JP2006296025A - Motor controller - Google Patents

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JP2005110567A
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Yoshiyuki Shibata
由之 柴田
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JTEKT Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor controller in which an offset value depending on an assemblage error occurring between a position sensor and a motor can be specified more accurately as compared with prior art. <P>SOLUTION: The motor controller determines the actual detection value θ1 of a resolver 25 as an offset value θ2 at the time of zero-crossing of the waveform of an induced voltage E outputted from a motor 19 and stores it in an offset data storage section. The detection value is corrected by subtracting the offset value from the actual detection value of a position sensor varying serially. Since the waveform of the induced voltage E of the motor 19 zero-crosses without fail when the actual electric angle of the motor 19 is 0° regardless of the existence or magnitude of an external load being applied to the motor 19, an offset value θ2 depending on an assemblage error occurring between the resolver 25 and the motor 19 can be specified more accurately as compared with prior art. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、位置センサの検出値に応じてモータへの相電流を変更し、モータの回転を制御するモータ制御装置に関する。   The present invention relates to a motor control device that controls a rotation of a motor by changing a phase current to the motor in accordance with a detection value of a position sensor.

一般に、モータ制御装置は、位置センサによりモータの電気角を求め、その電気角に応じてモータへの相電流を変更することで、モータの回転を制御する。このためモータを効率よく駆動するためには、位置センサの実際の検出値とモータの実際の電気角とを設計通りに対応させる必要がある。そこで、位置センサとモータとの間に生じる組み付け誤差に応じてオフセット値を特定し、位置センサの実際の検出値からオフセット値を引く補正を行っていた。そのオフセット値を特定するために、従来のモータ制御装置では、モータに所定のロック電流を流し、そのロック電流に対応した電気角にロータをロックさせ、このときの位置センサの実際の検出値をオフセット値として求めていた(例えば、特許文献1参照)。
特開2003−319680号公報(段落[0002]〜[0007],[0010],[0029]〜[0031])
In general, a motor control device obtains an electrical angle of a motor by a position sensor, and controls rotation of the motor by changing a phase current to the motor in accordance with the electrical angle. For this reason, in order to drive the motor efficiently, it is necessary to make the actual detection value of the position sensor correspond to the actual electrical angle of the motor as designed. Therefore, an offset value is specified in accordance with an assembly error that occurs between the position sensor and the motor, and correction is performed by subtracting the offset value from the actual detection value of the position sensor. In order to specify the offset value, in the conventional motor control device, a predetermined lock current is supplied to the motor, the rotor is locked at an electrical angle corresponding to the lock current, and the actual detection value of the position sensor at this time is obtained. It was obtained as an offset value (see, for example, Patent Document 1).
JP 2003-319680 A (paragraphs [0002] to [0007], [0010], [0029] to [0031])

しかしながら、上記した従来のモータ制御装置では、モータへの外部負荷の有無・大小により、同じロック電流に対してロータがロックされる電気角が変わるため、上記組み付け誤差に応じたオフセット値を正確に特定できない事態が起こり得た。具体的には、モータを電動パワーステアリング装置の動力源に用いた場合、タイヤと路面との摩擦が外部負荷となり、上記した事態が起こり得た。   However, in the above-described conventional motor control device, the electrical angle at which the rotor is locked with respect to the same lock current varies depending on the presence / absence of the external load on the motor, so the offset value corresponding to the above assembly error can be accurately set. An unspecified situation may have occurred. Specifically, when the motor is used as a power source of the electric power steering device, the friction between the tire and the road surface becomes an external load, and the above-described situation can occur.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、位置センサとモータとの間に生じる組み付け誤差に応じたオフセット値を従来より正確に特定することが可能なモータ制御装置の提供を目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a motor control device capable of specifying an offset value according to an assembly error generated between a position sensor and a motor more accurately than in the past. .

上記目的を達成するためになされた請求項1の発明に係るモータ制御装置は、モータの実際の電気角が0度又は180度のときに、モータに連結された位置センサの検出値が0になるように位置センサの実際の検出値を補正し、その補正された検出値に応じてモータへの相電流を変更してモータの回転を制御するモータ制御装置であって、モータが外部トルクを受けて回転したときに発生した誘起電圧を検出する誘起電圧検出部と、誘起電圧の波形がゼロクロスしたときの位置センサの実際の検出値をオフセット値として求めるオフセット値検出部と、そのオフセット値を記憶するためのオフセットデータ記憶部と、オフセットデータ記憶部に記憶されたオフセット値を位置センサの実際の検出値から引いて検出値を補正する検出値補正部とを備えたところに特徴を有する。   In order to achieve the above object, the motor control device according to the invention of claim 1 is such that when the actual electrical angle of the motor is 0 degrees or 180 degrees, the detection value of the position sensor connected to the motor is 0. A motor control device that corrects the actual detection value of the position sensor so as to change the phase current to the motor according to the corrected detection value and controls the rotation of the motor. An induced voltage detection unit that detects an induced voltage generated when rotating by receiving, an offset value detection unit that obtains an actual detection value of the position sensor when the waveform of the induced voltage crosses zero, and an offset value An offset data storage unit for storing, and a detection value correction unit for correcting the detection value by subtracting the offset value stored in the offset data storage unit from the actual detection value of the position sensor; Characterized in place with.

