JP2002272178A - Apparatus for calculating motor speed - Google Patents

Apparatus for calculating motor speed

Info

Publication number
JP2002272178A
JP2002272178A JP2001068050A JP2001068050A JP2002272178A JP 2002272178 A JP2002272178 A JP 2002272178A JP 2001068050 A JP2001068050 A JP 2001068050A JP 2001068050 A JP2001068050 A JP 2001068050A JP 2002272178 A JP2002272178 A JP 2002272178A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
brush
rotation speed
voltage drop
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001068050A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Matsuoka
淳 松岡
Hiroshi Sato
博 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Unisia Automotive Ltd
Original Assignee
Unisia Jecs Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Unisia Jecs Corp filed Critical Unisia Jecs Corp
Priority to JP2001068050A priority Critical patent/JP2002272178A/en
Publication of JP2002272178A publication Critical patent/JP2002272178A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Control Of Direct Current Motors (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an accurate motor speed, taking into consideration brush loss in an electric power steering apparatus, where steering auxiliary force is given to the steering system of an automobile and a vehicle. SOLUTION: The function data of a brush contact voltage drop to a motor circuit current are stored as a map, in a memory 30a in a brush loss correction section 30. The brush loss correction section 30 refers to the map data in the memory 30a and outputs a brush contact voltage drop, corresponding to an inputted motor circuit current. A voltage drop by motor circuit resistance obtained by a motor circuit resistance multiplication section 31 and that by brush contact obtained by the brush loss correction section 30 are subtracted from the voltage command value, and gain correction is made by a gain correction section 33, thus outputting the estimated value of the motor rotational speed (speed).

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、モータの回転数算
出装置に係り、例えば自動車や車両の操舵系に操舵補助
力を付与するようにした電動式パワーステアリング装置
に用いられるモータの、回転数算出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for calculating the number of rotations of a motor, and more particularly, to the number of rotations of a motor used in an electric power steering apparatus for applying a steering assist force to a steering system of an automobile or a vehicle. It relates to a calculating device.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に電動式パワーステアリング装置は
例えば図3のように構成されていた。図3において、ス
テアリングホィール1は第1のステアリングシャフト2
aおよびユニバーサルジョイント3を介して第2のステ
アリングシャフト2bに連結されている。
2. Description of the Related Art Generally, an electric power steering apparatus is configured as shown in FIG. In FIG. 3, a steering wheel 1 is provided with a first steering shaft 2.
a and the second steering shaft 2 b via the universal joint 3.

【0003】この第2のステアリングシャフト2bは、
ピニオン4およびラック5を介して操向車輪のタイロッ
ド6に結合されている。第2のステアリングシャフト2
bにはステアリングホィール1の操舵トルクを検出する
トルクセンサ7が設けられ、ステアリングホィール1の
操舵力を補助するモータ(ブラシを有した直流電動機)
8が減速ギヤ9を介して第2のステアリングシャフト2
bに結合されている。
[0003] The second steering shaft 2b is
It is connected to a tie rod 6 of a steering wheel via a pinion 4 and a rack 5. Second steering shaft 2
A motor (b) is provided with a torque sensor 7 for detecting the steering torque of the steering wheel 1 and assisting the steering force of the steering wheel 1 (a DC motor having a brush).
8 is a second steering shaft 2 via a reduction gear 9.
b.

【0004】10はトルクセンサ7の検出トルクや、図
示省略の電流検出器、電圧検出器から得た検出電流、検
出電圧等から目標電流指令値を求め、該目標電流指令値
に基づいてモータ8に供給する電流を制御するコントロ
ーラであり、例えばマイクロコンピュータで構成されて
いる。
Reference numeral 10 denotes a target current command value obtained from the detected torque of the torque sensor 7, a detected current obtained from a current detector and a voltage detector (not shown), a detected voltage, and the like, and a motor 8 based on the target current command value. Is a controller that controls the current supplied to the controller, and is configured by, for example, a microcomputer.

【0005】このコントローラ10およびモータ8は、
イグニッションキーのキースイッチ投入によりオンとな
るリレー11を介して供給されるバッテリ12の電源に
よって駆動される。
[0005] The controller 10 and the motor 8
It is driven by a power supply of a battery 12 supplied via a relay 11 which is turned on by turning on a key switch of an ignition key.

【0006】上記の電動式パワーステアリング装置にお
いて、モータ8の目標電流指令値を補正するために、モ
ータ電流およびモータ電圧からモータ回転速度(回転
数)を算出していた。
In the above-mentioned electric power steering apparatus, in order to correct the target current command value of the motor 8, the motor rotation speed (rotation speed) is calculated from the motor current and the motor voltage.

