JP2003164187A - モータ制御におけるセンサシステム - Google Patents
モータ制御におけるセンサシステムInfo
- Publication number
- JP2003164187A JP2003164187A JP2001357898A JP2001357898A JP2003164187A JP 2003164187 A JP2003164187 A JP 2003164187A JP 2001357898 A JP2001357898 A JP 2001357898A JP 2001357898 A JP2001357898 A JP 2001357898A JP 2003164187 A JP2003164187 A JP 2003164187A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- angle
- detection means
- sensor system
- angle detection
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/14—Electronic commutators
- H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
となく、小型かつ低価格であり、信頼性及びダイナミッ
ク特性の高いモータ制御におけるフェイルセーフなセン
サシステムを提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明のモータ制御におけるセンサシス
テムは、動作指令に従ってモータ(2)を駆動制御する駆
動制御回路(4)を備えるモータ駆動制御系において、前
記モータ(2)の回転角度を検出するレゾルバ(1)を有する
メイン角度検出手段(10)と、前記モータ(2)の逆起電力
に基づき前記モータ(2)の回転角度を推定するサブ角度
検出手段(11)とを備え、通常時は前記メイン角度検出手
段(10)で前記モータ(2)の回転角度を検出し、前記メイ
ン角度検出手段(10)の故障時には前記サブ角度検出手段
(11)で前記モータ(2)の回転角度を検出する構成であ
る。
Description
るセンサシステムに関し、特に、新たな別系統のセンサ
を用いることなく、小型かつ低価格であり、信頼性及び
ダイナミック特性の高いモータ制御におけるフェイルセ
ーフなセンサシステムを提供できるようにするための新
規な改良に関する。
ては図2(a)に示すモータ制御用センサとしてのレゾ
ルバの構成が挙げられる。図2(a)において、符号1
で示されるものはブラシレスモータ2の回転角度を検出
するレゾルバであり、このレゾルバ1の角度信号1aは
R/D変換器3でデジタル変換され、ブラシレスモータ
2の駆動制御を行うサーボコントローラ4に入力されて
いた。このようにレゾルバ1で検出した回転角度を用い
てブラシレスモータ2を駆動制御していた。
用いて回転角度を推定する装置の構成を示す図である。
この図2(b)に示す構成では、ブラシレスモータ2か
ら検出した逆起電圧に基づいてブラシレスモータ2の回
転角度を推定し、この回転角度の推定値をサーボコント
ローラ4に入力してブラシレスモータ2を駆動制御して
いた。
(a)に示すレゾルバは、専らブラシレスモータ2の回
転制御用のセンサとして用いられているものであり、ダ
イナミック特性に着目してブラシレスモータ2の有効活
用を積極的に志向していたものではなかった。また、図
2(b)に示す構成におけるブラシレスモータ2の回転
角度の推定は、フェイルセーフ用の冗長系としての用途
には適しているが、負荷変動等により安定な回転が得ら
れず回転振動が大きくなるため滑らかな制御が極めて難
しいという課題や、停止または低速制御が困難であると
いう課題があり、メインの検出システムとして用いるに
は数多くの問題があった。
めになされたもので、大義的には電気動力の普及によっ
て石油資源の削減に伴う地球環境の維持・改善であり、
特に、新たな別系統のセンサを用いることなく、小型か
つ低価格であり、信頼性及びダイナミック特性の高いモ
ータ制御におけるフェイルセーフなセンサシステムを提
供することを目的とする。
けるセンサシステムは、動作指令に従ってモータを駆動
制御する駆動制御回路を備えるモータ駆動制御系におい
て、前記モータの回転角度を検出するレゾルバを有する
メイン角度検出手段と、前記モータの逆起電力に基づき
前記モータの回転角度を推定するサブ角度検出手段とを
備え、通常時は前記メイン角度検出手段で前記モータの
回転角度を検出し、前記メイン角度検出手段の故障時に
は前記サブ角度検出手段で前記モータの回転角度を検出
する構成であり、また、前記サブ角度検出手段は、前記
モータの逆起電圧を検出する逆起電圧検出手段と、逆起
電圧に基づいて前記モータの回転角度を推定する角度推
定手段とを備える構成である。
ゾルバ信号の演算処理装置の好適な実施の形態について
詳細に説明する。なお、従来装置と同一または同等部分
には同一符号を付し、その説明を省略する。
おけるセンサシステムは、メイン角度検出手段10とサ
ブ角度検出手段11とから構成される。メイン角度検出
手段10は、レゾルバ1及びR/D変換器3で構成さ
れ、レゾルバで検出した角度信号1aをR/D変換器3
でデジタル化してサーボコントローラ4に入力する。一
方、サブ角度検出手段11は、逆起電圧検出手段11A
及び角度推定手段11Bから構成されており、ブラシレ
スモータ2から検出した逆起電圧に基づいてブラシレス
