JP2008067565A - Control method of electric motor, motor controller, and electric power steering system using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、他の電装機器と共通の電力供給源から電力供給を受けるようになっている電動モータの制御方法、モータ制御装置、及びこれを用いた電動パワーステアリング装置に関する。 The present invention relates to an electric motor control method, a motor control device, and an electric power steering device using the same, which are supplied with power from a common power supply source with other electrical equipment.
従来から、ステアリングホイールに入力される操舵トルクを検出し、この操舵トルクに応じてモータの回転を制御することにより、操舵ハンドルの回動操作に対してアシスト力を付与するようにした車両の電動パワーステアリング装置が提案されている。
この種の電動パワーステアリング装置においては、バッテリや、エンジンの回転出力により作動するオルタネータからの供給電力によって電動モータを駆動制御している。前記バッテリやオルタネータは、電動パワーステアリング装置だけでなく、カーオーディオやカーナビゲーション、また、エンジンスタータ用モータ、灯具、空調機器等の車両の安全走行、車内環境に不可欠な車載電気機器等に対しても電力供給を行っている。
Conventionally, an electric motor for a vehicle that detects steering torque input to the steering wheel and controls the rotation of the motor in accordance with the steering torque so as to apply assist force to the steering wheel turning operation. Power steering devices have been proposed.
In this type of electric power steering apparatus, the electric motor is driven and controlled by electric power supplied from a battery or an alternator that is operated by the rotational output of the engine. The battery and alternator are not only used for electric power steering devices, but also for car audio and car navigation, safe driving of vehicles such as engine starter motors, lamps, air conditioners, and in-vehicle electrical equipment that is indispensable for the vehicle interior environment. Is also supplying power.
バッテリ電圧の低下が生じた場合には、これら車両の安全走行、車内環境に不可欠な車載機器等に対しても影響を及ぼすことから、バッテリ電圧を検出し、比較的必要性の低い車載機器への電力供給を制限することにより、必要性の高い機器への供給電力を確保するようにしたもの(例えば、特許文献1参照)、また、据え切り操作を行った場合等には、電動モータへ大電流が供給されこれに伴いバッテリ電圧が低下することから、バッテリ電圧の落ち込みを予測し、アイドルアップを図り、オルタネータによる電流供給能力を高めることで、バッテリ電圧の落ち込みを回避するようにしたもの等も提案されている(例えば、特許文献2参照)。
ところで、電動パワーステアリング装置においては、近年、適用車両の大型化に伴い、電動パワーステアリング装置としてその出力を低減することが困難となっている。このため、バッテリに電圧異常が発生したため、オルタネータの出力により、電動パワーステアリング装置や各種電装機器への供給電力を賄う際に、オルタネータの出力の多くが電動パワーステアリング装置に供給されてしまい、他の電装機器に十分な電力供給を行うことができず、場合によっては、電装機器が、十分にその機能を発揮することができない可能性があるという問題がある。 By the way, in an electric power steering apparatus, it is difficult to reduce the output as an electric power steering apparatus with the increase in the size of an applied vehicle in recent years. For this reason, since a voltage abnormality has occurred in the battery, much of the output of the alternator is supplied to the electric power steering device when the output of the alternator covers the power supplied to the electric power steering device and various electrical equipment. However, there is a problem in that sufficient electrical power cannot be supplied to the electrical equipment, and in some cases, the electrical equipment may not be able to perform its functions sufficiently.
そこで、この発明は上記従来の未解決の課題に着目してなされたものであり、バッテリ電圧の低下等が生じた場合であっても、電動モータを動作させつつ、他の電装機器も作動させることの可能な電動モータの制御方法、モータ制御装置及びこれを用いた電動パワーステアリング装置を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention has been made paying attention to the above-mentioned conventional unsolved problems, and even when the battery voltage is lowered, the other electric equipment is operated while operating the electric motor. It is an object of the present invention to provide an electric motor control method, a motor control device, and an electric power steering device using the same.
上記目的を達成するために、本発明の請求項1に係る電動モータの制御方法は、少なくとも発電手段を含む電力供給源からの供給電力により作動する電動モータの制御方法であって、前記発電手段で供給可能な電力を推定し、推定した供給可能な電力に応じて前記電動モータの出力トルクを制限することを特徴としている。
In order to achieve the above object, a control method for an electric motor according to
また、本発明の請求項2に係るモータ制御装置は、少なくとも発電手段を含む電力供給源からの供給電力により作動する電動モータのモータ制御装置において、前記電動モータで出力すべき出力トルクの目標値を検出するトルク目標値検出手段と、前記発電手段で供給可能な電力を推定する供給可能電力推定手段と、当該供給可能電力推定手段で推定した供給可能電力に応じて前記トルク目標値検出手段で検出されるトルク目標値を制限する出力トルク制限手段と、当該出力トルク制限手段で制限されたトルク目標値相当のトルクを発生するように前記電動モータを駆動制御するモータ制御手段と、を備えることを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a motor control device for an electric motor that operates with power supplied from a power supply source including at least power generation means, and a target value of an output torque to be output by the electric motor. Torque target value detecting means for detecting the power, suppliable power estimating means for estimating the power that can be supplied by the power generating means, and the torque target value detecting means according to the suppliable power estimated by the suppliable power estimating means. Output torque limiting means for limiting the detected torque target value; and motor control means for driving and controlling the electric motor so as to generate torque equivalent to the torque target value limited by the output torque limiting means. It is characterized by.
また、請求項3に係るモータ制御装置は、前記出力トルク制限手段は、前記供給可能電力推定手段で推定した供給可能電力に基づいて当該供給可能電力のうち前記電動モータに分配可能な電力量を推定するモータ分配量推定手段を備え、前記トルク目標値を、前記モータ分配量推定手段で推定した電動モータへのモータ分配量相当のトルク値に制限することを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, in the motor control device according to the third aspect, the output torque limiting means determines the amount of power that can be distributed to the electric motor out of the supplyable power based on the supplyable power estimated by the supplyable power estimation means. The motor distribution amount estimation means for estimating is provided, and the torque target value is limited to a torque value equivalent to the motor distribution amount to the electric motor estimated by the motor distribution amount estimation means.
また、請求項4に係るモータ制御装置は、前記出力トルク制限手段は、前記モータ分配量推定手段で推定したモータ分配量と前記モータ角速度検出手段で検出したモータ角速度とから、前記モータ分配量相当の電力が前記電動モータに供給されたときに前記電動モータから発生されるトルクを推測する出力可能トルク推定手段を備え、前記トルク目標値検出手段で検出されたトルク目標値を前記出力可能トルク推定手段で推定された出力可能トルクに応じて設定したしきい値に制限することを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the motor control device, the output torque limiting means corresponds to the motor distribution amount based on the motor distribution amount estimated by the motor distribution amount estimation means and the motor angular velocity detected by the motor angular velocity detection means. Output torque estimation means for estimating the torque generated from the electric motor when the electric power is supplied to the electric motor, and the torque target value detected by the torque target value detection means is used as the output torque estimation It is characterized by limiting to a threshold value set according to the output possible torque estimated by the means.