請求項2の発明は、請求項1に記載のモータ制御装置において、モータへの給電を停止してオフセット値検出部を作動させるための操作スイッチを備えたところに特徴を有する。   According to a second aspect of the present invention, the motor control device according to the first aspect is characterized in that an operation switch is provided for stopping the power supply to the motor and operating the offset value detecting unit.

請求項3の発明は、請求項1又は2に記載のモータ制御装置において、予め定められた所定の条件で自動的にモータへの給電を停止してオフセット値検出部を作動させる更新自動起動手段と、オフセット値が予め定められた上限値より大きくなったときに警告信号を出力する異常報知手段とを備えたところに特徴を有する。   According to a third aspect of the present invention, in the motor control device according to the first or second aspect, the automatic update means for automatically starting the power supply to the motor and operating the offset value detecting unit under a predetermined condition set in advance. And an abnormality notifying means for outputting a warning signal when the offset value becomes larger than a predetermined upper limit value.

請求項4の発明は、請求項1乃至3の何れかに記載のモータ制御装置において、モータは車両に搭載される電動パワーステアリング装置の動力源であり、モータ制御装置とバッテリーとの間が非導通状態から導通状態に切り替わったことを条件にして、モータへの給電を停止した状態で車両のハンドルを操作可能としかつオフセット値検出部を作動させるように構成したところに特徴を有する。   According to a fourth aspect of the present invention, in the motor control device according to any one of the first to third aspects, the motor is a power source of an electric power steering device mounted on a vehicle, and there is no gap between the motor control device and the battery. It is characterized in that the vehicle handle can be operated and the offset value detection unit is operated in a state where power supply to the motor is stopped on the condition that the state is switched from the conductive state to the conductive state.

[請求項1の発明]
本実施形態の構成によれば、モータが出力した誘起電圧の波形がゼロクロスしたときの位置センサの実際の検出値をオフセット値として求め、これをオフセットデータ記憶部に記憶する。そして、そのオフセット値を、逐次変化する位置センサの実際の検出値から引いて検出値を補正する。ここで、モータの誘起電圧の波形は、モータにかかる外部負荷の有無・大小に拘わらず、モータの実際の電気角が0度又は180度のときに必ずゼロクロスするので、本発明によれば、位置センサとモータとの間に生じる組み付け誤差に応じたオフセット値を従来より正確に特定することができる。
[Invention of Claim 1]
According to the configuration of the present embodiment, the actual detection value of the position sensor when the waveform of the induced voltage output from the motor crosses zero is obtained as the offset value, and this is stored in the offset data storage unit. Then, the detected value is corrected by subtracting the offset value from the actual detected value of the position sensor that changes sequentially. Here, the waveform of the induced voltage of the motor always crosses zero when the actual electrical angle of the motor is 0 degree or 180 degrees regardless of the presence / absence of the external load applied to the motor. The offset value corresponding to the assembly error generated between the position sensor and the motor can be specified more accurately than in the past.

[請求項2の発明]
請求項2の構成によれば、操作スイッチの手動操作により、随時、オフセット値を更新することができる。
[Invention of claim 2]
According to the configuration of the second aspect, the offset value can be updated at any time by manual operation of the operation switch.

[請求項3の発明]
請求項3の構成によれば、予め定められた所定の条件でオフセット値が自動的に更新される。そして、オフセット値が予め定められた上限値より大きくなったときに、警告信号が出力されるので、異常に対して迅速な対応が可能になる。
[Invention of claim 3]
According to the configuration of the third aspect, the offset value is automatically updated under a predetermined condition. When the offset value becomes larger than a predetermined upper limit value, a warning signal is output, so that it is possible to quickly cope with an abnormality.