【0007】このモータ回転数の算出は、コントローラ
10内で、 ω={v−(R+sL)i}/KE≒(v−Ri)/KE…(1) なる数式を演算することにより行われていた。
The calculation of the motor rotation speed is performed by calculating the following formula in the controller 10: ω = {v− (R + sL) i} / K E (v−Ri) / K E (1) Had been

【0008】尚前記(1)式のωはモータ回転数
(N)、vはモータ電圧、iはモータ電流、Rはモータ
回路抵抗、sはラプラス演算子、Lはインダクタンス、
Eは逆起電力係数であり、PSシステムにおいては数
Zの応答性があれば良いので、前記インダクタンスに
よる高周波成分は無視している。
In the above equation (1), ω is the motor speed (N), v is the motor voltage, i is the motor current, R is the motor circuit resistance, s is the Laplace operator, L is the inductance,
K E is a back electromotive force coefficient, since it is there is a response of the number H Z in PS system, the high frequency component due to the inductance is ignored.

【0009】前記(1)式によりモータ回転速度(回転
数)を求めるための構成ブロック図を図4に示す。図4
において、21はモータ電流(i)とモータ回路抵抗
(内部抵抗R)を掛け合わせるモータ回路抵抗乗算部で
ある。22はモータ電圧(v)から前記モータ回路抵抗
乗算部21の出力(Ri)を差し引く減算部である。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration for obtaining the motor rotation speed (rotation speed) from the above equation (1). FIG.
, 21 is a motor circuit resistance multiplying unit for multiplying the motor current (i) by the motor circuit resistance (internal resistance R). A subtraction unit 22 subtracts the output (Ri) of the motor circuit resistance multiplication unit 21 from the motor voltage (v).

【0010】23は前記減算部22の出力(v−Ri)
に逆起電力係数の逆数(1/KE)を掛け合わせる係数
乗算部であり、該係数乗算部23の出力{(v−Ri)
/K E}をモータ回転速度(回転数)としている。
Reference numeral 23 denotes an output (v-Ri) of the subtractor 22.
Is the inverse of the back electromotive force coefficient (1 / KE) Multiplying factor
A multiplication unit, and an output {(v−Ri) of the coefficient multiplication unit 23
/ K E} Is the motor rotation speed (rotation speed).

【0011】従来は例えば特開平8−113150号公
報に開示されているように、所定サンプリング周期でモ
ータ電流、モータ電圧を検出し、それら検出値を前記
(1)式のような数式に代入してモータの回転数を算出
するものであった。
Conventionally, as disclosed in, for example, JP-A-8-113150, a motor current and a motor voltage are detected at a predetermined sampling period, and the detected values are substituted into a mathematical expression such as the above expression (1). Thus, the number of rotations of the motor is calculated.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記従来
のモータ回転数算出方法は、モータのブラシ損失(ブラ
シ接触による電圧降下分)を考慮していないため、小電
流時のモータ回転数算出の精度が低いという欠点があっ
た。
However, the conventional method of calculating the number of revolutions of the motor does not take into account the brush loss of the motor (the voltage drop due to the brush contact), so that the accuracy of calculating the number of revolutions of the motor when the current is small is low. There was a disadvantage of being low.

【0013】すなわち、モータ回路電流とモータ電圧指
令値の関係を示す図5の特性線からわかるように、モー
タ電圧実測値は、V=IRのオームの法則による特性線
よりもブラシ接触電圧降下分だけずれた値となってい
た。
That is, as can be seen from the characteristic line of FIG. 5 showing the relationship between the motor circuit current and the motor voltage command value, the measured motor voltage value is smaller than the characteristic line based on Ohm's law of V = IR by the brush contact voltage drop. The value was shifted only by

【0014】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
その目的は、ブラシ損失分を考慮に入れた正確なモータ
回転数を求めることができるモータの回転数算出装置を
提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a motor rotation speed calculating device capable of obtaining an accurate motor rotation speed in consideration of a brush loss. .

