JP2010178545A - モータ制御装置 - Google Patents
モータ制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010178545A JP2010178545A JP2009019973A JP2009019973A JP2010178545A JP 2010178545 A JP2010178545 A JP 2010178545A JP 2009019973 A JP2009019973 A JP 2009019973A JP 2009019973 A JP2009019973 A JP 2009019973A JP 2010178545 A JP2010178545 A JP 2010178545A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- angle
- control
- motor
- torque
- angular velocity
- 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.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
【解決手段】仮想回転座標系であるγδ座標系のγ軸電流Iγでモータが駆動される。γδ座標系は、制御上の回転角である制御角θCに従う座標系である。制御角θCとロータ角θMとの差である負荷角θLに応じたアシストトルクTAが発生する。一方、操舵トルクTがフィードバックされ、指示操舵トルクT*に操舵トルクTを近づけるように、加算角αが生成される。この加算角αが制御角θCの前回値θC(n-1)に加算されることにより、制御角θCの今回値θC(n)が求められる。角速度演算部27は、三相検出電流IUVWのゼロクロス点間の間隔に基づいて、回転角速度ωを求める。補正部28は、指示操舵トルクT*の変化に応じて回転角速度ωに補正を施す。角速度適応制御部29は、回転角速度ωに基づき、PI制御部33のゲインを変更する。
【選択図】図1
Description
さらにまた、ゼロクロス点の間隔に応じて演算された回転角速度に対しては、負荷角の変化に応じた補正が施される。負荷角が安定していれば、ロータ回転角と制御角との関係が安定しており、したがって、モータ電流(ステータ電流)またはモータ電圧の位相に基づいて演算された回転角速度は妥当な値をとる。その一方で、負荷角が変化しているときには、ロータ回転角と制御角との関係が変化している。そのため、負荷角のモータ電流またはモータ電圧の位相に基づいて演算された回転角速度とロータの実際の回転角速度との間の誤差が大きくなる。そこで、この発明では、負荷角の変化に応じて回転角速度に補正が施される。これにより、妥当な回転角速度を得ることができる。
図1は、この発明の一実施形態に係るモータ制御装置を適用した電動パワーステアリング装置(車両用操舵装置の一例)の電気的構成を説明するためのブロック図である。この電動パワーステアリング装置は、車両を操向するための操作部材としてのステアリングホイール10に加えられる操舵トルクTを検出するトルクセンサ1と、車両の舵取り機構2に減速機構7を介して操舵補助力を与えるモータ3(ブラシレスモータ)と、ステアリングホイール10の回転角である操舵角を検出する舵角センサ4と、モータ3を駆動制御するモータ制御装置5と、当該電動パワーステアリング装置が搭載された車両の速度を検出する車速センサ6とを備えている。
モータ3は、この実施形態では、三相ブラシレスモータであり、図2に図解的に示すように、界磁としてのロータ50と、このロータ50に対向するステータ55に配置されたU相、V相およびW相のステータ巻線51,52,53とを備えている。モータ3は、ロータの外部にステータを対向配置したインナーロータ型のものであってもよいし、筒状のロータの内部にステータを対向配置したアウターロータ型のものであってもよい。
制御角θCに従ってγ軸電流Iγをモータ3に供給すると、このγ軸電流Iγのq軸成分(q軸への正射影)がロータ50のトルク発生に寄与するq軸電流Iqとなる。すなわち、γ軸電流Iγとq軸電流Iqとの間に、次式(1)の関係が成立する。
Iq=Iγ・sinθL …(1)
再び図1を参照する。モータ制御装置5は、マイクロコンピュータ11と、このマイクロコンピュータ11によって制御され、モータ3に電力を供給する駆動回路(インバータ回路)12と、モータ3の各相のステータ巻線に流れる電流を検出する電流検出部13とを備えている。
マイクロコンピュータ11は、CPUおよびメモリ(ROMおよびRAMなど)を備えており、所定のプログラムを実行することによって、複数の機能処理部として機能するようになっている。この複数の機能処理部には、指示操舵トルク設定部21と、トルク偏差演算部22と、PI(比例積分)制御部23と、加算角リミッタ24と、制御角演算部26と、角速度演算部27と、補正部28と、角速度適応制御部29と、指示電流値生成部31と、電流偏差演算部32と、PI制御部33と、γδ/UVW変換部34と、PWM(Pulse Width Modulation)制御部35と、UVW/γδ変換部36とが含まれている。
最大ロータ角速度=最大操舵角速度×減速比×極対数 …(2)