また、請求項5に係るモータ制御装置は、前記出力トルク制限手段は、前記トルク目標値検出手段で検出されるトルク目標値の変化量から、前記電動モータに供給される電力の変化量を推定する電力変化量推定手段を備え、当該電力変化量推定手段で推定された電力変化量が、予め設定したしきい値以上であるとき、前記トルク目標値検出手段で検出されるトルク目標値を、その変化量が前記しきい値以下となるように制限し、この制限した値を新たなトルク目標値とすることを特徴としている。 According to a fifth aspect of the present invention, in the motor control device, the output torque limiting means estimates the amount of change in power supplied to the electric motor from the amount of change in the torque target value detected by the torque target value detecting means. A power change amount estimating means that, when the power change amount estimated by the power change amount estimating means is greater than or equal to a preset threshold value, a torque target value detected by the torque target value detecting means, The amount of change is limited to be equal to or less than the threshold value, and the limited value is set as a new torque target value.
また、請求項6に係るモータ制御装置は、前記モータ制御手段は、前記トルク目標値がこれよりも小さな値に制限されたときには、前記電動モータへのd軸電流を零としq軸電流のみを制御することを特徴としている。
また、請求項7に係るモータ制御装置は、前記電力供給源は、前記電動モータ及び他の電装機器に電力供給を行うことを特徴としている。
また、請求項8に係るモータ制御装置は、前記電力供給源は、前記発電手段と当該発電手段により充電される蓄電手段と、当該蓄電手段の異常を検出する異常検出手段と、を備え、前記モータ制御手段は、前記異常検出手段で前記蓄電手段の異常を検出したときに、前記目標値検出手段で検出されるトルク目標値に対する制限を行うことを特徴としている。
Further, in the motor control device according to claim 6, when the torque target value is limited to a value smaller than this, the motor control means sets the d-axis current to the electric motor to zero and only the q-axis current. It is characterized by control.
The motor control device according to a seventh aspect is characterized in that the power supply source supplies power to the electric motor and other electrical equipment.
In the motor control device according to
また、本発明の請求項9に係る電動パワーステアリング装置は、上記請求項1から請求項8の何れかに記載のモータ制御装置を、操舵系に操舵補助力を付与する電動モータのモータ制御装置として適用したことを特徴としている。
さらに、請求項10に係る電動パワーステアリング装置は、前記発電手段は、エンジンの回転出力により作動するオルタネータであって、前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段を備え、前記供給可能電力推定手段は前記エンジン回転数検出手段で検出されたエンジン回転数に基づき前記オルタネータの供給可能電力を推定することを特徴としている。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an electric power steering apparatus according to any one of the first to eighth aspects, wherein the motor control apparatus is an electric motor that applies a steering assist force to a steering system. It is characterized by being applied as
Furthermore, the electric power steering apparatus according to
本発明の請求項1に係る電動モータの制御方法によれば、発電手段で供給可能な電力に応じて、電動モータに供給される電力量を調整することができる。
また、本発明の請求項2に係るモータ制御装置によれば、発電手段で供給可能な電力に応じて電動モータのトルク目標値を制限し、この制限したトルク目標値を発生するように電動モータを駆動制御するから、発電手段で供給可能な電力に応じて電動モータに供給される電力量を調整することができる。
According to the control method of the electric motor according to the first aspect of the present invention, the amount of power supplied to the electric motor can be adjusted according to the power that can be supplied by the power generation means.
According to the motor control device of the second aspect of the present invention, the electric motor is configured to limit the torque target value of the electric motor according to the electric power that can be supplied by the power generation means, and to generate the limited torque target value. Therefore, the amount of power supplied to the electric motor can be adjusted according to the power that can be supplied by the power generation means.
また、請求項3に係るモータ制御装置によれば、発電手段で発電可能な供給可能電力のうち電動モータに分配可能な電力量相当のトルクを発生するように、トルク目標値を制限したから、電動モータに実際に供給される電力量を、電動モータへの分配可能な電力量の範囲内に収めることができる。
また、請求項4に係るモータ制御装置によれば、電動モータに分配可能なモータ分配量と、現在の電動モータのモータ角速度とから出力可能なトルクを推定し、トルク目標値を、出力可能トルクに応じて設定したしきい値に制限するようにしたから、電動モータに実際に供給される電力量を、電動モータへの分配可能な電力量の範囲内に容易且つ的確に収めることができる。
Further, according to the motor control device of the third aspect, since the torque target value is limited so as to generate a torque corresponding to the amount of power that can be distributed to the electric motor among the suppliable power that can be generated by the power generation means, The amount of power actually supplied to the electric motor can be kept within the range of power that can be distributed to the electric motor.
Further, according to the motor control device of the fourth aspect, the torque that can be output is estimated from the motor distribution amount that can be distributed to the electric motor and the motor angular velocity of the current electric motor, and the torque target value is output as the torque that can be output. Therefore, the amount of power actually supplied to the electric motor can be easily and accurately within the range of the amount of power that can be distributed to the electric motor.
また、請求項5に係るモータ制御装置によれば、電動モータに供給される電力の変化量が、予め設定したしきい値以上であるときには、トルク目標値の変化量がしきい値以下となるようにトルク目標値を制限し、この制限した値を新たなトルク目標値として電動モータを駆動制御するから、トルク目標値の変動と、発電手段による発電能力との関係から生じる、電動モータに供給される電源電圧の変動を抑制することができる。 According to the motor control device of the fifth aspect, when the change amount of the electric power supplied to the electric motor is equal to or greater than a preset threshold value, the change amount of the torque target value is equal to or less than the threshold value. The torque target value is limited as described above, and the electric motor is driven and controlled using the limited value as a new torque target value, so that it is supplied to the electric motor resulting from the relationship between the fluctuation of the torque target value and the power generation capability of the power generation means. The fluctuation of the power supply voltage can be suppressed.
また、請求項6に係るモータ制御装置によれば、トルク目標値に対して制限が行われたときには、電動モータへのd軸電流は零とし、q軸電流のみを制御するいわゆるId=0制御を行うようにしたから、電動モータを高効率運転させることができ、トルク目標値を制限したことに伴う電動モータからの出力トルクの低下を抑制することができる。
また、請求項7に係るモータ制御装置によれば、発電手段の供給可能電力に応じて他の電装機器への供給電力を確保しつつ、電動モータへの電力供給も行うことができる。
According to the motor control device of the sixth aspect, when the torque target value is limited, the d-axis current to the electric motor is set to zero, and so-called Id = 0 control for controlling only the q-axis current. Thus, the electric motor can be operated with high efficiency, and a decrease in output torque from the electric motor due to the limitation of the torque target value can be suppressed.
Moreover, according to the motor control apparatus which concerns on Claim 7, the electric power supply to an electric motor can also be performed, ensuring the electric power supplied to another electrical equipment according to the electric power which can be supplied of an electric power generation means.