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明のモータの回転数算出装置は、ブラシを有した
モータに流れる電流および該モータの回路抵抗による電
圧降下成分と、前記モータに印加される電圧との偏差を
求めてモータの回転数を算出するモータの回転数算出装
置であって、前記偏差のブラシ損失成分を補正するブラ
シ損失補正手段を備えたことを特徴としている。
According to the present invention, there is provided an apparatus for calculating the number of revolutions of a motor, comprising: a current flowing through a motor having a brush; a voltage drop component caused by a circuit resistance of the motor; A motor rotation speed calculation device for calculating a rotation speed of a motor by calculating a deviation from an applied voltage, characterized by comprising a brush loss correction means for correcting a brush loss component of the deviation.

【0016】また前記ブラシ損失補正手段には、モータ
電流に対するブラシ接触電圧降下分の関数データがマッ
プとして記憶されていることを特徴としている。
Further, the brush loss correction means stores function data of the brush contact voltage drop with respect to the motor current as a map.

【0017】また前記モータに印加される電圧は、モー
タ電圧指令値を用いることを特徴としている。
The voltage applied to the motor uses a motor voltage command value.

【0018】また前記モータは、ステアリング機構に操
舵力を付与するモータであることを特徴としている。
The motor is a motor for applying a steering force to a steering mechanism.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下図面を参照しながら本発明の
一実施形態例を説明する。図1は、本発明を前記図3の
電動式パワーステアリング装置に適用した実施形態例を
表している。本実施形態例では、電動式パワーステアリ
ング装置のコントローラ10によってモータ回転速度
(回転数)を求めるために、基本的には前記(1)式を
演算するものであるが、その際にモータのブラシ接触に
よる電圧降下分を図1のブラシ損失補正部30によって
補正するように構成した。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment in which the present invention is applied to the electric power steering apparatus shown in FIG. In this embodiment, in order to obtain the motor rotation speed (rotation speed) by the controller 10 of the electric power steering apparatus, the above equation (1) is basically calculated. The voltage drop due to the contact is corrected by the brush loss correction unit 30 of FIG.

【0020】このブラシ損失補正部30のメモリ30a
には、図2に示すような、モータ回路電流に対するブラ
シ接触電圧降下分の関数データがマップとして記憶され
ている。ブラシ損失補正部30は、メモリ30a内のマ
ップデータを参照して、入力されるモータ回路電流に対
応したブラシ接触電圧降下分を出力する。
The memory 30a of the brush loss correction unit 30
2 stores function data of the brush contact voltage drop with respect to the motor circuit current as shown in FIG. The brush loss correction unit 30 outputs a brush contact voltage drop corresponding to the input motor circuit current with reference to the map data in the memory 30a.

【0021】31はモータ電流とモータ回路抵抗を掛け
合わせるモータ回路抵抗乗算部である。32は、モータ
の電圧指令値から、前記ブラシ損失補正部30の出力お
よびモータ回路抵抗乗算部31の出力を差し引く減算部
である。
Reference numeral 31 denotes a motor circuit resistance multiplying unit for multiplying the motor current by the motor circuit resistance. Reference numeral 32 denotes a subtraction unit that subtracts the output of the brush loss correction unit 30 and the output of the motor circuit resistance multiplication unit 31 from the motor voltage command value.

【0022】33は、前記減算部32の出力に対して、
前記(1)式で述べた係数1/KE(ゲイン)を掛け合
わせるとともに、フィルタ機能を有したゲイン補正部で
あり、該ゲイン補正部33の出力を、モータ回転速度
(回転数)推定値として、前述したモータの目標電流指
令値の補正等に用いる。
Reference numeral 33 denotes an output of the subtractor 32,
A gain correction unit having a filter function in addition to multiplying by the coefficient 1 / K E (gain) described in the above equation (1). The output of the gain correction unit 33 is used as an estimated motor rotation speed (rotation speed). Is used for correcting the target current command value of the motor described above.

【0023】前記ゲイン補正部33のフィルタ機能は、
ノイズカットを行うローパスフィルタや、零点補正を行
うハイパスフィルタ等を有している。
The filter function of the gain correction unit 33 is as follows.
It has a low-pass filter that performs noise cut, a high-pass filter that performs zero point correction, and the like.

【0024】前記ゲイン補正部33から出力されるモー
タ回転速度(回転数)推定値は、電圧指令値から、モー
タ回路抵抗による電圧降下分とブラシ接触による電圧降
下分とを差し引いたものであるので、正確なモータ回転
速度(回転数)となる。
The estimated motor rotation speed (rotation speed) output from the gain correction unit 33 is obtained by subtracting the voltage drop due to the motor circuit resistance and the voltage drop due to the brush contact from the voltage command value. , The motor rotation speed (rotation speed) is accurate.