制御角θCの演算間(演算周期)におけるロータ50の電気角変化量の最大値(ロータ角変化量最大値)は、次式(3)のとおり、最大ロータ角速度に演算周期を乗じた値となる。
=最大操舵角速度×減速比×極対数×演算周期 …(3)
このロータ角変化量最大値が一演算周期間で許容される制御角θCの最大変化量である。そこで、前記ロータ角変化量最大値を制限値ωmax(>0)とすればよい。この制限値ωmaxを用いて、加算角αの上限値ULおよび下限値LLは、それぞれ次式(4)(5)で表すことができる。
LL=−ωmax …(5)
加算角リミッタ24による制限処理後の加算角αが、制御角演算部26の加算器26Aにおいて、制御角θCの前回値θC(n-1)(nは今演算周期の番号)に加算される(Z−1は信号の前回値を表す)。ただし、制御角θCの初期値は予め定められた値(たとえば零)である。
指示電流値生成部31は、制御上の回転角である前記制御角θCに対応する仮想回転座標系であるγδ座標系の座標軸(仮想軸)に流すべき電流値を指示電流値として生成するものである。具体的には、γ軸指示電流値Iγ *およびδ軸指示電流値Iδ *(以下、これらを総称するときには「二相指示電流値Iγδ *」という。)を生成する。指示電流値生成部31は、γ軸指示電流値Iγ *を有意値とする一方で、δ軸指示電流値Iδ *を零とする。より具体的には、指示電流値生成部31は、トルクセンサ1によって検出される検出操舵トルクTに基づいてγ軸指示電流値Iγ *を設定する。
γδ/UVW変換部34は、二相指示電圧Vγδ *に対して座標変換演算を行うことによって、三相指示電圧VUVW *を生成する。三相指示電圧VUVW *は、U相指示電圧VU *、V相指示電圧VV *およびW相指示電圧VW *からなる。この三相指示電圧VUVW *は、PWM制御部35に与えられる。
駆動回路12は、U相、V相およびW相に対応した三相インバータ回路からなる。このインバータ回路を構成するパワー素子がPWM制御部35から与えられるPWM制御信号によって制御されることにより、三相指示電圧VUVW *に相当する電圧がモータ3の各相のステータ巻線51,52、53に印加されることになる。
角速度演算部27は、電流検出部13によって検出されるモータ電流に基づいて、ロータ50の回転角速度ωを演算する。この実施形態では、角速度演算部27は、三相検出電流IUVWに基づいて回転角速度ωを演算するようになっている。ただし、角速度演算部27は、UVW/γδ変換部36が生成する二相検出電流Iγδに基づいて回転角速度ωを演算しても差し支えない。
指示操舵トルクT*と検出操舵トルクTとの偏差(トルク偏差)ΔTに対するPI制御(KPは比例係数、KIは積分係数、1/sは積分演算子である。)によって、加算角αが生成される。この加算角αが制御角θCの前回値θC(n-1)に対して加算されることによって、制御角θCの今回値θC(n)=θC(n-1)+αが求められる。このとき、制御角θCとロータ50の実際のロータ角θMとの偏差が負荷角θL=θC−θMとなる。
図6は、角速度演算部27の構成例を示すブロック図である。角速度演算部27は、ゼロクロス点検出部41と、不感帯設定部42と、ゼロクロス点間隔演算部43と、除算部44と、収束判定部45と、脈動判定部46とを備えている。
ゼロクロス点間隔演算部43は、不感帯処理後のゼロクロス点間の時間間隔(ゼロクロス点間隔)tを演算する。この時間間隔は、前述のとおり、ロータ回転角でπ/3に対応している。そこで、除算部44は、π/3をゼロクロス点間隔tで除算する。これにより、回転角速度ω=π/3tが求まる。回転方向は、UVW相のゼロクロス点の検出順序に基づいて求めることができる。
脈動とは、図8に示すように、検出操舵トルクTが時間とともに周期的な変化を示し、安定しない状態をいう。このような脈動は、ロータ50の回転角速度とステータ55側に発生するN極の回転角速度とが異なり、そのため負荷角θLが絶えず変化している場合に発生する。したがって、検出操舵トルクTに脈動が生じているときには、モータ電流に基づいて推定した回転角速度ωの信頼性が低い。そこで、脈動判定部46は、検出操舵トルクTの脈動が検出されると、回転角速度ωの確からしさが低いことを表す確度情報を生成する。
さらに、前述の実施形態では、電動パワーステアリング装置にこの発明が適用された例について説明したが、この発明は、電動ポンプ式油圧パワーステアリング装置のためのモータの制御や、パワーステアリング装置以外にも、ステア・バイ・ワイヤ(SBW)システム、可変ギヤレシオ(VGR)ステアリングシステムその他の車両用操舵装置に備えられたブラシレスモータの制御のために用いることができる。むろん、車両用操舵装置に限らず、他の用途のモータの制御のためにも本発明のモータ制御装置を適用できる。
Claims (1)
- ロータと、このロータに対向するステータとを備えたモータを制御するためのモータ制御装置であって、
制御上の回転角である制御角に従う回転座標系の軸電流値で前記モータを駆動する電流駆動手段と、
前記制御角に加算すべき加算角を演算する加算角演算手段と、
所定の演算周期毎に、前記加算角演算手段によって演算された加算角を制御角の前回値に加算することによって制御角の今回値を演算する制御角演算手段と、
前記モータのモータ電流波形または前記モータに印加されるモータ電圧波形のゼロクロス点の間隔から前記モータの回転角速度を演算する角速度演算手段と、