また、請求項8に係るモータ制御装置によれば、蓄電手段の異常により発電手段の発電出力により電動モータや電装機器への供給電力を賄わざるを得ない状況となった場合でも、発電手段の供給可能電力に応じて電動モータのトルク目標値を制限することによって、他の電装機器に対して十分な電力供給を行うことができ、電装機器の機能を十分発揮させつつ、電動モータを駆動制御することができる。 Further, according to the motor control device of the eighth aspect, even when the power generation means has a situation where it is necessary to cover the power supplied to the electric motor or the electrical equipment by the power generation output of the power generation means due to the abnormality of the power storage means. By limiting the torque target value of the electric motor according to the power that can be supplied, it is possible to supply sufficient power to other electrical equipment, and drive control of the electric motor while fully functioning the electrical equipment can do.
また、本発明の請求項9に係る電動パワーステアリング装置によれば、操舵系に操舵補助力を付与する電動モータのモータ制御装置として適用したから、発電手段の供給可能電力の範囲内で、操舵補助力を発生させることができる。
さらに、請求項10に係る電動パワーステアリング装置は、エンジン回転数を用いることで、エンジンの回転出力により作動するオルタネータの供給可能電力を容易に推定することができる。
Moreover, according to the electric power steering apparatus of the ninth aspect of the present invention, since the electric power steering apparatus is applied as a motor control apparatus for an electric motor that applies a steering assist force to the steering system, the steering is performed within the range of power that can be supplied by the power generation means. Auxiliary force can be generated.
Furthermore, the electric power steering apparatus according to
以下、本発明の実施の形態を説明する。
まず、第1の実施の形態を説明する。
図1は、本発明の一実施形態を示す全体構成図である。
図1は、本発明を電動パワーステアリング装置に適用した場合の一実施形態を示す全体構成図であって、図中、1は、ステアリングホイールであり、このステアリングホイール1に運転者から作用される操舵力が入力軸2aと出力軸2bとを有するステアリングシャフト2に伝達される。このステアリングシャフト2は、入力軸2aの一端がステアリングホイール1に連結され、他端は操舵トルク検出手段としての操舵トルクセンサ3を介して出力軸2bの一端に連結されている。
Embodiments of the present invention will be described below.
First, a first embodiment will be described.
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment in which the present invention is applied to an electric power steering apparatus. In the figure,
そして、出力軸2bに伝達された操舵力は、ユニバーサルジョイント4を介してロアシャフト5に伝達され、さらに、ユニバーサルジョイント6を介してピニオンシャフト7に伝達される。このピニオンシャフト7に伝達された操舵力はステアリングギヤ8を介してタイロッド9に伝達され、図示しない転舵輪を転舵させる。ここで、ステアリングギヤ8は、ピニオンシャフト7に連結されたピニオン8aとこのピニオン8aに噛合するラック8bとを有するラックアンドピニオン形式に構成され、ピニオン8aに伝達された回転運動をラック8bで直進運動に変換している。
The steering force transmitted to the
ステアリングシャフト2の出力軸2bには、操舵補助力を出力軸2bに伝達する操舵補助機構10が連結されている。この操舵補助機構10は、出力軸2bに連結した減速ギヤ11と、この減速ギヤ11に連結された操舵補助力を発生する電動機としての例えばブラシレスモータで構成される電動モータ12とを備えている。
操舵トルクセンサ3は、ステアリングホイール1に付与されて入力軸2aに伝達された操舵トルクを検出するもので、例えば、操舵トルクを入力軸2a及び出力軸2b間に介挿した図示しないトーションバーの捩れ角変位に変換し、この捩れ角変位を抵抗変化や磁気変化に変換して検出するように構成されている。
A
The
この操舵トルクセンサ3で検出された操舵トルクTは、パワーステアリング装置を制御する例えばMCU(Micro Controller Unit)で構成されるコントローラ20に入力され、このコントローラ20は、車速センサ21で検出された車速Vも入力され、コントローラ20は、これら操舵トルクT及び車速Vに基づいて公知の手順で操舵補助制御処理を行って、操舵トルクT及び車速Vに応じた操舵補助力を電動モータ12で発生させるための電流値からなる操舵補助トルク指令値IM *を算出し、これに応じた電流値を電動モータ12に供給することで操舵トルクT及び車速Vに応じた操舵補助力を発生させる。また、コントローラ20は、電動パワーステアリング装置各部への電力供給を行うバッテリ25の異常監視を行い、バッテリ25の異常を検出したならば、このバッテリ25への充電を行うための、図示しないエンジンの回転出力により作動するオルタネータ26で供給可能な電力量を推定し、推定した供給可能電力に応じて電動モータ12の出力トルクを制限する。
前記バッテリ25及びオルタネータ26は、前記コントローラ20への電力供給を行うと共に、カーオーディオやカーナビゲーション、また、エンジンスタータ用モータ、灯具、空調機器等の各種電装機器27への電力供給も行う。
The steering torque T detected by the
The
図2は、コントローラ20の機能構成を示すブロック図である。
