供給する目標供給電力を算出する目標供給電
力算出手段と、前記電流検出手段により検出された電流
値と前記電圧検出手段により検出された電圧値とから前
記モータに実際に供給される実供給電力を算出する実供
給電力算出手段と、前記目標供給電力と前記実供給電力
との偏差を解消するための操作量を算出する操作量算出
手段と、該操作量に応じて前記電機子電流制御手段にお
けるフィードバックゲインを調節するゲイン調節手段と
を備えたことを特徴とするモータ制御装置。
1. A motor, a current detecting means for detecting a current flowing through an armature of the motor, and a current value detected by the current detecting means so that the current value coincides with a target current value corresponding to a predetermined torque command. A motor control device comprising: an armature current control unit that feedback-controls a current supplied to an armature of the motor; a voltage detection unit that detects a power supply voltage of the motor; and a rotation that detects a rotation speed of the motor. Number detection means, and target supply power for calculating target supply power to be supplied to the armature of the motor from the voltage value detected by the voltage detection means, the rotation speed detected by the rotation speed detection means, and the torque command. Calculating means for calculating the actual power supplied to the motor from the current value detected by the current detecting means and the voltage value detected by the voltage detecting means; Actual supply power calculation means, an operation amount calculation means for calculating an operation amount for eliminating a deviation between the target supply power and the actual supply power, and feedback in the armature current control means according to the operation amount. A motor control device comprising: a gain adjusting means for adjusting a gain.
【請求項2】前記操作量算出手段により算出された前記
操作量が、所定の限界操作量を越えたときに、前記モー
タの界磁極に供給する界磁電流を調節して、界磁極に発
生する磁束を弱める界磁弱め制御を行う界磁制御手段を
備えたことを特徴とする請求項1記載のモータ制御装
置。
2. When the operation amount calculated by the operation amount calculation means exceeds a predetermined limit operation amount, a field current supplied to a field pole of the motor is adjusted to generate a field current. 2. The motor control device according to claim 1, further comprising field control means for performing a field weakening control for weakening a magnetic flux generated.
【請求項3】前記界磁制御手段は、前記操作量の大きさ
に応じて、前記界磁弱め制御における界磁電流の調節量
を決定することを特徴とする請求項2記載のモータ制御
装置。
3. The motor control device according to claim 2, wherein the field control means determines an adjustment amount of a field current in the field weakening control according to the magnitude of the operation amount.
【請求項4】前記電機子電流制御手段は、前記電流検出
手段により検出された電流値と前記目標電流値との差
と、基準三角波とを比較することで前記電機子に印加す
る電圧のパルス幅を決定するPWM制御により、前記モ
ータの電機子に供給する電流を制御し、 前記ゲイン調節手段は、前記三角波の振幅を変更するこ
とで前記フィードバックゲインを調節することを特徴と
する請求項1から3のうちいずれか1項記載のモータ制
御装置。
4. The armature current control means compares a difference between the current value detected by the current detection means and the target current value with a reference triangular wave to generate a pulse of a voltage applied to the armature. The current supplied to the armature of the motor is controlled by PWM control for determining a width, and the gain adjustment unit adjusts the feedback gain by changing an amplitude of the triangular wave. The motor control device according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】前記モータの電源として電気二重層コンデ
ンサを用いたことを特徴とする請求項1から4のうちい
ずれか1項記載のモータ制御装置。
5. The motor control device according to claim 1, wherein an electric double layer capacitor is used as a power supply for the motor.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002218783A (en) * 2001-01-15 2002-08-02 Rohm Co Ltd Motor driver
JP2012248025A (en) * 2011-05-27 2012-12-13 Asahi Kasei Electronics Co Ltd Controller of linear motion device

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