モータ2の回転角度を推定し、この回転角度の推定値を
サーボコントローラ4に入力する。
テムにおいて、通常時は、メイン角度検出手段10によ
りブラシレスモータ2の回転角度を検出して駆動制御を
行うが、メイン角度検出手段10の故障時には、サブ角
度検出手段11を用いてブラシレスモータ2の回転角度
を検出することにより、ブラシレスモータ2を駆動制御
する。
度検出手段10の故障に対するフェイルセーフを確保す
るために冗長システムとして設けられている。レゾルバ
のように角度を直接検出する手段を有しない簡易なシス
テムを冗長システムとして設けることにより、レゾルバ
1を有するメインのセンサシステムに対するバックアッ
プシステムを容易に構成することができる。
ンサを使用することにより、大電流駆動に対応可能とな
り、モータの負荷率を上げることができると共に、特に
加速度特性等のダイナミック特性の優れたR/D変換器
と組合わせることにより、ダイナミック応答時や加速度
的な外乱負荷変動等に対しても、ダイナミックな角度検
出誤差に基づく制御効率低下を最小限に抑えることがで
きるため、モータを小型化することが可能となり、コン
パクトかつ低価格で信頼性の高いモータ制御システムを
提供することができる。
角度を検出する場合、エンコーダを用いる場合よりもモ
ータの制御効率が10%程低下する場合があることが知
られている。これは、R/D変換ダイナミック誤差(特
に加速度応答遅れ)が電気角で25°程度にまで及ぶ場
合があるからである。このような制御効率の低下から免
れるためには、暫定的な対策としてモータ自体を20%
程大きくする措置がある。しかし、これは大幅なコスト
アップを招き、さらにはモータの大型化や重量の増加を
招来する。
(変換誤差の速度依存性と加速性)に優れた安価なR/
D変換器をメイン角度検出手段10として用いている。
また、冗長系として、モータの逆起電圧から角度推定を
行うサブ角度検出手段11を用いてメイン角度検出手段
10をバックアップしている。このサブ角度検出手段1
1は、モータの逆起電圧に基づいて回転角度を推定する
ため、角度データの信頼性は低いが、非常時の緊急避難
的なバックアップを担うサブシステムとして、フェイル
セーフを確保するのには適している。
Δθ×100(%)で求めることができる。また、全電
気角度誤差Δθは、Δθ=A+B+Cと表すことがで
き、ここに、Aはシステム的な誤差であり、モータやレ
ゾルバの組み付け誤差、零点誤差等が含まれる。Bは検
出系の誤差であり、レゾルバ1やR/D変換器3の静止
誤差やダイナミック誤差(定速度追従遅れによる誤差や
加速度誤差によるもの)が含まれる。Cは、ドライブ系
の誤差であり、サーボコントローラ4の制御周期や時定
数に含まれる誤差である。
8極モータを制御する場合に、外乱衝撃等を想定する
と、前記Aは約4°、Bは約7.5°、Cは約12°で
あるから、前記全電気角誤差Δθは、Δθ=23.5°
になる。このときモータ制御効率η=COS(23.5
°)×100=91.7(%)となる。
あっても検出角度に大きな誤差を生じた場合、上述の例
では全電気角誤差Δθが23.5°あるためにモータ制
御効率が8.3%低下してしまう。このため、8.3%
の低下分を補うために電流を多く流して負荷率を上昇さ
せる必要があるので、モータの発熱(主に銅損)を抑え
るためには(1+0.083)2≒1.173より、約
17.3%大きなモータを使用しなければならないこと
になる。
センサシステムでは、通常時はメイン角度検出手段10
でブラシレスモータ2の回転角度を検出し、メイン角度
検出手段10の故障時にはサブ角度検出手段11でブラ
シレスモータ2の回転角度を検出し、かつ前記Bに相当
するダイナミック特性に優れたR/D変換器を使用する
ことにより、ブラシレスモータ2の制御効率を上昇させ
ることができるので、モータ自体を大型化しなくても信
頼性及びダイナミック特性の高いモータ制御におけるフ
ェイルセーフなセンサシステムを提供することができ
る。
システムによれば、モータの効率的活用により、モータ
等の小型化を図ることができる。また、モータの小型化
等により、システム全体のコストを抑えることができ
る。また、レゾルバの使用により、システムの信頼性を
上げることができる。また、ダイナミック特性の優れた
R/D変換器を使用することにより、制御性が良くなる
と共に、外乱負荷変動に対して強いモータ制御における
センサシステムを提供することができる。さらに、新た
なセンサーを用いることなく、冗長性を有するセンサシ
ステムの構築が可能となり、センサの予期せぬ故障に対
するフェイルセーフを確保したモータ制御におけるセン
サシステムを提供することができる。
テムは、動作指令に従ってモータを駆動制御する駆動制
御回路を備えるモータ駆動制御系において、前記モータ
の回転角度を検出するレゾルバを有するメイン角度検出
手段と、前記モータの逆起電力に基づき前記モータの回
転角度を推定するサブ角度検出手段とを備え、通常時は
前記メイン角度検出手段で前記モータの回転角度を検出
し、前記メイン角度検出手段の故障時には前記サブ角度
検出手段で前記モータの回転角度を検出するので、小型
かつ低価格であり、信頼性及びダイナミック特性の高い
モータ制御におけるフェイルセーフなセンサシステムを
提供することができる。また、前記サブ角度検出手段
は、前記モータの逆起電圧を検出する逆起電圧検出手段
と、逆起電圧に基づいて前記モータの回転角度を推定す
る角度推定手段とを備えるので、システム全体のコスト
を抑えつつ、信頼性を向上させたモータ制御におけるフ