このコントローラ20は、操舵トルクT及び車速Vに基づいて、これらに応じた操舵補助トルク指令値IM *を演算し、操舵補助トルク指令値IM *と角速度ωとに基づいてd軸及びq軸の電流指令値Id*及びIq*を決定する電流指令値決定部31と、この電流指令値決定部31で決定したd軸電流指令値Id*及びq軸電流指令値Iq*を、3相電流指令値Iu*、Iv*、Iw*に変換する2相3相変換部32と、電動モータ12の各相コイルに供給されるモータ電流Iu、Iv、Iwを検出するモータ電流検出部33と、2相/3相変換部32から入力される3相電流指令値Iu*、Iv*、Iw*からモータ電流検出部33で検出したモータ電流Iu、Iv、Iwを個別に減算して各相電流偏差ΔIu、ΔIv、ΔIwを求め、この相電流偏差ΔIu、ΔIv、ΔIwに対して比例積分制御を行って電圧指令値Vu、Vv、Vwを算出する電流制御部34と、この電流制御部34からの電圧指令値Vu、Vv、Vwに基づいてインバータ36を構成する電界効果トランジスタ等のスイッチング素子に対するパルス幅変調(PWM)信号を形成するPWM制御部35と、を備え、このPWM制御部35から出力されるパルス幅変調信号に応じたモータ電流がインバータ36から電動モータ12に出力されて、電動モータ12が駆動制御される。
FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the
The
また、コントローラ20は、レゾルバ、エンコーダ等で構成される電動モータ12の回転角θを検出するモータ回転角検出部37と、このモータ回転角検出部37からの回転角θを微分して電動モータ12の角速度ωを演算するモータ角速度演算部38と、後述のバッテリ25のバッテリ端子異常や出力電圧異常等を監視しバッテリ異常を検出するバッテリ監視部39と、このバッテリ監視部39で異常が検出されたとき、エンジン回転数センサ45からのエンジン回転数Neをもとに、オルタネータ26で出力可能な電力量を推定し、これに基づいて電動モータ12に供給可能な電力量Pmaxを決定し、これを電流指令値決定部31に出力する供給可能電力決定部40と、を備える。
Further, the
供給可能電力決定部40は、エンジン回転数センサ45で検出したエンジン回転数Neに基づき、オルタネータ26で現在出力可能な電力量Pwを推定するオルタネータ出力推定部40aと、このオルタネータ出力推定部40aで推定した出力可能な電力量Pwに基づき、電動モータ12に供給可能な供給可能電力Pmaxを決定するモータ出力決定部40bとを備える。
The suppliable
オルタネータ出力推定部40aは、エンジン回転数Neと、このエンジン回転数Neのときにオルタネータ26で出力可能な電力量Pwとの対応を表す、図2中の制御マップに示す特性を有するテーブルを備えており、このテーブルから、検出されたエンジン回転数Neに対応する電力量Pwを特定する。なお、図2の制御マップにおいて横軸はエンジン回転数Ne、縦軸は電力量Pwを表し、出力可能な電力量Pwは、エンジン回転数Neが低い領域では、エンジン回転数Neの増加に伴って急峻に増加し、その後、エンジン回転数Neの増加に伴って緩やかに増加する特性を有する。
The alternator
また、モータ出力決定部40bは、乗算器等で構成され、オルタネータ出力推定部40aからの電力量Pwに、余裕代相当のゲインを乗算し、これを供給可能電力Pmaxとして出力する。この余裕代相当のゲインは、バッテリ25が所定の電力供給を行うことが不可となった場合に、オルタネータ26で出力される電力量Pwのうち電動モータ12に供給できる電力量を算出するためのゲインであって、例えば、電装機器27がその機能を十分発揮するために必要な電力量に応じて設定される。すなわち、バッテリ25が所定の電力を供給することができなくなった場合、オルタネータ26からの電力供給のみで、電動モータ12及び電装機器27の電力を賄うことになるが、このとき、オルタネータ26の出力のほとんどを電動モータ12で使用するのではなく、電装機器27に対して、この電装機器27の機能を発揮することの可能な電力量を供給しつつ、電動モータ12への電力供給も行うことの可能なゲインに設定される。
The motor output determination unit 40b is configured by a multiplier or the like, and multiplies the power amount Pw from the alternator
そして、このようにして決定した供給可能電力Pmaxと、バッテリ25の異常発生に伴い、電流指令値決定部31での電流指令値の演算方法を切り替えるための制御切換指令Scとを、電流指令値決定部31に出力する。
電流指令値決定部31は、操舵トルクセンサ3からの操舵トルクTと、車速センサ21からの車速Vとをもとに、操舵トルクTに応じた操舵補助トルクを発生させるための電流指令値である操舵補助トルク指令値IM *を演算する操舵補助トルク指令値演算部31aと、この操舵補助力トルク指令値演算部31aで演算された操舵補助トルク指令値IM *及びモータ角速度演算部38で演算されたモータ角速度ωとに基づいて、d軸電流指令値Id*及びq軸電流指令値Iq*を算出するd−q軸電流算出部31bとを備えている。
Then, the suppliable power Pmax determined in this way and the control switching command Sc for switching the calculation method of the current command value in the current command
The current command
操舵補助トルク指令値演算部31aは、操舵トルクセンサ3からの操舵トルクTと、車速センサ21からの車速Vとをもとに、例えば、車速Vをパラメータとし、操舵トルクTと操舵補助トルク指令値IM *との対応を表す図示しない制御マップ等を用いて公知の手順で、操舵補助トルク指令値IM *を設定し、操舵トルクTが大きいときほど操舵補助トルク指令値IM *が大きくなり且つ車速Vが大きいときほど操舵補助トルク指令値IM *が小さくなる、操舵補助トルク指令値IM *を決定する。
The steering assist torque command
d−q軸電流算出部31bは、供給可能電力決定部40からの制御切換指令Scにより制御切換指示が行われないとき、すなわち、バッテリ25が正常な場合には、操舵補助トルク指令値演算部31aからの操舵補助トルク指令値IM *に応じたd軸電流指令値Id*及びq軸電流指令値Iq*を公知の手順で算出する。例えば、操舵補助トルク指令値IM *に応じた、電動モータ12で発生させる操舵補助トルクの目標値をT(IM *)としたとき、この操舵補助トルクT(IM *)と電動モータ12の角速度ωとの乗算値で表される、電動モータ12が消費する電力の指令値である指令電力量は、電動モータ12からの出力電力量と釣り合うことから、次式(1)を得ることができる。
T(IM *)×ω=(3/2)×(ed・Id*+eq・Iq*) ……(1)
よって、この(1)式からd軸電流指令値Id*及びq軸電流指令値Iq*を算出することができる。なお、式中のed及びeqはそれぞれd軸及びq軸上の逆起電圧である。
The dq axis
T (I M * ) × ω = (3/2) × (ed · Id * + eq · Iq * ) (1)
Therefore, the d-axis current command value Id * and the q-axis current command value Iq * can be calculated from the equation (1). In the equation, ed and eq are counter electromotive voltages on the d-axis and the q-axis, respectively.