【0025】したがって、操舵補助モータの回転数を精
度良く推定することができ、これによって運転操作時の
操作性が向上する(例えば運転者の感覚に合ったトルク
を発生することができる)。
Therefore, the rotation speed of the steering assist motor can be accurately estimated, thereby improving the operability at the time of the driving operation (for example, a torque suitable for the driver's feeling can be generated).

【0026】前記ブラシ接触電圧降下の特性は、図2の
グラフに示すように複雑な変曲点を有しており、これを
関数式で表すのは複雑で面倒であるが、本実施形態例で
はこれをマップ化し、該マップデータを参照してブラシ
損失補正に用いているので、極めて容易にブラシ損失補
正を行うことができる。
The characteristic of the brush contact voltage drop has a complicated inflection point as shown in the graph of FIG. 2, and it is complicated and troublesome to express this by a functional expression. Since this is mapped and used for brush loss correction with reference to the map data, brush loss correction can be performed very easily.

【0027】また本実施形態例では、モータ検出電圧で
はなくモータの電圧指令値を用いているので、電圧検出
回路は不要となり、その分、装置構成が簡単化されると
ともに、コストが低減される。
In this embodiment, since the motor voltage command value is used instead of the motor detection voltage, a voltage detection circuit is not required, which simplifies the device configuration and reduces the cost. .

【0028】尚、前記装置構成の簡単化およびコストの
低減化を必要としない場合は、前記電圧指令値に代え
て、検出したモータ電圧を用いるようにしても良い。
When it is not necessary to simplify the apparatus configuration and reduce the cost, the detected motor voltage may be used instead of the voltage command value.

【0029】また本発明は前記電動式パワーステアリン
グ装置に適用するに限らず、ブラシが用いられている他
のモータの回転数を求める装置に適用することもでき
る。すなわち、直流電動機を用いた他の装置や、巻線形
誘導電動機や同期電動機等を用いた装置に適用しても良
く、その場合も前記と同様の作用、効果を奏する。
The present invention is not limited to the application to the electric power steering apparatus, but can also be applied to an apparatus for determining the rotation speed of another motor using a brush. That is, the present invention may be applied to other devices using a DC motor, or devices using a winding type induction motor, a synchronous motor, or the like. In such a case, the same operation and effect as described above can be obtained.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上のように本発明によれば次のような
優れた効果が得られる。 (1)請求項1〜4に記載の発明によれば、ブラシ損失
による誤差の無い、正確なモータ回転数が得られる。 (2)請求項2〜4に記載の発明によれば、複雑なブラ
シ接触電圧降下分の関数データをマップ化しているの
で、極めて容易にブラシ損失補正を行うことができる。 (3)請求項3、4に記載の発明によれば、モータ電圧
指令値を採用しているので、電圧検出回路を設ける必要
がなくなり、装置構成が簡単化されるとともにコストが
低減される。 (4)請求項4に記載の発明によれば、電動式パワース
テアリング装置において、操舵補助モータの回転数を精
度良く推定することができ、これによって運転操作時の
操作性が向上する(例えば運転者の感覚に合ったトルク
を発生することができる)。
As described above, according to the present invention, the following excellent effects can be obtained. (1) According to the first to fourth aspects of the present invention, an accurate motor rotation speed without an error due to brush loss can be obtained. (2) According to the second to fourth aspects of the present invention, since the function data corresponding to the complicated brush contact voltage drop is mapped, the brush loss can be corrected very easily. (3) According to the third and fourth aspects of the present invention, since the motor voltage command value is employed, it is not necessary to provide a voltage detection circuit, which simplifies the device configuration and reduces the cost. (4) According to the invention as set forth in claim 4, in the electric power steering apparatus, the rotation speed of the steering assist motor can be accurately estimated, thereby improving the operability during the driving operation (for example, driving) It can generate torque that matches the sense of the person).

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

【図1】本発明の一実施形態例のブロック図。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention.

【図2】モータ回路電流に対するブラシ接触電圧降下の
関係を表す特性図。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing a relationship between a brush contact voltage drop and a motor circuit current.

【図3】電動式パワーステアリング装置の一例を示す構
成図。
FIG. 3 is a configuration diagram illustrating an example of an electric power steering device.

【図4】従来のモータ回転数算出装置の一例を示すブロ
ック図。
FIG. 4 is a block diagram showing an example of a conventional motor rotation speed calculation device.

