JP2009065773A - モータ駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】弱め界磁制御の有効／無効の切替を行う場合における操舵力の変動及び作動音を効果的に抑制できるモータ駆動制御装置を提供する。
【解決手段】ｄ−ｑ軸のベクトル制御によってモータを制御すると共に、弱め界磁制御を行うことが可能なモータ駆動制御装置において、モータの角速度とベクトル制御の電流指令値との関係に対応した閾値、詳細にはヒステリシス特性を持たせた閾値が設定されており、角速度と電流指令値との関係を閾値と比較する判定部と、判定部の判定結果に基づいて弱め界磁制御の有効／無効を切替える切替部とを設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、ｄ−ｑ軸のベクトル制御により弱め界磁制御を行うようになっているモータ駆動制御装置に関し、特に弱め界磁制御の有効／無効を切替える際に、モータ出力の急激な変化や振動等の発生を抑えるモータ駆動制御装置に関する。

車両のステアリング装置をモータの回転力で補助負荷付勢する電動パワーステアリング装置は、モータの駆動力を減速機を介してギア又はベルト等の伝達機構により、ステアリングシャフト或いはラック軸に補助負荷付勢するようになっている。かかる従来の電動パワーステアリング装置は、アシストトルク（操舵補助力）を正確に発生させるため、モータ電流のフィードバック制御を行っている。フィードバック制御は、電流指令値と検出されるモータ電流との差が小さくなるようにモータ印加電圧を調整するものであり、モータ印加電圧の調整は、一般的にＰＷＭ（パルス幅変調）制御のデュ−ティ比の調整で行っている。

このような電動パワーステアリング装置の一般的な構成を図６に示す。操向ハンドル３０１のコラム軸３０２は減速ギア３０３、ユニバーサルジョイント３０４ａ及び３０４ｂ、ピニオンラック機構３０５を経て操向車輪のタイロッド３０６に連結されている。コラム軸３０２には、操向ハンドル３０１の操舵トルクを検出するトルクセンサ３０７が設けられており、操向ハンドル３０１の操舵力を補助するモータ３０８が減速ギア３０３を介してコラム軸３０２に連結されている。

このような構成の電動パワーステアリング装置において、操向ハンドル３０１から伝達された運転手のハンドル操作による操舵トルクをトルクセンサ３０７で検出し、当該トルク信号や車速に基づいて算出される電流指令値によってモータ３０８は駆動制御され、この駆動が運転手のハンドル操作の操舵補助力となり、運転手は軽い力でハンドル操作を行うことができる。つまり、ハンドル操作によって出力された操舵トルクから、どのような電流指令値を算出し、当該電流指令値に基づきモータ３０８をどのように制御するかによって、ハンドル操舵におけるフィーリングの良し悪しが決まり、電動パワーステアリング装置の性能が大きく左右される。

図７は、一般的なベクトル制御を用いた電動パワーステアリング装置の基本構成を示している。

トルク指令値Ｔｒｅｆを基に電流指令値決定部３２４で、ｄ軸の電流指令値Ｉｄ及びｑ軸の電流指令値Ｉｑが算出される。一方、モータ３０８のモータ電流ｉａ、ｉｂ及びｉｃはそれぞれ電流検出部３４１、３４２及び３４３で検出され、検出されたモータ電流ｉａ、ｉｂ及びｉｃは３相／２相変換部３４４でｄ−ｑ２軸の電流ｉｄ、ｉｑに変換される。減算部３２５、３２６でそれぞれｄ軸電流指令値Ｉｄ、ｑ軸電流指令値Ｉｑと、フィードバックされた電流ｉｄ、ｉｑとの偏差電流が算出される。偏差電流はＰＩ制御部３２８に入力され、偏差電流を０とするような電圧指令値ｖｄ、ｖｑが算出される。モータ３０８は３相モータであり、電圧指令値ｖｄ、ｖｑは２相／３相変換部３３６によって３相の電圧指令値ｖａ、ｖｂ及びｖｃに変換される。