一方、供給可能電力決定部40からの制御切換指令Scにより制御切換指示が行われたときには、制御切換指令Scと共に供給可能電力決定部40から入力される供給可能電力Pmaxに基づき、実際に電動モータ12から出力されるトルクが、操舵補助トルク指令値IM *相当のトルクよりも小さくなるように、q軸電流指令値Iq*を算出する。このときd軸電流指令値Id*は、Id*=0とし、SPM同期モータの制御法として一般的に用いられている、いわゆるId=0制御を行い、電動モータ12の高効率運転を行う。
On the other hand, when a control switching instruction is issued by the control switching command Sc from the suppliable
図3は、電流指令値決定部31でのd軸及びq軸電流指令値Id*及びIq*を決定するための演算処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
まず、ステップS1で、操舵トルクセンサ3からの操舵トルクTに対し、電動モータ12のモータ特性に応じて操舵トルクTを制限するためのモータ特性に応じたトルク制限処理を行う。具体的には、図4のフローチャートに示すように、まず、ステップS1aで、モータ角速度演算部38で算出されたモータ角速度ωと、図4のフローチャート中に示すモータ特性図とから、現在のモータ角速度ωのときに出力し得る電動モータ12の出力トルクTmmaxを特定する。なお、図4のフローチャート中に示すモータ特性図において、横軸は電動モータ12の出力トルクTm、縦軸は、モータ角速度ωである。
FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure of calculation processing for determining the d-axis and q-axis current command values Id * and Iq * in the current command
First, in step S1, a torque limiting process according to the motor characteristic for limiting the steering torque T according to the motor characteristic of the
次いで、ステップS1bに移行し、操舵トルクセンサ3からの操舵トルクTとステップS1aで特定したモータ出力トルクTmmaxとを比較し、操舵トルクTがモータ出力トルクTmmaxより小さければ(T<Tmmax)、ステップS1cに移行して操舵トルクTをそのまま要求トルクTreqとして設定するが、操舵トルクTがモータ出力トルクTmmax以上(T≧Tmmax)であればステップS1dに移行し、モータ出力トルクTmmaxを要求トルクTreqとして設定する。つまり、このモータ特性に応じた制限処理では、操舵トルクTを、モータ特性で決定されるモータ出力トルクTmmaxに制限している。このようにして、要求トルクTreqを算出したならば図3に戻って、ステップS2に移行する。
Next, the process proceeds to step S1b, where the steering torque T from the
このステップS2では、供給可能電力決定部40から制御切換指令Scを入力したか、すなわち、バッテリ監視部39で、バッテリ25の異常を検出したかどうかを判断する。そして、バッテリ異常が検出されていなければステップS3に移行し、ステップS1の処理で制限した要求トルクTreqを目標操舵トルクT*として設定する。次いでステップS4に移行し、目標操舵トルクT*と車速Vとに基づいて公知の手順で操舵補助トルク指令値IM *を算出し、次いでステップS5に移行して、操舵補助トルク指令値IM *とモータ角速度ωとに基づいて、公知の手順でd−q軸座標系での指令値演算を行い、d軸及びq軸の電流指令値Id*及びIq*を算出する。
In step S <b> 2, it is determined whether the control switching command Sc is input from the suppliable
一方、ステップS2の処理で、供給可能電力決定部40からの制御切換指令Scにより制御の切り換えが指示されておりバッテリ25に異常が生じていると判断されるときにはステップS2からステップS6に移行し、供給可能電力決定部40からの、オルタネータ26の出力電力のうち電動モータ12に供給可能なオルタネータ26の電力量である供給可能電力Pmaxをモータ角速度ωで割算し、供給可能電力Pmaxが電動モータ12に供給されたときに電動モータ12で出力可能なトルクである出力可能トルクTmaxに変換する(Tmax=Pmax/ω)。
On the other hand, when it is determined in the process of step S2 that control switching is instructed by the control switching command Sc from the suppliable
次いでステップS7に移行して、ステップS1で制限した要求トルクTreqとステップS6で算出した出力可能トルクTmaxとを比較し、要求トルクTreqが出力可能トルクTmaxよりも小さいときには、オルタネータ26から供給される電力により、操舵トルクTに応じた操舵補助トルクを十分発生させることが可能と判断し、ステップS3に移行して、要求トルクTreqを目標操舵トルクT*として設定し、この目標操舵トルクT*を発生し得るd軸及びq軸の電流指令値Id*及びIq*を算出する(ステップS4、S5)。
Next, the routine proceeds to step S7, where the required torque Treq limited in step S1 is compared with the outputtable torque Tmax calculated in step S6. When the required torque Treq is smaller than the outputtable torque Tmax, the torque is supplied from the
一方、ステップS7で、要求トルクTreqが出力可能トルクTmax以上であるときにはステップS8に移行し、出力可能トルクTmaxを目標操舵トルクT*として設定した後、ステップS9に移行する。
このステップS9では、ステップS4の処理と同様の手順で目標操舵トルクT*と、車速Vとから操舵補助トルク指令値IM *を算出し、次いでステップS10に移行し、d軸及びq軸の電流指令値Id*及びIq*を算出する。
On the other hand, when the required torque Treq is greater than or equal to the outputtable torque Tmax in step S7, the process proceeds to step S8, and after setting the outputable torque Tmax as the target steering torque T * , the process proceeds to step S9.
In this step S9, the steering assist torque command value I M * is calculated from the target steering torque T * and the vehicle speed V in the same procedure as the processing in step S4, and then the process proceeds to step S10, where the d-axis and q-axis are shifted. Current command values Id * and Iq * are calculated.
このステップS10では、バッテリ25に異常が発生し、供給可能電力Pmax相当のトルクTmaxよりも要求トルクTreqの方が大きく、要求トルクTreq相当のトルクを発生させることが困難なために、要求トルクTreqを出力可能トルクTmaxに制限している状態であることから、d軸電流を零として制御を行うId=0制御を行い、高効率運転を図る。つまり、d軸電流指令値Id*=0とし、q軸電流指令値Iq*については、操舵補助トルク指令値IM *とモータ角速度ωとから公知の手順で算出する。
In step S10, an abnormality occurs in the
次に、上記第1の実施の形態の動作を説明する。
今、バッテリ25が正常に動作している場合には、バッテリ25から電動モータ12や各種電装機器27に対して電力供給が行われ、オーディオ機器や空調機器、各種ランプが作動し、安全走行が確保されると共に、車内環境等が良好に保たれる。このとき、図示しないエンジンの回転によりオルタネータ26が作動し、その発電出力によりバッテリ25への充電が行われることから、バッテリ25の出力電圧は略一定に保たれ、電動モータ12や電装機器27への安定した電力供給が行われる。
Next, the operation of the first embodiment will be described.