[請求項4の発明]
車両に搭載された電動パワーステアリング装置を交換する際には、モータ制御装置とバッテリーとの間が断絶され、新たに電動パワーステアリング装置が搭載されると、モータ制御装置とバッテリーとの間が接続される。そして、請求項4の構成によれば、モータ制御装置とバッテリーとの間が非導通状態から導通状態に切り替わったことを条件にして、モータへの給電を停止した状態で車両のハンドルが操作可能になる。そこで、手動でハンドルを操作すると、これが外部トルクとなってモータが回転し、誘起電圧が発生する。このとき、オフセット値検出部が作動しているので、誘起電圧の波形がゼロクロスしたときの位置センサによる検出値がオフセット値として特定される。
[Invention of claim 4]
When replacing the electric power steering device mounted on the vehicle, the motor control device and the battery are disconnected, and when the electric power steering device is newly installed, the motor control device and the battery are connected. Is done. According to the configuration of claim 4, the steering wheel of the vehicle can be operated in a state in which the power supply to the motor is stopped on condition that the motor control device and the battery are switched from the non-conductive state to the conductive state. become. Therefore, when the handle is manually operated, this becomes an external torque, and the motor rotates to generate an induced voltage. At this time, since the offset value detection unit is operating, the detection value by the position sensor when the waveform of the induced voltage crosses zero is specified as the offset value.

[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態を図1〜図3に基づいて説明する。
図1における符号11は、電動パワーステアリング装置であって、筒形ハウジング18の内部に直動シャフト16を貫通して備えている。筒形ハウジング18は、車両10の本体に固定され、その軸方向の中間部分にモータ19が内蔵されている。このモータ19はブラシレスモータであって、筒形ハウジング18の内側にステータ20が嵌合固定され、そのステータ20の内側に筒形のロータ21を備えている。直動シャフト16は、そのロータ21内を貫通しかつ筒形ハウジング18から両端部が露出し、それら両端部がタイロッド17,17を介して転舵輪50,50に連結されている。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
Reference numeral 11 in FIG. 1 denotes an electric power steering device, which includes a linear motion shaft 16 penetrating inside a cylindrical housing 18. The cylindrical housing 18 is fixed to the main body of the vehicle 10, and a motor 19 is built in an intermediate portion in the axial direction thereof. The motor 19 is a brushless motor, and a stator 20 is fitted and fixed inside the cylindrical housing 18, and a cylindrical rotor 21 is provided inside the stator 20. The linear motion shaft 16 penetrates through the rotor 21 and both ends are exposed from the cylindrical housing 18, and both ends are connected to the steered wheels 50 and 50 via tie rods 17 and 17.

ロータ21の内面には、ボールネジナット22が組み付けられている。また、直動シャフト16の軸方向の中間部分にはボールネジ部23が形成されている。そして、これらボールネジナット22とボールネジ部23とからボールネジ機構24が構成され、ロータ21と共にボールネジナット22が回転すると、筒形ハウジング18に対してボールネジ部23が直動し、これにより転舵輪50,50が転舵する。なお、転舵輪50の近傍には、転舵輪50の回転に基づいて車速を検出するための車速センサ36が設けられている。   A ball screw nut 22 is assembled on the inner surface of the rotor 21. Further, a ball screw portion 23 is formed in an intermediate portion of the linear motion shaft 16 in the axial direction. Then, the ball screw mechanism 24 is constituted by the ball screw nut 22 and the ball screw portion 23, and when the ball screw nut 22 rotates together with the rotor 21, the ball screw portion 23 moves directly with respect to the cylindrical housing 18, thereby turning the steered wheels 50, 50 turns. A vehicle speed sensor 36 for detecting the vehicle speed based on the rotation of the steered wheels 50 is provided in the vicinity of the steered wheels 50.

直動シャフト16の一端寄り部分にはラック30が形成され、ステアリングシャフト32の下端部に備えたピニオン31がこのラック30に噛合している。また、ステアリングシャフト32の上端部には、ハンドル33が取り付けられ、ステアリングシャフト32のうち上端寄り位置には、舵角センサ34及びトルクセンサ35が取り付けられている。   A rack 30 is formed near the one end of the linear motion shaft 16, and a pinion 31 provided at the lower end portion of the steering shaft 32 is engaged with the rack 30. A steering wheel 33 is attached to the upper end portion of the steering shaft 32, and a steering angle sensor 34 and a torque sensor 35 are attached to the steering shaft 32 at a position closer to the upper end.

モータ19のうちステータ20に備えた巻線は、モータ駆動回路42に接続されている。具体的には、巻線は、U相、V相、W相からなり、これらU相巻線、V相巻線、W相巻線の各端末がモータ駆動回路42に備えた図示しないFET回路に接続されている。そして、モータ駆動回路42はPWM制御を行って下記関係式が成り立つように、U相巻線に相電流Iuを流し、V相巻線に相電流Ivを流し、W相巻線に相電流Iwを流す。なお、下記式において「Ie」は所定の定数であり、「ωt」はモータ19の電気角である。   A winding provided in the stator 20 of the motor 19 is connected to a motor drive circuit 42. Specifically, the winding is composed of a U phase, a V phase, and a W phase, and each terminal of the U phase winding, the V phase winding, and the W phase winding is provided with a motor drive circuit 42 (not shown). It is connected to the. The motor drive circuit 42 performs PWM control so that the phase current Iu flows in the U-phase winding, the phase current Iv flows in the V-phase winding, and the phase current Iw flows in the W-phase winding so that the following relational expression is satisfied. Shed. In the following formula, “Ie” is a predetermined constant, and “ωt” is the electrical angle of the motor 19.

Iu=Ie・sin(ωt) ・・・・(1)
Iv=Ie・sin(ωt−2π/3) ・・・・(2)
Iw=Ie・sin(ωt−4π/3) ・・・・(3)
Iu = Ie · sin (ωt) (1)
Iv = Ie · sin (ωt−2π / 3) (2)
Iw = Ie · sin (ωt−4π / 3) (3)

筒形ハウジング18の一端寄り位置には、ロータ21の回転位置を検出するためのレゾルバ25(本発明に係る「位置センサ」に相当する)が設けられている。レゾルバ25は、ロータ21と一体回転する図示しない可動部と、筒形ハウジング18に固定された図示しない固定部とを備えている。そして、ロータ21と共にレゾルバ25の可動コイルが回転すると、レゾルバ25における固定部と可動部との間の相互インダクタンスが変化する。すると、レゾルバ25に接続されたレゾルバ信号処理回路25Cが、その相互インダクタンスの変化に基づいてレゾルバ25の電気角を電気信号に変換して後述の操舵制御装置41に出力する。この出力が本発明に係るレゾルバ25の検出値(以下、「検出値θ1」という)になる。   A resolver 25 (corresponding to a “position sensor” according to the present invention) for detecting the rotational position of the rotor 21 is provided at a position near one end of the cylindrical housing 18. The resolver 25 includes a movable part (not shown) that rotates integrally with the rotor 21 and a fixed part (not shown) fixed to the cylindrical housing 18. When the movable coil of the resolver 25 rotates together with the rotor 21, the mutual inductance between the fixed portion and the movable portion in the resolver 25 changes. Then, the resolver signal processing circuit 25C connected to the resolver 25 converts the electrical angle of the resolver 25 into an electrical signal based on the change in mutual inductance, and outputs the electrical signal to the steering control device 41 described later. This output becomes the detection value (hereinafter referred to as “detection value θ1”) of the resolver 25 according to the present invention.

ここで、レゾルバ25の極数をkとすると、レゾルバ25は機械角で1回転すると、電気角でk回転することになる。換言すれば、機械角が0〜360/k[度]変化する間に、レゾルバ25の電気角は0〜360度変化する。従って、図2(A)に示したように、レゾルバ25の機械角とレゾルバ25の電気角(検出値θ1)との関係をグラフ化すると、そのグラフは機械角が360/k[度]ずつ変化する度に三角波が繰り返して出現する形状になる。なお、一般の場合と同様に、本実施形態においても、レゾルバ25の極数とモータ19の極数とは同じ値になっている。   Here, if the number of poles of the resolver 25 is k, the resolver 25 rotates k times by an electrical angle when it makes one mechanical angle. In other words, the electrical angle of the resolver 25 changes from 0 to 360 degrees while the mechanical angle changes from 0 to 360 / k [degrees]. Therefore, as shown in FIG. 2A, when the relationship between the mechanical angle of the resolver 25 and the electrical angle (detected value θ1) of the resolver 25 is graphed, the graph has a mechanical angle of 360 / k [degrees]. Each time it changes, a triangular wave appears repeatedly. Note that, similarly to the general case, in this embodiment, the number of poles of the resolver 25 and the number of poles of the motor 19 are the same value.

図1において符号41は操舵制御装置であって、本発明に係る「モータ制御装置」に相当する。操舵制御装置41に備えたROM41Rには、アシスト制御プログラム、オフセット値更新プログラムPG1(本発明に係る「オフセット値検出部」に相当する)等の各種プログラムが記憶されている。また、操舵制御装置41には、オフセット値θ2を記憶するためのフラッシュメモリ41F(本発明に係る「オフセットデータ記憶部」に相当する)が備えられている。   In FIG. 1, reference numeral 41 denotes a steering control device, which corresponds to a “motor control device” according to the present invention. Various programs such as an assist control program and an offset value update program PG1 (corresponding to the “offset value detection unit” according to the present invention) are stored in the ROM 41R provided in the steering control device 41. Further, the steering control device 41 is provided with a flash memory 41F (corresponding to the “offset data storage unit” according to the present invention) for storing the offset value θ2.

操舵制御装置41には、本発明に係る誘起電圧検出部51が設けられている。そして、モータ19への給電を停止した状態で、ハンドル33を操作したときに、モータ19に発生した誘起電圧Eを誘起電圧検出部51にて検出している。   The steering control device 41 is provided with an induced voltage detector 51 according to the present invention. Then, the induced voltage E generated in the motor 19 is detected by the induced voltage detector 51 when the handle 33 is operated in a state where the power supply to the motor 19 is stopped.

ところで、レゾルバ25とモータ19とは極数が同じであり、設計上は、レゾルバ25の検出値θ1(即ち、電気角)と、モータ19の電気角ωt(即ち、三相巻線のうちU相巻線の位相)とは一致する。従って、設計上は、U相巻線の誘起電圧Eの波形が負から正の値に変化する過程でゼロクロスしたポイント(以下、単に「ゼロクロスポイント」という)では、レゾルバ25の検出値θ1は設計上「0」になる。しかしながら、実際には、モータ19及びレゾルバ25の組み付け誤差により、図2(A)と図2(C)とに対比して示すように、誘起電圧Eの波形のゼロクロスポイントでレゾルバ25の実際の検出値θ1は「0」にはならず、オフセット値θ2になる。そこで、本実施形態の操舵制御装置41では、オフセット値更新プログラムPG1を実行して、U相巻線の誘起電圧Eとレゾルバ25の検出値θ1とからオフセット値θ2を検出している。   By the way, the resolver 25 and the motor 19 have the same number of poles, and in terms of design, the detected value θ1 (that is, electrical angle) of the resolver 25 and the electrical angle ωt of the motor 19 (that is, U of the three-phase windings). The phase winding phase). Therefore, by design, at the point where zero crossing occurs in the process in which the waveform of the induced voltage E of the U-phase winding changes from negative to positive value (hereinafter simply referred to as “zero crossing point”), the detection value θ1 of the resolver 25 is designed. It becomes “0” above. However, in actuality, due to the assembly error of the motor 19 and the resolver 25, the actual resolution of the resolver 25 at the zero crossing point of the waveform of the induced voltage E is shown as shown in FIG. 2 (A) and FIG. 2 (C). The detected value θ1 does not become “0” but becomes the offset value θ2. Therefore, the steering control device 41 of the present embodiment executes the offset value update program PG1 to detect the offset value θ2 from the induced voltage E of the U-phase winding and the detected value θ1 of the resolver 25.

以下、本実施形態の作用効果と共に、操舵制御装置41のROM41Rに記憶された各プログラムについて説明する。運転席に備えた操作スイッチ52(図1参照)がオン操作されると、操舵制御装置41は、モータ駆動回路42からモータ19への給電を停止する。そして、オフセット値更新プログラムPG1を実行する。オフセット値更新プログラムPG1が実行されると、図3に示すようにカウンタiが「1」に初期設定される(S10)。次いで、誘起電圧Eが負から正の値に変化してゼロクロスしたか否かを判別する(S11)。そして、誘起電圧Eが負から正の値に変化してゼロクロスした場合には(S11:YES)、そのゼロクロスポイントにおいてレゾルバ25の実際の検出値θ1を、R(i)に格納する(S12)。   Hereinafter, each program memorize | stored in ROM41R of the steering control apparatus 41 is demonstrated with the effect of this embodiment. When the operation switch 52 (see FIG. 1) provided in the driver's seat is turned on, the steering control device 41 stops the power supply from the motor drive circuit 42 to the motor 19. Then, the offset value update program PG1 is executed. When the offset value update program PG1 is executed, the counter i is initialized to “1” as shown in FIG. 3 (S10). Next, it is determined whether the induced voltage E has changed from a negative value to a positive value and zero-crossed (S11). When the induced voltage E changes from a negative value to a positive value and zero crosses (S11: YES), the actual detection value θ1 of the resolver 25 at that zero cross point is stored in R (i) (S12). .

次いで、カウンタiをインクリメントし(S13)、カウンタiが定数Nより大きくなるまで、この動作を繰り返す(S11〜S14のループ)。そして、複数のR(i)の平均値Ravを求め(S15)、フラッシュメモリ41Fに記憶されたオフセット値θ2の値を前記平均値Ravの値に更新する(S16)。   Next, the counter i is incremented (S13), and this operation is repeated until the counter i becomes larger than the constant N (loop of S11 to S14). Then, an average value Rav of a plurality of R (i) is obtained (S15), and the value of the offset value θ2 stored in the flash memory 41F is updated to the value of the average value Rav (S16).

以上によりオフセット値更新プログラムPG1が終了する。そして、モータ駆動回路42からモータ19に給電可能な状態に戻される。   Thus, the offset value update program PG1 ends. Then, the motor drive circuit 42 returns to a state where power can be supplied to the motor 19.

操作スイッチ52がオン操作されない状態(即ち、通常の状態)では、操舵制御装置41は、アシスト制御プログラムを実行し、舵角センサ34、トルクセンサ35及び車速センサ36の検出結果に基づき、図示しないマップを参照して電動パワーステアリング装置11に出力させるアシスト力を決定する。また、アシスト力を電動パワーステアリング装置11に出力させるために、操舵制御装置41は、モータ駆動回路42に備えた図示しないFETをオンオフ制御して、モータ駆動回路42から電動パワーステアリング装置11に流される相電流を変更する。具体的には、アシスト制御プログラムの実行によりアシスト力が決定されると、操舵制御装置41は、レゾルバ25の検出値θ1を取得する。ここでθ1>θ2の場合は、下記式(4)の如く、検出値θ1からオフセット値θ2を引く補正を行って検出値θnを求める。また、θ1<θ2の場合は、下記式(5)の如く、検出値θ1からオフセット値θ2を引きかつ1周期分の値(360度)を加える補正を行って検出値θnを求める。従って、図2(B)と図2(C)とに対比して示すように、補正後の検出値θnは、U相巻線の誘起電圧Eの波形がゼロクロスポイントしたときには「0」になる。   In a state where the operation switch 52 is not turned on (that is, in a normal state), the steering control device 41 executes an assist control program and is not shown based on detection results of the steering angle sensor 34, the torque sensor 35, and the vehicle speed sensor 36. The assist force to be output to the electric power steering apparatus 11 is determined with reference to the map. Further, in order to output the assist force to the electric power steering device 11, the steering control device 41 controls on / off of an FET (not shown) provided in the motor drive circuit 42, and flows it from the motor drive circuit 42 to the electric power steering device 11. Change the phase current. Specifically, when the assist force is determined by executing the assist control program, the steering control device 41 acquires the detection value θ1 of the resolver 25. Here, when θ1> θ2, correction is performed by subtracting the offset value θ2 from the detected value θ1 as in the following equation (4) to obtain the detected value θn. Further, when θ1 <θ2, as shown in the following equation (5), correction is performed by subtracting the offset value θ2 from the detection value θ1 and adding a value for one period (360 degrees) to obtain the detection value θn. Therefore, as shown in comparison with FIG. 2B and FIG. 2C, the corrected detected value θn becomes “0” when the waveform of the induced voltage E of the U-phase winding reaches the zero cross point. .

θn=θ1−θ2 ・・・・(4)
θn=360+(θ1−θ2) ・・・・(5)
θn = θ1-θ2 (4)
θn = 360 + (θ1-θ2) (5)

そして、この補正後の検出値θnをモータ19の電気角ωtとし、その電気角ωtに応じた相電流Iu,Iv,Iw(式(1)〜(3)参照)をモータ19に流す。これにより、モータ19が駆動されて、電動パワーステアリング装置11から前記アシスト力が出力される。   The detected value θn after correction is used as the electrical angle ωt of the motor 19, and phase currents Iu, Iv, Iw (see equations (1) to (3)) corresponding to the electrical angle ωt are passed through the motor 19. As a result, the motor 19 is driven and the assist power is output from the electric power steering apparatus 11.

このように本実施形態の構成では、モータ19が出力した誘起電圧Eの波形がゼロクロスしたときのレゾルバ25の実際の検出値θ1をオフセット値θ2として求めている。ここで、モータ19の誘起電圧Eの波形は、モータ19にかかる外部負荷の有無・大小に拘わらず、モータ19の実際の電気角が0度のときに必ずゼロクロスするので、レゾルバ25とモータ19との間に生じる組み付け誤差に応じたオフセット値θ2を従来より正確に特定することができる。そして、このように正確に求めたオフセット値θ2をフラッシュメモリ41Fに更新して記憶しておき、そのオフセット値θ2を、逐次変化するレゾルバ25の実際の検出値θ1から引く補正を操舵制御装置41(検出値補正部)にて行い、その補正後の検出値θnで、モータ19の回転を制御するので、従来より効率よくモータを回転駆動することができる。   Thus, in the configuration of the present embodiment, the actual detection value θ1 of the resolver 25 when the waveform of the induced voltage E output from the motor 19 crosses zero is obtained as the offset value θ2. Here, the waveform of the induced voltage E of the motor 19 always crosses zero when the actual electrical angle of the motor 19 is 0 degree regardless of the presence / absence of the external load applied to the motor 19. The offset value θ2 corresponding to the assembly error occurring between the two can be specified more accurately than in the past. The offset value θ2 thus accurately obtained is updated and stored in the flash memory 41F, and the steering control device 41 corrects the offset value θ2 by subtracting it from the actual detection value θ1 of the resolver 25 that changes sequentially. Since the rotation of the motor 19 is controlled by the detection value θn after the correction is performed by the (detection value correction unit), the motor can be driven to rotate more efficiently than in the past.

[第2実施形態]
本実施形態は、図示されておらず、制御の構成のみが第1実施形態と異なる。以下、第1実施形態と異なる構成に関してのみ説明し、同一の構成に関しては同一符号を付して重複説明は省略する。本実施形態の操舵制御装置41は、車両10に備えた他の制御装置から走行距離を取得し、予め定められた一定距離を走行する毎に、又は、車両10に備えたタイマーにて計測した時間が一定時間経過する毎に、或いは、車速が100[km/h]以上となった時などモータ19のアシストを必要としなくなった時に、自動的にモータ19への給電を停止して、オフセット値更新プログラムPG1を実行する。そして、オフセット値更新プログラムPG1で求めたオフセット値θ2が、予め定められた上限値より大きくなったときには警告信号を出力する。この構成により、オフセット値θ2が自動的に更新されかつ異常のチェックも同時に行うことができ、異常に対する迅速な対応が可能になる。
[Second Embodiment]
This embodiment is not shown, and only the control configuration is different from the first embodiment. Hereinafter, only the configuration different from that of the first embodiment will be described, and the same configuration is denoted by the same reference numeral, and redundant description is omitted. The steering control device 41 according to the present embodiment acquires a travel distance from another control device provided in the vehicle 10 and measures the travel distance every time a predetermined distance is traveled or by a timer provided in the vehicle 10. When the motor 19 no longer needs assistance every time a certain time elapses or when the vehicle speed exceeds 100 km / h, the power supply to the motor 19 is automatically stopped and offset The value update program PG1 is executed. When the offset value θ2 obtained by the offset value update program PG1 becomes larger than a predetermined upper limit value, a warning signal is output. With this configuration, the offset value θ2 is automatically updated and abnormality can be checked at the same time, and a quick response to the abnormality becomes possible.

[第3実施形態]
本実施形態では、操舵制御装置41とバッテリーとの間が非導通状態から導通状態に切り替わったこと、又は、電動パワーステアリング装置11と操舵制御装置41との間が非導通状態から導通状態に切り替わったことを条件にして、操舵制御装置41が自動的に前記オフセット値更新プログラムPG1を実行する構成になっている。これにより、操舵制御装置41又は電動パワーステアリング装置11が交換された場合に、オフセット値θ2が電動パワーステアリング装置11に内蔵のモータ10に応じた正確な値に自動更新される。
[Third Embodiment]
In the present embodiment, the steering control device 41 and the battery are switched from the non-conductive state to the conductive state, or the electric power steering device 11 and the steering control device 41 are switched from the non-conductive state to the conductive state. On this condition, the steering control device 41 is configured to automatically execute the offset value update program PG1. Thus, when the steering control device 41 or the electric power steering device 11 is replaced, the offset value θ2 is automatically updated to an accurate value corresponding to the motor 10 built in the electric power steering device 11.

なお、本実施形態の構成とした場合、自動車の整備マニュアルに、「電動パワーステアリング装置11又は操舵制御装置41の何れかを交換した場合には、オフセット値θ2を更新するために、ハンドル33を左右に回転させて下さい」という旨の記載をしておくことが好ましい。   In the case of the configuration of the present embodiment, in the maintenance manual of the vehicle, “if either the electric power steering device 11 or the steering control device 41 is replaced, the handle 33 is set to update the offset value θ2. “Please rotate left and right” is preferable.

[他の実施形態]
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
(1)前記第1実施形態では、車両10の電動パワーステアリング装置11の動力源としてのモータ19を駆動するためのモータ制御装置に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、工作機械、ロボット等の駆動源としてのモータを駆動するためのモータ制御装置に適用してもよい。
[Other Embodiments]
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the embodiments described below are also included in the technical scope of the present invention, and various other than the following can be made without departing from the scope of the invention. It can be changed and implemented.
(1) In the first embodiment, the example in which the present invention is applied to the motor control device for driving the motor 19 as the power source of the electric power steering device 11 of the vehicle 10 has been described. The present invention is not limited, and the present invention may be applied to a motor control device for driving a motor as a drive source for a machine tool, a robot, or the like.

(2)前記第1実施形態では、設計上、モータの実際の電気角が0度のときに位置センサの検出値が0になるような構成となっていたが、設計上、モータの実際の電気角が180度のときに位置センサの検出値が0になる構成のものに、本発明を適用してもよい。 (2) In the first embodiment, the configuration is such that the detection value of the position sensor is 0 when the actual electrical angle of the motor is 0 degrees, but the actual motor configuration is designed. The present invention may be applied to a configuration in which the detection value of the position sensor is 0 when the electrical angle is 180 degrees.

(3)前記第1実施形態では、オフセット値θ2を複数回検出してそれらの平均値を求める構成であったが、オフセット値θ2を1回だけ検出する構成としてもよい。 (3) In the first embodiment, the offset value θ2 is detected a plurality of times and the average value thereof is obtained. However, the offset value θ2 may be detected only once.

(4)前記第1実施形態で説明した操作スイッチ52をオン操作した際に、「オフセット値更新のためにハンドル33を左右に回転させて下さい」という旨の音声ガイダンスを流す構成にすることが好ましい。 (4) When the operation switch 52 described in the first embodiment is turned on, a voice guidance to the effect that “turn the handle 33 to the left and right to update the offset value” is played. preferable.

本発明の第1実施形態に係る車両の概念図The conceptual diagram of the vehicle which concerns on 1st Embodiment of this invention. (A)レゾルバの機械角とレゾルバの検出値との関係グラフ(B)レゾルバの機械角と補正されたレゾルバの検出値との関係グラフ(C)モータの機械角と誘起電圧との関係グラフ(A) Relationship graph between resolver mechanical angle and detected resolver value (B) Relationship graph between resolver mechanical angle and corrected resolver detected value (C) Relationship graph between motor mechanical angle and induced voltage オフセット値更新プログラムのフローチャートOffset value update program flowchart

符号の説明Explanation of symbols

11 電動パワーステアリング装置
19 モータ
25 レゾルバ(位置センサ)
41 操舵制御装置(モータ制御装置)
42 モータ駆動回路
51 誘起電圧検出部
52 操作スイッチ
E 誘起電圧
Iu,Iv,Iw 相電流
θ1 検出値
θ2 オフセット値
θn 検出値
ωt 電気角

11 Electric Power Steering Device 19 Motor 25 Resolver (Position Sensor)
41 Steering control device (motor control device)
42 Motor Drive Circuit 51 Induced Voltage Detection Unit 52 Operation Switch E Induced Voltage Iu, Iv, Iw Phase Current θ1 Detected Value θ2 Offset Value θn Detected Value ωt Electrical Angle

Claims (4)

モータの実際の電気角が0度又は180度のときに、前記モータに連結された位置センサの検出値が0になるように前記位置センサの実際の検出値を補正し、その補正された検出値に応じて前記モータへの相電流を変更して前記モータの回転を制御するモータ制御装置であって、
前記モータが外部トルクを受けて回転したときに発生した誘起電圧を検出する誘起電圧検出部と、
前記誘起電圧の波形がゼロクロスしたときの前記位置センサの実際の検出値をオフセット値として求めるオフセット値検出部と、
そのオフセット値を記憶するためのオフセットデータ記憶部と、
前記オフセットデータ記憶部に記憶された前記オフセット値を前記位置センサの実際の検出値から引いて前記検出値を補正する検出値補正部とを備えたことを特徴とするモータ制御装置。
When the actual electrical angle of the motor is 0 degree or 180 degrees, the actual detection value of the position sensor is corrected so that the detection value of the position sensor connected to the motor becomes 0, and the corrected detection A motor control device for controlling rotation of the motor by changing a phase current to the motor according to a value;
An induced voltage detector that detects an induced voltage generated when the motor is rotated by receiving external torque;
An offset value detection unit for obtaining an actual detection value of the position sensor as an offset value when the waveform of the induced voltage crosses zero;
An offset data storage unit for storing the offset value;
A motor control device comprising: a detection value correction unit that corrects the detection value by subtracting the offset value stored in the offset data storage unit from an actual detection value of the position sensor.
前記モータへの給電を停止して前記オフセット値検出部を作動させるための操作スイッチを備えたことを特徴とする請求項1に記載のモータ制御装置。   The motor control device according to claim 1, further comprising an operation switch for stopping power feeding to the motor and operating the offset value detection unit. 予め定められた所定の条件で自動的に前記モータへの給電を停止して前記オフセット値検出部を作動させる更新自動起動手段と、
前記オフセット値が予め定められた上限値より大きくなったときに警告信号を出力する異常報知手段とを備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載のモータ制御装置。
Update automatic starting means for automatically stopping power supply to the motor under a predetermined condition and operating the offset value detection unit;
3. The motor control device according to claim 1, further comprising an abnormality notifying unit that outputs a warning signal when the offset value becomes larger than a predetermined upper limit value. 4.
前記モータは車両に搭載される電動パワーステアリング装置の動力源であり、前記モータ制御装置とバッテリーとの間が非導通状態から導通状態に切り替わったことを条件にして、前記モータへの給電を停止した状態で前記車両のハンドルを操作可能としかつ前記オフセット値検出部を作動させるように構成したことを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載のモータ制御装置。
The motor is a power source of an electric power steering device mounted on a vehicle, and power supply to the motor is stopped on condition that the motor control device and the battery are switched from a non-conductive state to a conductive state. 4. The motor control device according to claim 1, wherein the motor control device is configured such that the steering wheel of the vehicle can be operated and the offset value detection unit is operated in a state in which the vehicle is operated.
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