ＰＷＭ制御部３３７は、３相の電圧指令値ｖａ、ｖｂ及びｖｃに基づいてＰＷＭ制御されたゲート信号を生成する。インバータ３３８はＰＷＭ制御部３３７で生成されたゲート信号によって駆動され、モータ３０８には偏差電流が０になるような電流が供給される。なお、レゾルバ３１６によってモータ３０８のモータ角度（回転角）θが検出され、角度θから角速度変換部３４８でモータ角速度（回転速度）ωが算出され、ベクトル制御に使用される。

このようなベクトル制御では、モータの高速回転領域において弱め界磁制御が用いられる。以下に弱め界磁制御を用いるベクトル制御について説明する。

トルクセンサ３０７で検出された操舵トルク（や車速等）を基に算出される操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆに基づき、モータ３０８はベクトル制御される。このベクトル制御を数式で表現すると、下記（１）式或いは（２）式のようになる。（１）式は弱め界磁制御が無い場合（Ｉｄ＝０）で、（２）式は弱め界磁制御を実行している（Ｉｄ≠０）場合である。

Ｉｑ＝Ｉｒｅｆ
Ｉｄ＝０ ・・・（１）

Ｉｑ＝Ｉｒｅｆ
Ｉｄ≠０ ・・・（２）

一方、モータ電流Ｉｓをｄ軸電流指令値Ｉｄ及びｑ軸電流指令値Ｉｑで表現すると、下記（３）式のようになる。

Ｉｓ＝√（Ｉｑ^２＋Ｉｄ^２） ・・・（３）

このような電流関係を条件としたモータのベクトル制御において、ハンドルを急速に切り返したりすると、モータは必要とするトルクを出力できず、弱め界磁制御を実行する領域となる。つまり、高速回転領域では、モータ電流Ｉｓが飽和状態（デューティ＝１００％）に陥ってしまう可能性がある。

モータ電流が飽和すると、電流波形が歪んでモータのトルクリップルが大きくなり、その結果、操向ハンドルに振動が発生したり、モータから異常音が発生することになる。つまり、出力トルクの限界を越えて制御しようとすると、モータ電流が飽和してトルクリップルが大きくなり、運転手はハンドル操作に振動や違和感を感じることになる。

上述したような問題を解決するため、本出願人による国際公開番号ＷＯ２００６／０９８５１６（特許文献１）が提案されている。特許文献１の電動パワーステアリング装置では、予めモータ抵抗やインダクタンスを用いてデューティが飽和しないようなモータ回転数と、ｑ軸電流の関係マップ及びｄ軸電流とを求めておく。実際の制御時には、検出したモータ回転数、バッテリ電圧及びトルク値と車速に基づいて演算された電流指令値を参照しながら、弱め界磁制御を行っている。また、デューティが飽和しないように求められたｑ軸電流指令値とｄ軸電流指令値に基づいて弱め界磁制御を行うので、トルクリップルや振動が発生しないようにしている。

しかし、特許文献１の電動パワーステアリング装置では、運転手から急に高出力を要求された場合、要求に沿うようにｄ軸電流を急に大きく設定するようになっている。つまり、弱め界磁制御の有効と無効を切替える手法では、ｄ軸電流指令値が“０”の状態から大きなｄ軸電流指令値に急変してしまうことがあり、運転手への違和感や操舵音の増加という問題があった。

かかる問題を解決する装置として、例えば特開２００７−１１６８４９号公報（特許文献２）に示されるモータ駆動制御装置がある。この特許文献２のモータ駆動制御装置では、ベクトル制御におけるｄ軸電流指令値の変化率を制御し、急激な出力トルクの変化を抑制するようにしている。即ち、ｄ−ｑ軸のベクトル制御によってモータを制御すると共に、弱め界磁制御を行うことが可能なモータ駆動制御装置において、ベクトル制御におけるｄ軸電流指令値の変化率を制御する変化率制御部を設けている。
国際公開番号ＷＯ２００６／０９８５１６ 特開２００７−１１６８４９号公報

しかしながら、特許文献２の装置では、ｄ軸電流指令値の変化率を制御して急激な出力トルクの変化を抑制するようにしているが、制御処理の大きさによって応答時間が増加してしまう場合があるので、変化率の設定には限界がある。また、弱め界磁制御の有効／無効を切替えるための閾値近傍を推移しているような状況では、ｄ軸電流を投入する切替信号によるハンチングが発生し、ｄ軸電流の操舵力の変動及び作動音の悪化に結びつく場合がある。