ェイルセーフなセンサシステムを提供することができ
る。
概略的に示す構成図である。
略的に示す構成図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 動作指令に従ってモータ(2)を駆動制御
する駆動制御回路(4)を備えるモータ駆動制御系におい
て、前記モータ(2)の回転角度を検出するレゾルバ(1)を
有するメイン角度検出手段(10)と、前記モータ(2)の逆
起電力に基づき前記モータ(2)の回転角度を推定するサ
ブ角度検出手段(11)とを備え、通常時は前記メイン角度
検出手段(10)で前記モータ(2)の回転角度を検出し、前
記メイン角度検出手段(10)の故障時には前記サブ角度検
出手段(11)で前記モータ(2)の回転角度を検出すること
を特徴とするモータ制御におけるセンサシステム。 - 【請求項2】 前記サブ角度検出手段(11)は、前記モー
タ(2)の逆起電圧を検出する逆起電圧検出手段(11A)と、
逆起電圧に基づいて前記モータ(2)の回転角度を推定す
る角度推定手段(11B)とを備えることを特徴とするモー
タ制御におけるセンサシステム。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001357898A JP2003164187A (ja) | 2001-11-22 | 2001-11-22 | モータ制御におけるセンサシステム |
US10/292,585 US6774593B2 (en) | 2001-11-22 | 2002-11-13 | Sensor system for controlling a motor |
DE60208645T DE60208645T2 (de) | 2001-11-22 | 2002-11-21 | Sensorsystem zur Regelung eines Motors |
EP02258019A EP1315280B1 (en) | 2001-11-22 | 2002-11-21 | Sensor system for controlling a motor |
DK02258019T DK1315280T3 (da) | 2001-11-22 | 2002-11-21 | Sensorsystem til styring af en motor |
AT02258019T ATE315844T1 (de) | 2001-11-22 | 2002-11-21 | Sensorsystem zur regelung eines motors |
ES02258019T ES2251567T3 (es) | 2001-11-22 | 2002-11-21 | Sistema de sensor para controlar un motor. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001357898A JP2003164187A (ja) | 2001-11-22 | 2001-11-22 | モータ制御におけるセンサシステム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003164187A true JP2003164187A (ja) | 2003-06-06 |
Family
ID=19169169
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001357898A Pending JP2003164187A (ja) | 2001-11-22 | 2001-11-22 | モータ制御におけるセンサシステム |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6774593B2 (ja) |
EP (1) | EP1315280B1 (ja) |
JP (1) | JP2003164187A (ja) |
AT (1) | ATE315844T1 (ja) |
DE (1) | DE60208645T2 (ja) |
DK (1) | DK1315280T3 (ja) |
ES (1) | ES2251567T3 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009093551A1 (ja) * | 2008-01-21 | 2009-07-30 | Daikin Industries, Ltd. | モータ駆動制御装置 |
JP2010022196A (ja) * | 2008-01-21 | 2010-01-28 | Daikin Ind Ltd | モータ駆動制御装置 |
JP2010029031A (ja) * | 2008-07-23 | 2010-02-04 | Jtekt Corp | モータ制御装置 |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6919702B2 (en) * | 2003-01-16 | 2005-07-19 | Mpc Products Corporation | Systems and methods for passivation of servo motors |
JP2005198376A (ja) * | 2004-01-05 | 2005-07-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ブラシレスdcモータの駆動方法およびその装置 |
JP4559464B2 (ja) * | 2007-11-21 | 2010-10-06 | 本田技研工業株式会社 | 電動ステアリング装置 |
US9347987B2 (en) * | 2009-11-06 | 2016-05-24 | Intel Corporation | Direct liquid-contact micro-channel heat transfer devices, methods of temperature control for semiconductive devices, and processes of forming same |
JP6460927B2 (ja) * | 2015-06-29 | 2019-01-30 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電動パワーステアリング装置の制御装置及び電動パワーステアリング装置 |
CN105763128B (zh) * | 2016-04-01 | 2018-09-11 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 旋转变压器解码芯片的故障信息处理方法和系统 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4169990A (en) * | 1974-06-24 | 1979-10-02 | General Electric Company | Electronically commutated motor |
JPS5821511B2 (ja) * | 1975-07-04 | 1983-04-30 | 株式会社日立製作所 | コウリユウデンドウキノセイギヨソウチ |
AU531674B2 (en) * | 1978-08-31 | 1983-09-01 | Consolidated Electronic Industries Pty. Ltd. | Constant speed electric motor |
NZ280025A (en) * | 1990-12-19 | 1997-12-19 | Fisher & Paykel | Speed control of multiphase electronically controlled motor |
JP2664331B2 (ja) * | 1993-09-09 | 1997-10-15 | シーケーディ株式会社 | 電動機の制御装置 |
JPH10201275A (ja) * | 1997-01-06 | 1998-07-31 | Shinko Electric Co Ltd | モータにおける電気角検出装置 |
KR100242445B1 (ko) * | 1997-08-25 | 2000-02-01 | 김덕중 | 센서리스 3상 비엘디시 모터의 구동 회로 |
JP3092557B2 (ja) * | 1997-09-16 | 2000-09-25 | 日本電気株式会社 | 半導体記憶装置 |
JPH11337373A (ja) * | 1998-05-25 | 1999-12-10 | Hitachi Ltd | 回転センサ及びその異常診断方法及びそれを用いた電動機の制御システム |
JP4329220B2 (ja) * | 1999-04-14 | 2009-09-09 | 株式会社ジェイテクト | 車両用操舵装置 |
US6570360B1 (en) * | 1999-06-30 | 2003-05-27 | Seagate Technology Llc | Self-synchronizing AC synchronous driver for DC brushless motors |
JP3218327B2 (ja) * | 1999-09-09 | 2001-10-15 | 東京大学長 | 角度検出センサ |
JP2001095297A (ja) * | 1999-09-20 | 2001-04-06 | Massuru Kk | ステップモータの制御方式 |
GB2363231B (en) * | 1999-09-24 | 2002-05-08 | Clearspeed Technology Ltd | Memory devices |
JP2001264114A (ja) * | 2000-03-21 | 2001-09-26 | Koyo Seiko Co Ltd | 回転角度検出装置、ブラシレスモータ及び電動パワーステアリング装置 |
-
2001
- 2001-11-22 JP JP2001357898A patent/JP2003164187A/ja active Pending
-
2002
- 2002-11-13 US US10/292,585 patent/US6774593B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-11-21 DE DE60208645T patent/DE60208645T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-11-21 DK DK02258019T patent/DK1315280T3/da active
- 2002-11-21 AT AT02258019T patent/ATE315844T1/de not_active IP Right Cessation
- 2002-11-21 EP EP02258019A patent/EP1315280B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-11-21 ES ES02258019T patent/ES2251567T3/es not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009093551A1 (ja) * | 2008-01-21 | 2009-07-30 | Daikin Industries, Ltd. | モータ駆動制御装置 |
JP2010022196A (ja) * | 2008-01-21 | 2010-01-28 | Daikin Ind Ltd | モータ駆動制御装置 |
CN102594232A (zh) * | 2008-01-21 | 2012-07-18 | 大金工业株式会社 | 电动机驱动控制装置 |
US8564232B2 (en) | 2008-01-21 | 2013-10-22 | Daikin Industries, Ltd. | Motor drive control device |
JP2010029031A (ja) * | 2008-07-23 | 2010-02-04 | Jtekt Corp | モータ制御装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE60208645D1 (de) | 2006-04-06 |
DE60208645T2 (de) | 2006-07-06 |
EP1315280A3 (en) | 2004-06-30 |
ES2251567T3 (es) | 2006-05-01 |
EP1315280A2 (en) | 2003-05-28 |
DK1315280T3 (da) | 2006-03-06 |
US6774593B2 (en) | 2004-08-10 |
EP1315280B1 (en) | 2006-01-11 |
ATE315844T1 (de) | 2006-02-15 |
US20030102861A1 (en) | 2003-06-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2001112282A (ja) | モータ制御装置 | |
JP2005518178A (ja) | 電動機のエラー検出方法 | |
JP6437131B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置および電動パワーステアリング装置の制御方法 | |
WO2011089656A1 (ja) | モータ駆動システム、モータ駆動システムの制御方法、及び走行装置 | |
JP6672993B2 (ja) | 操舵制御装置 | |
CN108100030A (zh) | 基于eps实现方向盘转角校验的方法及系统 | |
JP6776179B2 (ja) | モータ制御システム及び半導体装置 | |
JP2014045549A (ja) | モータ駆動回路、モータ駆動システム、電動パワーステアリングシステム、電動ブレーキシステム、車両駆動システム | |
BR102020007517A2 (pt) | Sistema de controle de direção | |
CN107820671B (zh) | 电动助力转向装置的控制装置以及电动助力转向装置 | |
JP2003164187A (ja) | モータ制御におけるセンサシステム | |
JP5251469B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
US11290036B2 (en) | Control device | |
JP5055042B2 (ja) | 回転角度検出装置及びこれを用いた電動機駆動装置 | |
US10981595B2 (en) | Electric power steering apparatus | |
JP2008074119A (ja) | 電動パワーステアリング装置の制御装置 | |
JP2012157140A (ja) | モータ制御装置及び電動パワーステアリング装置 | |
JP2021184677A (ja) | モータ制御装置 | |
JP2001079041A (ja) | 電動車椅子の異常検出方法 | |
JP4178766B2 (ja) | モータの制御方法およびモータ駆動装置 | |
JP6642284B2 (ja) | 電動モータ駆動装置 | |
JP2791515B2 (ja) | 磁気軸受用コントローラ | |
WO2022244640A1 (ja) | アクチュエータ駆動装置、及び、それを備えるステアリングシステム | |
JP2010048180A (ja) | 可動ノズルの推力方向制御方法及び推力方向制御装置 | |
KR20080078436A (ko) | 전자제어 파워스티어링 시스템의 오동작을 감지하는 방법및 회로 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040601 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050316 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050322 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050523 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050614 |