前記制御角演算手段によって演算される制御角と前記ロータの回転角との差で表される負荷角の変化に応じて、前記角速度演算手段によって演算された回転角速度を補正する補正手段と
を含む、モータ制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009019973A JP5376213B2 (ja) | 2009-01-30 | 2009-01-30 | モータ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009019973A JP5376213B2 (ja) | 2009-01-30 | 2009-01-30 | モータ制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010178545A true JP2010178545A (ja) | 2010-08-12 |
JP5376213B2 JP5376213B2 (ja) | 2013-12-25 |
Family
ID=42708936
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009019973A Expired - Fee Related JP5376213B2 (ja) | 2009-01-30 | 2009-01-30 | モータ制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5376213B2 (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012085424A (ja) * | 2010-10-08 | 2012-04-26 | Denso Corp | 車両用回転電機 |
JP2012143100A (ja) * | 2011-01-05 | 2012-07-26 | Mitsutoyo Corp | 制御装置、および測定装置 |
JP2013219969A (ja) * | 2012-04-11 | 2013-10-24 | Daikin Ind Ltd | 回転速度検出装置および圧縮機制御装置 |
CN103501147A (zh) * | 2013-09-23 | 2014-01-08 | 广东美芝精密制造有限公司 | 防止压缩机退磁的方法 |
CN103600770A (zh) * | 2013-11-20 | 2014-02-26 | 燕山大学 | 分体式动车组多车协调转向控制方法 |
JP2016092991A (ja) * | 2014-11-06 | 2016-05-23 | ダイキン工業株式会社 | 電動機駆動装置の制御装置 |
CN107161208A (zh) * | 2017-05-13 | 2017-09-15 | 浙江仕善汽车科技股份有限公司 | 汽车电动助力转向系统主动回正控制方法 |
KR101904647B1 (ko) * | 2017-03-10 | 2018-10-04 | 한양대학교 산학협력단 | 전력 케이블 오결선 검출 방법 및 그 장치 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006158022A (ja) * | 2004-11-26 | 2006-06-15 | Shimadzu Corp | Dcブラシレスモータ装置およびターボ分子ポンプ |
JP2007135250A (ja) * | 2005-11-08 | 2007-05-31 | Meidensha Corp | 同期電動機の再始動方式 |
JP2008087756A (ja) * | 2006-09-07 | 2008-04-17 | Nsk Ltd | 電動パワーステアリング装置 |
JP2008125207A (ja) * | 2006-11-10 | 2008-05-29 | Denso Corp | 多相回転機の制御装置 |
JP2008278736A (ja) * | 2007-04-05 | 2008-11-13 | Denso Corp | 多相回転機の制御装置 |
JP2010098808A (ja) * | 2008-10-15 | 2010-04-30 | Jtekt Corp | モータ制御装置 |
-
2009
- 2009-01-30 JP JP2009019973A patent/JP5376213B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006158022A (ja) * | 2004-11-26 | 2006-06-15 | Shimadzu Corp | Dcブラシレスモータ装置およびターボ分子ポンプ |
JP2007135250A (ja) * | 2005-11-08 | 2007-05-31 | Meidensha Corp | 同期電動機の再始動方式 |
JP2008087756A (ja) * | 2006-09-07 | 2008-04-17 | Nsk Ltd | 電動パワーステアリング装置 |
JP2008125207A (ja) * | 2006-11-10 | 2008-05-29 | Denso Corp | 多相回転機の制御装置 |
JP2008278736A (ja) * | 2007-04-05 | 2008-11-13 | Denso Corp | 多相回転機の制御装置 |