ここで、特許文献２の弱め界磁制御の有効／無効を切替える切替制御の概略を、図８及び図９に示して説明する。

図８は、モータ角速度、ｑ軸電流指令制限値及びｄ軸電流指令値の関係の例を示す特性図である。図８に示される弱め界磁制御なしの特性曲線（実線）は、例えば、同じｑ軸電流指令制限値でモータ角速度が、運転状態１から運転状態２に低下した場合、弱め界磁制御を無効にする。一方、運転状態２からモータ角速度ωが上昇して運転状態１に遷移した場合は、弱め界磁制御を有効にするような閾値である。また、弱め界磁制御ありの特性曲線（一点差線）は、弱め界磁制御なしの特性曲線と弱め界磁制御ありの特性曲線との間で、弱め界磁制御を有効にするような特性曲線である。また、弱め界磁制御ｄ／ｑ軸電流関係特性曲線（点線）は、弱め界磁制御を行う場合のｄ軸電流指令値を決定するための特性曲線である。

図９は、図８に示した弱め界磁制御なしの特性曲線近傍における運転状態を示しており、例えば、弱め界磁制御なしの特性曲線近傍において、モータ角速度に微小な上下の変化や振動してしまうような状況が発生した場合を図９に示している。先ず図９（ａ）の運転状態２において、モータ角速度が弱め界磁制御なしの特性曲線を超えると、（ｂ）の運転状態１（弱め界磁制御有効）になる。そして、（ｂ）の運転状態１において、モータ角速度が弱め界磁制御なし特性曲線よりも小さくなると、（ｃ）の運転状態２（弱め界磁制御無効）になる。さらに、（ｃ）の運転状態２において、モータ角速度が弱め界磁制御なしの特性曲線を超えると、（ｄ）の運転状態１（弱め界磁制御有効）になる。そして、（ｄ）の運転状態１において、モータ角速度が弱め界磁制御なし特性曲線よりも小さくなると、（ｅ）の運転状態２（弱め界磁制御無効）になる。

このように閾値近傍では、弱め界磁制御の有効／無効とを繰り返してしまうような、ｄ軸電流の切替制御によるハンチングが発生し易くなっているので、運転手に違和感を与えてしまうことがある。

本発明は上述のような事情によりなされたものであり、本発明の目的は、弱め界磁制御の有効／無効の切替を行う場合、判定基準となる閾値にヒステリシス特性を持たせて、操舵力の変動及び作動音を効果的に抑制することにより、より安定した信頼性の高いモータ駆動制御装置を提供することにある。

本発明は、ｄ−ｑ軸のベクトル制御によってモータを制御すると共に、弱め界磁制御を行うことが可能なモータ駆動制御装置に関し、本発明の上記目的は、前記モータの角速度と前記ベクトル制御の電流指令値との関係に対応した閾値が設定されており、前記角速度と前記電流指令値との関係を前記閾値と比較する判定部と、前記判定部の判定結果に基づいて前記弱め界磁制御の有効／無効を切替える切替部とを設けることにより達成される。

また、本発明の上記目的は前記閾値がヒステリシス特性を有していることにより、或いは前記ヒステリシス特性が、前記角速度と前記電流指令値との関係に対応した特性曲線となっていることにより、或いは前記切替え後、前記ｄ軸の電流指令値の変化率を抑制する変化率制御部を備えることにより、より効果的に達成される。

本発明のモータ駆動制御装置によれば、弱め界磁制御の有効／無効を切替える閾値に、ヒステリシス特性を持たせることにより、閾値近傍での判定におけるハンチングがなくなり、モータ振動、作動音の悪化を防止することができ、電動パワーステアリングに適用した場合には操舵力変動による違和感を防止することができ、操舵フィーリングを向上させることができる。また、ヒステリシス特性を電流指令値とモータ角速度との関係に応じて変化させることにより、高電流指令値時においてもｄ軸電流による相電流指令値の過電流を防止することができる。