【図5】モータ回路電流とモータ電圧指令値の関係を表
す特性図。
FIG. 5 is a characteristic diagram illustrating a relationship between a motor circuit current and a motor voltage command value.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

7…トルクセンサ 8…モータ 10…コントローラ 11…リレー 12…バッテリ 30…ブラシ損失補正部 30a…メモリ 31…モータ回路抵抗乗算部 32…減算部 33…ゲイン補正部 7 Torque sensor 8 Motor 10 Controller 11 Relay 12 Battery 30 Brush loss correction unit 30a Memory 31 Motor circuit resistance multiplication unit 32 Subtraction unit 33 Gain correction unit

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ブラシを有したモータに流れる電流およ
び該モータの回路抵抗による電圧降下成分と、前記モー
タに印加される電圧との偏差を求めてモータの回転数を
算出するモータの回転数算出装置であって、前記偏差の
ブラシ損失成分を補正するブラシ損失補正手段を備えた
ことを特徴とするモータの回転数算出装置。
1. A motor rotation speed calculation for calculating a rotation speed of a motor by calculating a deviation between a voltage applied to the motor and a voltage drop component caused by a current flowing through a motor having a brush and a circuit resistance of the motor. An apparatus for calculating the number of revolutions of a motor, comprising: a brush loss correcting means for correcting the brush loss component of the deviation.
【請求項2】 前記ブラシ損失補正手段には、モータ電
流に対するブラシ接触電圧降下分の関数データがマップ
として記憶されていることを特徴とする請求項1に記載
のモータの回転数算出装置。
2. The motor rotation speed calculation device according to claim 1, wherein the brush loss correction means stores function data of a brush contact voltage drop with respect to a motor current as a map.
【請求項3】 前記モータに印加される電圧は、モータ
電圧指令値を用いることを特徴とする請求項1又は2に
記載のモータの回転数算出装置。
3. The motor rotation speed calculation device according to claim 1, wherein the voltage applied to the motor uses a motor voltage command value.
【請求項4】 前記モータは、ステアリング機構に操舵
力を付与するモータであることを特徴とする請求項1又
は2又は3に記載のモータの回転数算出装置。
4. The motor rotation speed calculation device according to claim 1, wherein the motor is a motor that applies a steering force to a steering mechanism.
JP2001068050A 2001-03-12 2001-03-12 Apparatus for calculating motor speed Pending JP2002272178A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001068050A JP2002272178A (en) 2001-03-12 2001-03-12 Apparatus for calculating motor speed

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001068050A JP2002272178A (en) 2001-03-12 2001-03-12 Apparatus for calculating motor speed

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002272178A true JP2002272178A (en) 2002-09-20

Family

ID=18926297

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001068050A Pending JP2002272178A (en) 2001-03-12 2001-03-12 Apparatus for calculating motor speed

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002272178A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114389492A (en) * 2016-05-25 2022-04-22 操纵技术Ip控股公司 Current capacity limitation of DC motors

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114389492A (en) * 2016-05-25 2022-04-22 操纵技术Ip控股公司 Current capacity limitation of DC motors

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2010150745A1 (en) Motor control device and electric power steering apparatus
JP3758563B2 (en) Position detector correction method and electric power steering apparatus
WO2007119333A1 (en) Electric power steering control system
JP3714843B2 (en) Electric power steering device and electric pump type power steering device
JP2000333488A (en) Dc motor drive and motor-driven power steering controller
JP4474894B2 (en) Power steering device and gain difference compensation method for current detection means
US6972537B2 (en) Electric power steering apparatus
JP3311271B2 (en) Vehicle steering control device
JP3895635B2 (en) Electric power steering control device
JP2010184669A (en) Control device of electric power steering device
JP2005320003A (en) Motor-driven power steering control device
JP5265415B2 (en) Electric power steering apparatus, rotation speed estimation apparatus, and rotation speed estimation method
JP6326171B1 (en) Steering control device, electric power steering device
JP2005088666A (en) Electric power steering device
JP2002272178A (en) Apparatus for calculating motor speed
JP3831314B2 (en) Electric power steering device
JPH1159469A (en) Electric power steering device
JP2004291815A (en) Electric power-steering apparatus
JP3440902B2 (en) Electric power steering device for vehicles
US20130033216A1 (en) Motor control unit and electric power steering system
JP2005059777A (en) Electrically powered steering device
JP2005254844A (en) Electric power steering device for vehicle
JP2001219863A (en) Motor-driven power steering device
JP3770297B2 (en) Electric power steering device
JP4557143B2 (en) Power steering control device, method, and program

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20041217