Now, when the
また、バッテリ25が正常である場合には、供給可能電力決定部40から制御切換指示が行われないことから電流指令値決定部31では、図3のステップS1からステップS2を経てステップS3に移行し、操舵トルクTを、電動モータ12の出力特性に応じて制限した要求トルクTreqを目標操舵トルクT*とし、この目標操舵トルクT*を発生し得るd軸及びq軸の電流指令値Id*、Iq*を算出する(ステップS4、S5)。これによって、電動モータ12から操舵トルクTに応じた操舵補助トルクが発生されてドライバは軽い操舵を行うことができる。
Further, when the
この状態から、バッテリ25に異常が発生すると、これがバッテリ監視部39で検出され、供給可能電力決定部40では、このときのエンジン回転数Neをもとに、オルタネータの26の出力特性マップから、オルタネータ26で現在出力可能な電力量Pwを推定し、そのうち、電動モータ12に供給可能な供給可能電力Pmaxを推定する。そしてバッテリ異常が発生しているため、制御切換指示が行われることから、電流指令値決定部31では、図3のステップS2からステップS6に移行し、電動モータ12への供給可能電力Pmaxを出力可能トルクTmaxに変換し、この出力可能トルクTmaxと要求トルクTreqとを比較する。
If an abnormality occurs in the
このとき、操舵がそれほど行われておらず、要求トルクTreqが、供給可能電力Pmaxに相当する出力可能トルクTmaxを下回り、出力可能トルクTmaxの範囲内で要求トルクTreq相当のトルクを発生させることが可能であることから、ステップS7からステップS3に移行し、要求トルクTreqを目標操舵トルクT*とし、これに応じた操舵補助力を発生するよう制御が行われる。このため、バッテリ25に異常が発生した場合であっても、オルタネータ26の発電出力によって、電動モータ12への十分な電力供給が引き続き行われ、ドライバは軽い操舵を行うことができる。また、各種電装機器27に対しても、これら電装機器27の機能低下が生じない程度の電力供給が行われることから、各種電装機器27の機能が損なわれることはない。
At this time, the steering is not so much performed, and the required torque Treq falls below the outputable torque Tmax corresponding to the suppliable power Pmax, and a torque corresponding to the required torque Treq is generated within the range of the outputtable torque Tmax. Since it is possible, the process proceeds from step S7 to step S3, where the required torque Treq is set as the target steering torque T *, and control is performed so as to generate a steering assist force according to this. For this reason, even when an abnormality occurs in the
このようにバッテリ25に異常が発生している状態において、ドライバが比較的大きな操舵操作を行い、要求トルクTreqが比較的大きな値となり、これが出力可能トルクTmaxを上回ると、ステップS7からステップS8に移行し、出力可能トルクtmaxが目標操舵トルクT*として設定される。
そして、このように制限された目標操舵トルクT*に応じて電流指令値が算出され(ステップS9、S10)、d軸電流指令値はId*=0に設定され、q軸電流指令値Iq*は目標操舵トルクT*相当のトルクを発生し得る値に演算設定される。そして、このd軸及びq軸の電流目標値Id*及びIq*に応じて電動モータ12が駆動制御される。
Thus, when the abnormality is occurring in the
Then, a current command value is calculated according to the target steering torque T * thus limited (steps S9 and S10), the d-axis current command value is set to Id * = 0, and the q-axis current command value Iq *. Is calculated and set to a value capable of generating a torque corresponding to the target steering torque T * . The
このとき、バッテリ25に異常が発生し、電動モータ12及び各種電装機器27に対して供給される全体の電力量が低下しているが、電装機器27への供給電力を確保しつつ、電動モータ12への電力供給を制限しているから、各種電装機器27においてその機能が大幅に低下することを回避しつつ、電動モータ12を作動させ操舵補助力を発生させることができる。前述のように、電動モータ12への供給電力量を制限しているため、発生される操舵補助力は抑制されるが、操舵補助力は抑制されるものの操舵補助力を発生させることができる。したがって、ドライバが操舵補助力不足を感じる可能性が多少あるものの、ドライバは引き続き軽い操舵を行うことができる。
At this time, an abnormality has occurred in the
このとき、目標操舵トルクT*を出力可能トルクTmaxに制限しているものの、電動モータ12のId=0制御を行い、高効率運転を図るようにしているから、可能な範囲で高出力トルクを得ることができる。
また、モータ出力決定部40bにおいて、オルタネータ26で出力可能な電力量Pwに対し、余裕代相当のゲインを乗算することで供給可能電力Pmaxを算出し、オルタネータ26での電力量Pwに対し、電装機器27用の供給電力を確保しつつ、電動モータ12へ供給する電力量を低減しているから、電動モータ12及び電装機器27についてそれぞれの機能の大幅な低下を伴うことなく、動作させることができる。
At this time, although the target steering torque T * is limited to the output possible torque Tmax, Id = 0 control of the
Further, the motor output determination unit 40b calculates the suppliable power Pmax by multiplying the power amount Pw that can be output by the
なお、モータ出力決定部40bでは、モータ出力決定部40bに対して余裕代相当のゲインを乗算して供給可能電力Pmaxを設定した場合について説明したが、例えば、オルタネータ26で出力可能な電力量Pwと、電装機器27で最低実現すべき機能を実行させるために必要な最低電力量とを考慮し、この最低電力量を確保した上でその残りを電動モータ12への供給可能電力とするようにしてもよい。
In addition, although the motor output determination unit 40b has been described with respect to the case where the motor output determination unit 40b is set with the suppliable power Pmax by multiplying the gain corresponding to the margin, for example, the power amount Pw that can be output by the
次に、本発明の第2の実施の形態を説明する。
この第2の実施の形態は、上記第1の実施の形態において、電流指令値決定部31の操舵補助トルク指令値演算部31aでの処理が異なること以外は同様であるので、同一部の詳細な説明は省略する。
この第2の実施の形態では、操舵補助トルク指令値演算部31aは、バッテリ25の異常が検出されたとき、モータの出力特性に応じて制限されたトルク制限値Treqに対し、電動モータ12側で要求する供給電力量の変動に伴う、電源電圧の変動を抑制するための出力変動抑制処理を行う。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
The second embodiment is the same as the first embodiment except that the processing in the steering assist torque command
In the second embodiment, the steering assist torque command
図5は、操舵補助トルク指令値演算部31aにおいて、出力変動抑制処理を行う処理部の、機能構成を示すブロック図である。すなわち、要求トルクTreqとモータ角速度ωとを乗算し要求トルクTreq相当のモータ要求出力Pmに換算する乗算器101と、この乗算器101の出力であるモータ要求出力Pmを入力する遅延回路102と、この遅延回路102の出力である一つ前のサンプリングタイムにおけるモータ要求出力Pm(n−1)を、モータ要求出力Pm(n)から減算する減算器103と、減算器103の出力である、モータ要求出力Pmの変化量dPm/dtに応じてモータ要求出力Pmの変化量を抑制するレートリミッタ104と、レートリミッタ104で変化量が制限されたモータ要求出力である目標モータ要求出力Pm*に1/ω(ωはモータ角速度)を乗算して変動抑制トルクTm*に換算する乗算器105と、を備えている。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a functional configuration of a processing unit that performs output fluctuation suppression processing in the steering assist torque command
前記レートリミッタ104では、図5中の制御マップに示すように、モータ要求出力Pmの変化量dPm/dtの絶対値が予め設定したしきい値ΔPlimよりも大きいときには、変化量dPm/dtをΔPlimに制限する。つまり、モータ要求出力Pmの変化量dPm/dtがしきい値ΔPlim以下であるときには、モータ要求出力Pmをそのまま目標モータ要求出力Pm*として設定する。一方、モータ要求出力Pmの変化量dPm/dtがしきい値ΔPlimより大きいときには前回の目標モータ要求出力Pm*(n−1)にしきい値ΔPlimを加算した値を新たな目標モータ要求出力Pm*(n)とする。 In the rate limiter 104, as shown in the control map in FIG. 5, when the absolute value of the change amount dPm / dt of the motor request output Pm is larger than a preset threshold value ΔPlim, the change amount dPm / dt is set to ΔPlim. Restrict to. That is, when the change amount dPm / dt of the motor request output Pm is equal to or less than the threshold value ΔPlim, the motor request output Pm is set as the target motor request output Pm * as it is. On the other hand, when the change amount dPm / dt of the motor request output Pm is larger than the threshold value ΔPlim, a value obtained by adding the threshold value ΔPlim to the previous target motor request output Pm * (n−1) is set as a new target motor request output Pm *. (N).
そして、操舵補助トルク指令値演算部31aでは、制御切換指令Scに応じて、要求トルクTreqと変動抑制トルクTm*との何れか一方に基づいて操舵補助トルク指令値IM *を算出し、制御切換指令Scで制御切換指示が行われずバッテリ25に異常が発生していないときには、要求トルクTreqに基づき操舵補助トルク指令値IM *を算出し、制御切換指令Scで制御切換指示が行われており、バッテリ25に異常が発生しているときには、変動抑制トルクTm*を用いて操舵補助トルク指令値IM *を算出する。
Then, the steering assist torque command
図6は、第2の実施の形態における電流指令値決定部31の処理手順の一例を示すフローチャートである。なお、上記第1の実施の形態における電流指令値決定部31と同じ処理には同一符号を付与している。
すなわち、バッテリ25が正常な場合は、上記第1の実施の形態と同様であって、操舵トルクTに対し、モータ特性に応じた制限を行った後(ステップS1)、これに応じたd軸及びq軸の電流指令値Id*及びIq*を算出する(ステップS2〜S5)。
FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure of the current command
That is, when the
一方、バッテリ異常が生じている場合には、ステップS2からステップS20に移行し、モータ特性に応じて制限した要求トルクTreqに対し、図7に示す出力抑制変動処理を行う。すなわち、まず、ステップS21で、要求トルクTreqとモータ角速度ωとを乗算して要求トルクTreq相当のトルクを電動モータ12で発生させるために必要なモータ要求出力Pmを算出し、モータ要求出力Pmのその変化量dPm/dtの絶対値がそのしきい値ΔPlim以上であるかどうかを判断する(ステップS22)。
On the other hand, if a battery abnormality has occurred, the process proceeds from step S2 to step S20, and the output suppression variation process shown in FIG. 7 is performed on the required torque Treq limited in accordance with the motor characteristics. That is, first, in step S21, the required motor torque Preq and the motor angular velocity ω are multiplied to calculate the required motor output Pm required for the
なお、このしきい値ΔPlimは、オルタネータ26の出力特性に応じて設定される値であって、今回の要求トルクTreqに応じた操舵補助トルクを電動モータ12で発生させるためにこれ相当の電力を電動モータ12に供給したとしても電源電圧の変動が小さいとみなすことの可能な値に設定され、オルタネータ26の出力特性に応じて設定される。
そして、モータ要求出力Pmの変化量dPm/dtの絶対値がそのしきい値ΔPlimよりも小さいとき、つまり、モータ要求出力Pmの変動量が小さく、この要求トルクTreqに応じた操舵補助トルクを発生させるべく電動モータ12への電力供給を行ったとしても電源電圧の変動が生じることはないと予測されるときには、ステップS23に移行し、ステップS21で算出されたモータ要求出力Pmをそのまま目標モータ要求出力Pm*として設定する。
The threshold value ΔPlim is a value that is set according to the output characteristics of the
When the absolute value of the change amount dPm / dt of the motor request output Pm is smaller than the threshold value ΔPlim, that is, the amount of change in the motor request output Pm is small, and the steering assist torque corresponding to the request torque Treq is generated. If it is predicted that the power supply voltage will not fluctuate even if the electric power is supplied to the
一方、モータ要求出力Pmの変化量dPm/dtの絶対値がしきい値ΔPlim以上であって、モータ要求出力Pmの変動量が大きく、この要求トルクTreqに応じた操舵補助トルクを発生させるべく電動モータ12への電力供給を行ったならば、電源電圧の変動が生じると予測されるときにはステップS24に移行し、目標モータ要求出力Pm*の前回値Pm*(n−1)にしきい値ΔPlimを加算した値を今回の目標モータ要求出力Pm*(n)として設定する。
そして、ステップS25に移行し、ステップS23又はステップS24で設定した目標モータ要求出力Pm*をモータ角速度ωで割算し、このモータ要求出力Pm*相当のトルクである、変動抑制トルクTm*を算出する。
On the other hand, the absolute value of the change amount dPm / dt of the motor required output Pm is equal to or greater than the threshold value ΔPlim, the amount of change in the motor required output Pm is large, and electric power is generated to generate the steering assist torque corresponding to the required torque Treq. When power supply to the
Then, the process proceeds to step S25, the target motor required output Pm * set in step S23 or step S24 is divided by the motor angular velocity ω, and a fluctuation suppression torque Tm * , which is a torque corresponding to the motor required output Pm * , is calculated. To do.
そして、図6に戻ってステップS6に移行し、供給可能電力決定部40で決定された供給可能電力Pmaxを、出力可能トルクTmaxに変換した後、ステップS7aに移行し、この出力可能トルクTmaxと変動抑制トルクTm*とを比較し、変動抑制トルクTm*が出力可能トルクTmax以上であるときにはステップS8に移行して出力可能トルクTmaxを目標操舵トルクT*として設定する。つまり、変動抑制トルクTm*を出力可能トルクTmaxに制限する。一方、変動抑制トルクTm*が出力可能トルクTmaxより小さいときにはステップS8aに移行し、変動抑制トルクTm*をそのまま目標操舵トルクT*として設定する。
Then, returning to FIG. 6, the process proceeds to step S <b> 6, and after the suppliable power Pmax determined by the suppliable
そして、ステップS8又はステップS8aの処理で設定した目標操舵トルクT*を用いて操舵補助トルク指令値IM *を算出し(ステップS9)、d軸電流指令値を、Id*=0として、操舵補助トルク指令値IM *に応じたq軸電流指令値Iq*を算出する。
したがって、この第2の実施の形態においては、例えば、急操舵を行った場合には、図8に破線で示すように、急操舵に伴い操舵トルクTの変化量も大きくなり発生すべき操舵補助力の変動が大きくなることから、電動モータ12に供給すべき電力変動も大きくなる。
Then, using the target steering torque T * that is set by the processing in step S8 or step S8a to calculate the steering assist torque command value I M * (step S9), and the d-axis current command value, as Id * = 0, the steering calculating the corresponding auxiliary torque command value I M * q-axis current command value Iq *.
Therefore, in this second embodiment, for example, when sudden steering is performed, as shown by a broken line in FIG. Since the power fluctuation increases, the power fluctuation to be supplied to the
ここで、バッテリ25に異常が発生している場合には、主にオルタネータ26の出力によって各部への供給電力を賄うことになり、オルタネータ26の出力特性によっては、電動モータ12に対する供給電力の変動に追従することができず、電源電圧が変動する可能性がある。
しかしながら、操舵トルクTの変動量が大きく、電動モータ12に供給すべき電力変動が大きいと予測されるときには、図8に実線で示すように、電力変動量がしきい値ΔPlim以下となるように制限しているから、電動モータ12への供給電力量の変動が増加することに伴って生じる電源電圧の変動を抑制することができる。
Here, when an abnormality has occurred in the
However, when the fluctuation amount of the steering torque T is large and the electric power fluctuation to be supplied to the
よって、バッテリ25に異常が発生した場合であっても、上記第1の実施の形態と同様に、電動モータ12や各種電装機器27の大幅な機能低下を伴うことなく各部への電力供給を行うことができると共に、急操舵が行われた場合等、供給電力の電力変動が大きな場合であっても、電源電圧が変動することを抑制し、安定した電力供給を行うことができる。
Therefore, even when an abnormality occurs in the
なお、上記各実施の形態においては、バッテリ25に異常が発生したときに、電動モータ12への供給電力を制限する場合について説明したが、これに限るものではなく、バッテリ25が正常な場合に適用することも可能である。例えば、カーオーディオ、カーナビゲーション、空調機器、灯火類等を使用しているときに、ステアリングホイール1を急操舵した場合等に、上記第1或いは第2の実施の形態に示すように電動モータ12への電力供給を制限するようにすれば、電動パワーステアリング装置による電源電圧の変動を抑制することができる。
In each of the above embodiments, the case where the power supplied to the
また、上記各実施の形態においては、本発明におけるモータ制御装置を、電動パワーステアリング装置に適用した場合について説明したが、これに限るものではなく、オルタネータを含む電力供給源から電力供給をうけて作動する電動モータの制御装置であっても適用することができる。
なお、上記各実施の形態において、オルタネータ26が発電手段に対応し、バッテリ25が蓄電手段に対応し、バッテリ25及びオルタネータ26が電力供給源に対応している。
In each of the above embodiments, the case where the motor control device according to the present invention is applied to an electric power steering device has been described. However, the present invention is not limited to this, and power is supplied from a power supply source including an alternator. Even an electric motor control device that operates can be applied.
In each of the above embodiments, the
また、図3のステップS1の処理がトルク目標値検出手段に対応し、供給可能電力決定部40が供給可能電力推定手段に対応し、図3のステップS6からステップS8の処理が出力トルク制限手段に対応し、ステップS4、S5及びステップS9、S10の処理がモータ制御手段に対応している。
また、供給可能電力決定部40のモータ出力決定部40bのモータ分配量推定手段に対応し、図3のステップS6の処理が出力可能トルク推定手段に対応している。
また、図7のステップS21及びステップS22が電力変化量推定手段に対応している。
また、バッテリ監視部39が異常検出手段に対応し、エンジン回転数センサ45がエンジン回転数検出手段に対応している。
3 corresponds to the torque target value detection means, the suppliable
Further, corresponding to the motor distribution amount estimating means of the motor output determining section 40b of the suppliable
Further, step S21 and step S22 in FIG. 7 correspond to the power change amount estimating means.
Further, the
3 操舵トルクセンサ
12 電動モータ
20 コントロールユニット
21 車速センサ
25 バッテリ
26 オルタネータ
27 電装機器
31 電流指令値決定部
37 モータ回転角検出部
39 バッテリ監視部
40 供給可能電力決定部
3
Claims (10)
前記発電手段で供給可能な電力を推定し、推定した供給可能な電力に応じて前記電動モータが消費する電力の指令値である指令電力量を制限することを特徴とする電動モータの制御方法。 A method for controlling an electric motor that operates with power supplied from a power supply source including at least power generation means,
A method for controlling an electric motor, wherein power that can be supplied by the power generation means is estimated, and a command power amount that is a command value of power consumed by the electric motor is limited according to the estimated power that can be supplied.
前記電動モータで出力すべき出力トルクの目標値を検出するトルク目標値検出手段と、
前記発電手段で供給可能な電力を推定する供給可能電力推定手段と、
当該供給可能電力推定手段で推定した供給可能電力に応じて前記トルク目標値検出手段で検出されるトルク目標値を制限する出力トルク制限手段と、
当該出力トルク制限手段で制限されたトルク目標値に基づいて前記電動モータを駆動制御するモータ制御手段と、を備えることを特徴とするモータ制御装置。 In a motor control device for an electric motor that operates with power supplied from a power supply source including at least power generation means,
Torque target value detection means for detecting a target value of output torque to be output by the electric motor;
Suppliable power estimating means for estimating the power that can be supplied by the power generating means;
Output torque limiting means for limiting the torque target value detected by the torque target value detection means according to the supplyable power estimated by the supplyable power estimation means;
A motor control device comprising: motor control means for driving and controlling the electric motor based on a torque target value restricted by the output torque restriction means.
前記トルク目標値を、前記モータ分配量推定手段で推定した電動モータへのモータ分配量相当のトルク値に制限することを特徴とする請求項2記載のモータ制御装置。 The output torque limiting unit includes a motor distribution amount estimation unit that estimates a power amount that can be distributed to the electric motor among the supplyable power based on the supplyable power estimated by the supplyable power estimation unit,
3. The motor control device according to claim 2, wherein the torque target value is limited to a torque value corresponding to a motor distribution amount to the electric motor estimated by the motor distribution amount estimation means.
前記トルク目標値検出手段で検出されたトルク目標値を前記出力可能トルク推定手段で推定された出力可能トルクに応じて設定したしきい値に制限することを特徴とする請求項3記載のモータ制御装置。 The output torque limiting unit is configured to supply power corresponding to the motor distribution amount to the electric motor from the motor distribution amount estimated by the motor distribution amount estimation unit and the motor angular velocity detected by the motor angular velocity detection unit. An outputable torque estimating means for estimating a torque generated from the electric motor;
4. The motor control according to claim 3, wherein the torque target value detected by the torque target value detecting means is limited to a threshold value set in accordance with the outputable torque estimated by the outputable torque estimating means. apparatus.
当該電力変化量推定手段で推定された電力変化量が、予め設定したしきい値以上であるとき、前記トルク目標値検出手段で検出されるトルク目標値を、その変化量が前記しきい値以下となるように制限し、この制限した値を新たなトルク目標値とすることを特徴とする請求項2から請求項4の何れか1項に記載のモータ制御装置。 The output torque limiting means includes power change amount estimation means for estimating a change amount of power supplied to the electric motor from a change amount of the torque target value detected by the torque target value detection means,
When the power change amount estimated by the power change amount estimating means is greater than or equal to a preset threshold value, the torque target value detected by the torque target value detecting means is determined so that the change amount is less than or equal to the threshold value. 5. The motor control device according to claim 2, wherein the limited value is set as a new torque target value. 6.
当該蓄電手段の異常を検出する異常検出手段と、を備え、
前記モータ制御手段は、前記異常検出手段で前記蓄電手段の異常を検出したときに、前記目標値検出手段で検出されるトルク目標値に対する制限を行うことを特徴とする請求項2から請求項7の何れか1項に記載のモータ制御装置。 The power supply source includes the power generation means and a power storage means charged by the power generation means,
An abnormality detection means for detecting an abnormality of the power storage means,
The said motor control means performs the restriction | limiting with respect to the torque target value detected by the said target value detection means, when the abnormality of the said electrical storage means is detected by the said abnormality detection means. The motor control device according to any one of the above.
前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段を備え、
前記供給可能電力推定手段は前記エンジン回転数検出手段で検出されたエンジン回転数に基づき前記オルタネータの供給可能電力を推定することを特徴とする請求項9記載の電動パワーステアリング装置。 The power generation means is an alternator that operates according to the rotational output of the engine,
An engine speed detecting means for detecting the engine speed;
The electric power steering apparatus according to claim 9, wherein the suppliable power estimating means estimates the suppliable electric power of the alternator based on the engine speed detected by the engine speed detecting means.
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