本発明に係るモータ駆動制御装置は、検出されるモータ角速度と電流指令値との関係から弱め界磁制御の有効／無効を判定する閾値に、ヒステリシス特性を持たせることで、ｄ軸電流を投入する閾値近傍におけるハンチングを防止する。また、電流指令値とｄ軸電流との関係から、想定される最大相電流がオーバー（過電流状態）にならないように、電流指令値とモータ角速度との関係に応じてヒステリシス特性の幅を変化させる。つまり、弱め界磁制御の有効／無効を判定する閾値に、電流指令値とモータ角速度との関係に対応したヒステリシス特性を与えることで、ハンチングを防止している。

先ず、本発明の原理を図１及び図２を用いて以下に説明する。

図１は、本発明の原理を説明するためのモータ角速度、ｑ軸電流指令制限値及びｄ軸電流指令値の関係の例を図８に対応させて示す特性図である。

図１に示される切替ヒステリシス特性曲線（細線）Ｈｙは、モータ角速度ω及びｑ軸電流指令制限値の線上で、弱め界磁制御が有効の状態から弱め界磁制御を無効へ切替えるように、弱め界磁制御なしの特性曲線より下に設定されたヒステリシス特性の一例である。例えば、ｑ軸電流指令制限値において、モータ角速度ωｈの運転状態２からベース角速度ωｂの運転状態１に遷移する場合（弱め界磁制御が有効になる場合）、弱め界磁制御なしの特性曲線を上回った状態で弱め界磁制御が有効になるように切替制御を行う。一方、ベース角速度ωｂの運転状態１からモータ角速度ωｈの運転状態２に遷移するような場合（弱め界磁制御が無効になる場合）、弱め界磁制御なしの特性曲線を下回った状態では弱め界磁制御を無効にせず、さらに下降して切替ヒステリシス特性曲線Ｈｙを下回ったモータ角速度ωｈの運転状態２において、弱め界磁制御を無効にするように切替制御を行う。つまり、切替制御は、推定或いは検出されるモータ角速度ωｅが、閾値である弱め界磁制御なしの特性曲線を上回ったときに、弱め界磁制御を有効にする。一方、推定或いは検出されるモータ角速度ωｅが、切替ヒステリシス特性曲線Ｈｙを下回ったときに、弱め界磁制御を無効にする。

図２は、前述した図１及び図８に示した特性図の運転状態を、さらに詳しく説明するための模式図であり、図９に対応させて説明する。

本発明による切替ヒステリシス特性曲線Ｈｙを用いて、弱め界磁制御の有効／無効を切替制御する場合、図２に示されるように、先ず図２（Ａ）の運転状態２において、モータ角速度ωｅとｑ軸電流指令制限値との関係が弱め界磁制御なしの特性曲線よりも大きくなると、（Ｂ）の運転状態１（弱め界磁制御有効）になる。そして、（Ｂ）の運転状態１において、モータ角速度ωｅとｑ軸電流指令制限値との関係が弱め界磁制御なしの特性曲線より小さくなるが、弱め界磁制御は有効の状態が継続される。やがて、モータ角速度ωｅとｑ軸電流指令制限値との関係が切替ヒステリシス特性曲線Ｈｙより小さくなると、（Ｃ）の運転状態２（弱め界磁制御無効）になる。このように、閾値にヒステリシス特性を持たせることにより、閾値近傍においてもハンチングが発生せず、安定した運転状態を保つことができる。

また、前述したように高電流領域でのモータ駆動制御は、モータのトルクリップル等を補償するため電流指令値Ｉｒｅｆや回転数信号が振動を起こし、ｄ軸電流の切替制御によるハンチングが発生し易くなるので、切替ヒステリシス特性曲線Ｈｙは、想定される最大相電流をオーバーする状態（過電流状態）を回避するために、電流指令値Ｉｒｅｆに応じてヒステリシス特性の幅を可変とする。つまり、切替ヒステリシス特性曲線Ｈｙは、ｄ軸電流の切替制御のハンチングが起こらない程度に、電流指令値Ｉｒｅｆに応じてヒステリシス特性を適宜設定できるようになっている。

次に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

本発明を実施するために適した構成例を図３に示して説明する。

先ず、判定部１７は、閾値となるベース特性及びヒステリシス特性部１８に設定された切替ヒステリシス特性Ｈｙを予め設定しておく。そして、操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆは、比較部１３及び１４に入力されると共に判定部１７に入力される。推定若しくは検出されたモータ角速度ωｅは、第1マップ１１及び第２マップ１２に入力されると共に、第３マップ１５及び判定部１７に入力される。第１マップ１１は、予め弱め界磁制御ありの特性曲線が設定されており、入力されるモータ角速度ωｅに基づき、設定された弱め界磁制御ありの特性曲線を参照して電流指令値の制限値Ｉｒｅｆｌｉｍを算出するようになっている。

一方、第２マップ１２は、予め弱め界磁制御なしの特性曲線が設定されており、入力されるモータ角速度ωｅに基づき、設定された弱め界磁制御ありの特性曲線を参照して電流指令値のベース制限値Ｉｒｅｆｌｉｍ＿ｂａｓｅを算出するようになっている。そして、第１マップ１１によって算出された電流指令値の制限値Ｉｒｅｆｌｉｍが比較部１３に入力されると共に、第２マップ１２によって算出された電流指令値の制限値Ｉｒｅｆｌｉｍ＿ｂａｓｅが比較部１４に入力される。比較部１３では、入力された操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆと電流指令値の制限値Ｉｒｅｆｌｉｍの比較に基づいて電流指令値の制限値Ｉｒｅｆ＿ｌｉｍを算出し、算出された電流指令値の制限値Ｉｒｅｆ＿ｌｉｍが切替部１６の接点ｃ２に入力される。また、比較部１４では、入力された操舵補助指令値Ｉｒｅｆと電流指令値のベース制限値Ｉｒｅｆｌｉｍ＿ｂａｓｅの比較に基づいて電流指令値のベース制限値Ｉｒｅｆ＿ｂａｓｅ及びｄ軸電流指令値Ｉｄ＝０を算出し、算出された電流指令値のベース制限値Ｉｒｅｆ＿ｂａｓｅ及びｄ軸電流指令値Ｉｄ＝０が切替部１６の接点ｃ１に入力される。また、第３マップ１５は、弱め界磁制御ｄ／ｑ軸電流関係特性曲線が設定されており、入力されるモータ角速度ωｅ及び電流指令値の制限値Ｉｒｅｆ＿ｌｉｍに基づいて、設定された弱め界磁制御ｄ／ｑ軸電流関係特性曲線を参照してｄ軸電流指令値Ｉｄを算出する。つまり、第３マップ１５は、弱め界磁制御が有効の場合にｄ軸電流指令値Ｉｄを算出するようになっている。

そして、判定部１７は、入力されるモータ角速度ωｅと操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆとの関係を、閾値であるベース特性曲線及び切替ヒステリシス特性曲線Ｈｙと比較し、切替部１６の接点ｃ１及びｃ２を切替える。即ち、検出されるモータ角速度ωｅとトルク系からの操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆとの関係に基づいて、弱め界磁制御有効時の第１マップ１１と弱め界磁制御無効時の第２マップ１２とを切替部１６によって切替えながら電流指令値の制限値Ｉｒｅｆ＿ｌｉｍを求めると共に、ｄ軸電流指令値決定用の第3マップ１５を用いてｄ軸電流指令値Ｉｄを求める。

このような構成において、その動作例を図４のフローチャートを参照して説明する。

操舵トルクや車速に基づいて操舵補助電流指令値算出部は、演算した操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆを、比較部１３、比較部１４及び判定部１７に入力し（ステップＳ１）、推定若しくは検出されたモータ角速度ωｅが、第１マップ１１、第２マップ１２、第3マップ１５及び判定部１７に入力される（ステップＳ２）。次に、第１マップ１１は、入力された角速度ωｅに基づいて第１マップ１１に設定された特性を参照して電流指令値の制限値Ｉｒｅｆｌｉｍを算出する（ステップＳ３）。第２マップ１２は、入力された角速度ωｅに基づいて第２マップ１２に設定された特性を参照して電流指令値のベース制限値Ｉｒｅｆｌｉｍ＿ｂａｓｅを算出する（ステップＳ４）。そして、電流指令値の制限値Ｉｒｅｆｌｉｍは比較部１３に入力され、電流指令値のベース制限値Ｉｒｅｆｌｉｍ＿ｂａｓｅは比較部１４に入力される。

比較部１３は操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆと電流指令値の制限値Ｉｒｅｆｌｉｍの比較に基づいて電流指令値の制限値Ｉｒｅｆ＿ｌｉｍを算出し（ステップＳ５）、比較部１４は操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆと電流指令値のベース制限値Ｉｒｅｆｌｉｍ＿ｂａｓｅの比較に基づいて電流指令値の制限値Ｉｒｅｆ＿ｂａｓｅ及びｄ軸電流指令値Ｉｄ＝０を算出する（ステップＳ６）。電流指令値の制限値Ｉｒｅｆ＿ｌｉｍは切替部１６の接点ｃ２に入力され、電流指令値のベース制限値Ｉｒｅｆｌｉｍ＿ｂａｓｅ及びｄ軸電流指令値Ｉｄ＝０は切替部１６の接点ｃ１に入力される。第３マップ１５は、入力された角速度ωｅ及び電流指令値の制限値Ｉｒｅｆ＿ｌｉｍに基づき、第３マップ１５に設定された弱め界磁制御ｄ／ｑ軸電流関係特性曲線を参照してｄ軸電流指令値Ｉｄを算出する（ステップＳ７）。

そして、判定部１７は、モータ角速度ωｅが閾値であるベース特性曲線のベース角速度ωｂ以上であるか否かを判定し（ステップＳ８）、モータ角速度ωｅがベース特性曲線のベース角速度ωｂ以上であれば、弱め界磁制御を有効にするために切替部１６の接点をｃ２に切替え（ステップＳ１０）、比較部１３からの電流指令値の制限値Ｉｒｅｆ＿ｌｉｍを、そのまま電流指令値の制限値Ｉｒｅｆ＿ｌｉｍとして出力する（ステップＳ１２）。また、モータ角速度ωｅが閾値であるベース特性曲線のベース角速度ωｂよりも小さければ、操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆにおける切替ヒステリシス特性曲線Ｈｙのモータ角速度ωｈとモータ角速度ωｅとを比較する（ステップＳ９）。そして、モータ角速度ωｅが切替ヒステリシス特性曲線Ｈｙのモータ角速度ωｈよりも小さければ、弱め界磁制御を無効にするために切替部１６の接点をｃ１に切替え（ステップＳ１１）、比較部１４からの電流指令値のベース制限値Ｉｒｅｆ＿ｂａｓｅ及びｄ軸電流指令値Ｉｄ＝０を制限値Ｉｒｅｆ＿ｌｉｍとして出力する（ステップＳ１２）。また、モータ角速度ωｅが切替ヒステリシス特性曲線Ｈｙのモータ角速度ωｈ以上であれば、切替部１６の接点を変更せずに現状を保つようにする（ステップＳ１２）。

このように、判定部１７は検出されるモータ角速度ωｅを、閾値であるベース特性曲線及び切替ヒステリシス特性曲線Ｈｙと比較して、切替部１６の接点を切替制御するようになっている。つまり、モータ角速度ωｅがベース角速度ωｂより大きく、弱め界磁制御が有効になっている図１の運転状態１（図３の切替部１６の接点ｃ２の状態）において、徐々にモータ角速度ωｅが小さくなり、やがてベース特性曲線のベース角速度ωｂより小さくなり、さらに切替ヒステリシス特性曲線Ｈｙのモータ角速度ωｈよりも小さい図１の運転状態２になると、弱め界磁制御を無効にするため図３の切替部１６の接点をｃ１に切替えるようなヒステリシス特性を持たせる。

図５は本発明を別の構成例に適用した例であり、図７に対応させて示している。

先ず、電流指令値決定部３２４は、上述した弱め界磁制御の有効／無効を切替える閾値を用いて切替制御を行うようになっており、さらにその閾値に上述のようなヒステリシス特性を持たせている。また、ベクトル制御におけるｄ軸電流の急激な変化を抑制するため、変化率制御部１１０を設け、電流指令値決定部３２４により演算されるｄ軸電流指令値Ｉｄの変化率を制御するようにする。つまり、電流指令位置決定部３２４は、入力される電流指令値Ｉｒｅｆ、モータ角速度ω及びモータ角度θに基づいて、弱め界磁制御の有効／無効を切替制御しながらｑ軸電流指令値Ｉｑ及びｄ軸電流指令値Ｉｄを演算する。電流指令値決定部３２４によって演算されたｄ軸電流指令値Ｉｄは、変化率制御部１１０に入力され、変化率が制御されたｄ軸電流指令値Ｉｄｄが減算部３２６に入力され、減算部３２６で３相／２相変換部３４４からのモータ電流ｉｄとの偏差電流が算出される。

このように、切替ヒステリシス特性及び閾値によって制御されたｄ軸電流を、変化率制御部１１０において電流制御系が制御できる範囲内に抑えることで、より操舵力の変動及び作動音を効果的に抑制することができる。

なお、図１で説明したように弱め界磁制御なし特性曲線を上回ることにより、弱め界磁制御が有効になり、切替ヒステリシス特性曲線Ｈｙを下回ることにより、弱め界磁制御が無効になる設定を説明したが、それぞれの特性曲線の位置はそのままで、切替ヒステリシス特性曲線Ｈｙを上回ることにより、弱め界磁制御が有効になり、弱め界磁制御なし特性曲線を下回ることにより、弱め界磁制御が無効になるように設定しても良く、或いは切替ヒステリシス特性曲線Ｈｙを、弱め界磁制御なし特性曲線と弱め界磁制御あり特性曲線との間に設定し、弱め界磁制御なし特性曲線を下回ることにより、弱め界磁制御が無効になり、切替ヒステリシス特性曲線Ｈｙを上回ることにより、弱め界磁制御が有効になるように設定しても良く、或いは弱め界磁制御なし特性曲線を上回ることにより、弱め界磁制御が有効になり、切替ヒステリシス特性曲線Ｈｙを下回ることにより、弱め界磁制御が無効になるように設定しても良い。

本発明の原理を説明するための特性図である。 本発明の原理を説明するための模式図である。 本発明に係るモータ駆動制御装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の動作例を示すフローチャートである。 本発明に係るモータ駆動制御装置の別の構成例を示すブロック図である。 従来の電動パワーステアリング装置の構成例を示すブロック図である。 従来のベクトル制御装置の構成例を示すブロック図である。 従来の制御特性を説明するための特性図である。 従来の制御特性を説明するための模式図である。

符号の説明

１１ 第１マップ
１２ 第２マップ
１３ 比較部
１４ 比較部
１５ 第３マップ
１６ 切替部
１７ 判定部
１８ ヒステリシス特性部
１００、３０８ モータ
１０１ ｄ／ｑ軸電流指令値演算部
１１０ 変化率制御部
３０１ 操向ハンドル
３０７ トルクセンサ
３２４ 電流指令値決定部

Claims (5)

1. ｄ−ｑ軸のベクトル制御によってモータを制御すると共に、弱め界磁制御を行うことが可能なモータ駆動制御装置において、前記モータの角速度と前記ベクトル制御の電流指令値との関係に対応した閾値が設定されており、前記角速度と前記電流指令値との関係を前記閾値と比較する判定部と、前記判定部の判定結果に基づいて前記弱め界磁制御の有効／無効を切替える切替部とを備えたことを特徴とするモータ駆動制御装置。
2. 前記閾値がヒステリシス特性を有している請求項１に記載のモータ駆動制御装置。
3. 前記ヒステリシス特性が、前記角速度と前記電流指令値との関係に対応した特性曲線となっている請求項２に記載のモータ駆動制御装置。
4. 前記切替え後、前記ｄ軸の電流指令値の変化率を抑制する変化率制御部を備える請求項１乃至３のいずれかに記載のモータ駆動制御装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載のモータ駆動制御装置を、電動パワーステアリング装置に搭載したことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
   

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