JP2010098808A (ja) * | 2008-10-15 | 2010-04-30 | Jtekt Corp | モータ制御装置 |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012085424A (ja) * | 2010-10-08 | 2012-04-26 | Denso Corp | 車両用回転電機 |
JP2012143100A (ja) * | 2011-01-05 | 2012-07-26 | Mitsutoyo Corp | 制御装置、および測定装置 |
JP2013219969A (ja) * | 2012-04-11 | 2013-10-24 | Daikin Ind Ltd | 回転速度検出装置および圧縮機制御装置 |
CN103501147A (zh) * | 2013-09-23 | 2014-01-08 | 广东美芝精密制造有限公司 | 防止压缩机退磁的方法 |
CN103501147B (zh) * | 2013-09-23 | 2016-04-06 | 广东美芝精密制造有限公司 | 防止压缩机退磁的方法 |
CN103600770A (zh) * | 2013-11-20 | 2014-02-26 | 燕山大学 | 分体式动车组多车协调转向控制方法 |
JP2016092991A (ja) * | 2014-11-06 | 2016-05-23 | ダイキン工業株式会社 | 電動機駆動装置の制御装置 |
KR101904647B1 (ko) * | 2017-03-10 | 2018-10-04 | 한양대학교 산학협력단 | 전력 케이블 오결선 검출 방법 및 그 장치 |
CN107161208A (zh) * | 2017-05-13 | 2017-09-15 | 浙江仕善汽车科技股份有限公司 | 汽车电动助力转向系统主动回正控制方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5376213B2 (ja) | 2013-12-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5534292B2 (ja) | 車両用操舵装置 | |
JP5561516B2 (ja) | モータ制御装置および車両用操舵装置 | |
JP5692569B2 (ja) | 車両用操舵装置 | |
JP5408469B2 (ja) | モータ制御装置 | |
JP5532295B2 (ja) | モータ制御装置および車両用操舵装置 | |
JP5495018B2 (ja) | モータ制御装置 | |
JP5376213B2 (ja) | モータ制御装置 | |
JP2011109769A (ja) | モータ制御装置および車両用操舵装置 | |
JP5273465B2 (ja) | モータ制御装置 | |
JP5495020B2 (ja) | モータ制御装置および車両用操舵装置 | |
JP5440845B2 (ja) | モータ制御装置および車両用操舵装置 | |
JP2010098810A (ja) | モータ制御装置 | |
JP5561515B2 (ja) | モータ制御装置 | |
JP2010208592A (ja) | 車両用操舵装置 | |
JP5641299B2 (ja) | モータ制御装置および車両用操舵装置 | |
JP5505681B2 (ja) | モータ制御装置 | |
JP5495021B2 (ja) | モータ制御装置および車両用操舵装置 | |
JP5532292B2 (ja) | 車両用操舵装置 | |
JP2010178547A (ja) | モータ制御装置 | |
JP5751442B2 (ja) | モータ制御装置および車両用操舵装置 | |
JP2010213550A (ja) | モータ制御装置 | |
JP5408475B2 (ja) | 車両用操舵装置 | |
JP5545465B2 (ja) | モータ制御装置および車両用操舵装置 | |
JP5333839B2 (ja) | モータ制御装置 | |
JP2010213547A (ja) | モータ制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20111223 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130410 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130418 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130529 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130829 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130911 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5376213 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |