JP2012165503A - Pwm control method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control method of PWM control capable of smooth control not only in an operating state but also in the case of starting to move at a low speed from a stop state.SOLUTION: A body to be driven, a motor for driving the body to be driven and motor control means for PWM controlling the motor are provided. In one cycle of the PWM control, a first duty comprising a pulse group of frequencies corresponding to a resonance frequency of the body to be driven and a second duty comprising a pulse group of frequencies higher than the frequencies of the pulse group of the first duty are provided.

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置などに用いられるPWM制御装置のPWM制御方法に関する。   The present invention relates to a PWM control method of a PWM control device used for an electric power steering device or the like.

従来、モータやコイルなどの誘導系の負荷に対するPWM(Pulse Width Modulation、パルス幅変調)制御は、前記負荷に流れる電流が連続的になり、その電流のリップル量が許容できる値になる周波数で制御を行っている。例えばモータを用いて自動車等の車両のステアリング機構に操舵補助力を与えて操舵者の操舵補助を行う電動パワーステアリング装置においては、滑らかな操舵性を確保するために比較的高い周波数を前記の制御に用いている。
また、電動パワーステアリング装置のモータは機械的なギアを経由して車輪を操舵している。この機械的な構造においては、作動していない状態では静止摩擦によって摩擦係数が大きく、作動後においては動摩擦によって摩擦係数が小さくなるという物理的な機構を有している。
以上の滑らかな操舵性と操舵時の切り始めでのアシスト不足に対処するために、様々な工夫が必要であり、例えば特許文献1がある。
Conventionally, PWM (Pulse Width Modulation) control for inductive loads such as motors and coils is controlled at a frequency where the current flowing through the load is continuous and the ripple amount of the current becomes an acceptable value. It is carried out. For example, in an electric power steering device that uses a motor to provide steering assist force to a steering mechanism of a vehicle such as an automobile to assist a steering operator, a relatively high frequency is controlled in order to ensure smooth steering performance. Used for.
Further, the motor of the electric power steering apparatus steers the wheels via mechanical gears. This mechanical structure has a physical mechanism in which the coefficient of friction is large due to static friction when not in operation, and the coefficient of friction is small due to dynamic friction after operation.
In order to cope with the above smooth steering performance and lack of assist at the start of turning at the time of steering, various devices are required, for example, there is Patent Document 1.

特開2003−154953号公報JP 2003-154953 A

しかしながら、従来の電流制御はリップル(Ripple、脈動)電流が少ないように周波数を選定しているため、作動状態では滑らかであるが、停止状態から微小に動く時には、摩擦係数の大きな(静止摩擦)静止状態から摩擦係数の小さな(動摩擦)動的状態への移行動作となるため、動き出しが唐突になる場合がある。つまり、動いた瞬間から摩擦係数の小さい動摩擦に変わる為、動き出し後に意図していない操舵上の加速が行われてしまう可能性がある。
また、停止状態から作動状態へ移行する際に電動パワーステアリング装置のモータに駆動トルクをかける瞬間は、PWM制御の比較的大きいパルス幅を入力するが、前記の機械系に適した駆動周波数はリップル電流が大きい。したがって、PWMの制御周期において、常に機械系の駆動周波数に合わせると、作動状態においても、大きなリップル電流が常に流れ、振動や、音を発生させる。これは自動車としての商品性を低下させる。
また、特許文献1においても、さらに高度な、滑らかな操舵性と操舵時の切り始めでの強いアシスト力が求められている。
However, the conventional current control selects the frequency so that the ripple (Ripple) current is small, so it is smooth in the operating state, but has a large friction coefficient when moving slightly from the stopped state (static friction). Since the movement from a stationary state to a dynamic state with a small friction coefficient (dynamic friction), the movement may suddenly occur. That is, since it changes to dynamic friction with a small friction coefficient from the moment of movement, there is a possibility that unintended steering acceleration will be performed after the movement starts.
In addition, when a drive torque is applied to the motor of the electric power steering apparatus when shifting from the stop state to the operation state, a relatively large pulse width of PWM control is input, but the drive frequency suitable for the mechanical system is a ripple. The current is large. Therefore, if the frequency is always adjusted to the drive frequency of the mechanical system in the PWM control cycle, a large ripple current always flows even in the operating state, and vibration and sound are generated. This lowers the merchantability as an automobile.
Also in Patent Document 1, a higher level of smooth steering performance and a strong assist force at the start of turning at the time of steering are required.

そこで、本発明はこのような問題点を解決するもので、その目的とするところは、作動状態は勿論、停止状態から低速で動きだす場合においても、滑らかな制御ができるPWM制御の制御方法を提供することである。   Therefore, the present invention solves such problems, and an object of the present invention is to provide a PWM control method capable of smooth control not only in an operating state but also in a case of starting at a low speed from a stopped state. It is to be.

前記の課題を解決して、本発明の目的を達成するために、以下のように構成した。
すなわち、被駆動体と、当該被駆動体を駆動するモータと、前記モータをPWM制御するモータ制御手段と、を備え、前記PWM制御の1周期の中に、前記被駆動体の共振周波数に対応した周波数のパルス群からなる第1デューティと、前記第1デューティのパルス群の周波数よりも高い周波数のパルス群からなる第2デューティと、を有することを特徴とする。
In order to solve the above-described problems and achieve the object of the present invention, the present invention is configured as follows.
That is, a driven body, a motor that drives the driven body, and motor control means that performs PWM control of the motor, and corresponds to the resonance frequency of the driven body in one cycle of the PWM control. And a second duty consisting of a pulse group having a higher frequency than the frequency of the first duty pulse group.

かかる構成により、前記第1デューティの前記被駆動体の共振周波数に対応した周波数のパルス群によって、操舵時の切り始めで充分なアシスト力が発生する。また、被駆動体の動作が静止摩擦から動摩擦に変化した際には、前記第2デューティの高い周波数のパルス群によって、電流のリップルや振動、騒音の少ない滑らかな操舵を行う駆動力が発生する。   With such a configuration, a sufficient assist force is generated at the start of turning at the time of steering by a pulse group having a frequency corresponding to the resonance frequency of the driven body having the first duty. Further, when the operation of the driven body changes from static friction to dynamic friction, a driving force for smooth steering with less current ripple, vibration, and noise is generated by the high-frequency pulse group of the second duty. .

本発明によれば、作動状態は勿論、停止状態から低速で動きだす場合においても、滑らかな制御ができるPWM制御の制御方法を提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide a control method of PWM control capable of performing smooth control not only in the operating state but also in the case of starting at a low speed from the stopped state.

本発明の第1実施形態のPWM制御方法と、そのときの電流の制御状態を示す図である。It is a figure which shows the PWM control method of 1st Embodiment of this invention, and the control state of the electric current at that time. 本発明の第1実施形態の2重PWM信号を形成する方法の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the method of forming the double PWM signal of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態の2重PWM信号を形成する方法を論理回路で実現する回路例を示す図である。It is a figure which shows the circuit example which implement | achieves the method of forming the double PWM signal of 1st Embodiment of this invention with a logic circuit. 本発明の第1実施形態のPWM制御に用いる周波数と、それによって生ずる機械系の振動と音の関係を示す図である。It is a figure which shows the frequency used for the PWM control of 1st Embodiment of this invention, and the relationship between the vibration and sound of a mechanical system which arise by it. 本発明の第1実施形態のモータのコイル(ソレノイド)を複合PWMで制御する回路例を示した図である。It is the figure which showed the circuit example which controls the coil (solenoid) of the motor of 1st Embodiment of this invention by composite PWM. 本発明の第2実施形態において、モータの電流値によって、2重PWM信号の第1デューティと第2デューティの割合を変える様子を示した図であり、(a)は電流値が5%以下、(b)は5%超〜10%以下、(c)は10%超〜15%未満、(d)は15%以上の場合を示している。In 2nd Embodiment of this invention, it is the figure which showed a mode that the ratio of the 1st duty of a double PWM signal and a 2nd duty was changed with the electric current value of a motor, (a) is a current value 5% or less, (B) is more than 5% to 10% or less, (c) is more than 10% to less than 15%, and (d) is 15% or more.

以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態のPWM制御方法と、そのときの電流の制御状態を示す図である。
本発明のPWM制御方法においては、異なる周波数から構成される複数のデューティ(パルス群)を合成して、PWM制御を行う。このデューティの数をN(Nは正の整数)として、N=2の場合を2重PWMと適宜表記する。また一般のN(N≧2、Nは整数)に対しては、複合PWMと適宜表記する。
まず、複合PWM、あるいは2重PWMで用いられる信号である第1デューティ(11A、11B)と第2デューティ(12A、12B)について説明する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a PWM control method according to the first embodiment of the present invention and a current control state at that time.
In the PWM control method of the present invention, PWM control is performed by combining a plurality of duties (pulse groups) composed of different frequencies. When the number of duties is N (N is a positive integer), the case of N = 2 is appropriately expressed as double PWM. For general N (N ≧ 2, N is an integer), it is appropriately expressed as composite PWM.
First, the first duty (11A, 11B) and the second duty (12A, 12B), which are signals used in the composite PWM or the double PWM, will be described.

≪2重PWM信号の第1デューティと第2デューティについて≫
図1において、第1デューティ(11A、11B)は、モータ(駆動体、不図示)の被駆動体である電動パワーステアリング装置(不図示)の機械系の応答速度に対応した(機械系の共振周波数に近い)低い周波数のパルス群である。
つまり、後記する第2デューティ(12A、12B)のパルス群よりは低い周波数であるので、パルス幅を大きく(広く)できて、トルクを大きくしやすい、云わば、機械系に適した周波数によるパルス群である。
≪About the first duty and the second duty of the double PWM signal≫
In FIG. 1, the first duty (11A, 11B) corresponds to the response speed of the mechanical system of the electric power steering device (not shown) which is the driven body of the motor (driving body, not shown) (resonance of the mechanical system). A group of low frequency pulses (close to frequency).
In other words, since the frequency is lower than the pulse group of the second duty (12A, 12B) described later, the pulse width can be increased (widened) and the torque can be increased easily. In other words, the pulse has a frequency suitable for the mechanical system. Is a group.

第1デューティ(11A、11B)のパルス群は、第1周波数である周波数500Hzで連続して発生し、パルス群の各パルス幅は制御回路の指令によって、負荷の電流量を大きくする場合には広く、また負荷の電流量を小さくする場合には狭くなる。
なお、第1デューティ(11A、11B)のパルス群の周波数が、何故に500Hzが選択されているかについての詳細は後記する。
The pulse group of the first duty (11A, 11B) is continuously generated at a frequency of 500 Hz, which is the first frequency, and each pulse width of the pulse group is increased when the load current amount is increased by a command of the control circuit. When the load current amount is small, it becomes narrow.
Details of why the frequency of the first duty (11A, 11B) pulse group is selected to be 500 Hz will be described later.

第2デューティ(12A、12B)は、リップルを少なくしやすい、云わば、電気系に適した周波数によるパルス群である。第2デューティ(12A、12B)のパルス群は、第2周波数である周波数20KHzで連続して発生し、パルス群の各パルス幅は、制御回路の指令によって、電流量を大きくする場合には広く、また電流量を小さくする場合には狭くなる。
また、第2デューティ(12A、12B)のパルス群の周波数が、何故に周波数20KHzが選択されているかについての詳細は後記する。
The second duty (12A, 12B) is a pulse group having a frequency suitable for the electric system, that is, to easily reduce ripples. The pulse group of the second duty (12A, 12B) is continuously generated at a frequency of 20 KHz which is the second frequency, and each pulse width of the pulse group is wide when the amount of current is increased by a command of the control circuit. In addition, when the current amount is reduced, it becomes narrower.
Details of why the frequency of the pulse group of the second duty (12A, 12B) is selected as the frequency 20 KHz will be described later.

なお、図1において、第1デューティ(11A、11B)と第2デューティ(12A、12B)のパルス群を表記する欄のブロックで示した表題は、「デューティの制御状態」としている。
また、「デューティの制御状態」に対応して、そのときに負荷に流れる電流を表記する欄のブロックで示した表題は、「電流の制御状態」としている。
In FIG. 1, the title indicated by the block in the column indicating the pulse group of the first duty (11A, 11B) and the second duty (12A, 12B) is “duty control state”.
Corresponding to the “duty control state”, the title indicated by the block in the column describing the current flowing through the load at that time is “current control state”.

第1デューティ(11A、11B)と第2デューティ(12A、12B)は、組み合わされて1周期(13A、13B)毎に繰り返される。1周期(13A、13B)は図1において50Hzである。まず周期13Aの始めに第1デューティ11Aが発生し、その後に第2デューティ12Aが発生する。また、周期13Bの始めに第1デューティ11Bが発生し、その後に第2デューティ12Bが発生する。それ以降の周期においても同様の順序で発生する。   The first duty (11A, 11B) and the second duty (12A, 12B) are combined and repeated every cycle (13A, 13B). One period (13A, 13B) is 50 Hz in FIG. First, the first duty 11A is generated at the beginning of the period 13A, and then the second duty 12A is generated. Further, the first duty 11B is generated at the beginning of the cycle 13B, and the second duty 12B is generated thereafter. It occurs in the same order in the subsequent cycles.

第1デューティ(11A、11B)は、前記したように周波数が500Hzであるので、第2デューティ(12A、12B)の周波数20KHzよりは低周波数であって、パルス幅を大きくしやすい。つまり、大きなトルクを発生する際に適している。
しかしながら、周波数が低いのでパルスの間隔が長く、その間に負荷の電流が変動しやすく、電流のリップルが大きくなりやすい。
Since the frequency of the first duty (11A, 11B) is 500 Hz as described above, the frequency is lower than the frequency of 20 KHz of the second duty (12A, 12B), and the pulse width can be easily increased. That is, it is suitable when generating a large torque.
However, since the frequency is low, the pulse interval is long, the load current tends to fluctuate during that time, and the current ripple tends to increase.

第2デューティ(12A、12B)は、前記したように周波数が20KHzであるので、第1デューティ(11A、11B)よりは高周波数であって、パルスの間隔が短く、その間に負荷の電流が変動しにくく、電流のリップルが少ない。しかしながら、パルス幅が狭いので大きなトルクを発生するのには適していない。   Since the frequency of the second duty (12A, 12B) is 20 KHz as described above, the frequency is higher than that of the first duty (11A, 11B), the pulse interval is short, and the load current fluctuates during that time. Less current ripple. However, since the pulse width is narrow, it is not suitable for generating a large torque.

なお、図1において、第1デューティ(11A、11B)と第2デューティ(12A、12B)の制御状態において、負荷に流れる電流については、前記したように、「電流の制御状態」の欄に対応して示している。
500Hzの第1デューティ(11A、11B)で制御されているときは、破線14で囲んで示した電流波形のようにリップルが相対的に大きい。一方、第2デューティ(12A、12B)で制御されているときは、リップルが相対的に小さい。
In FIG. 1, in the control state of the first duty (11A, 11B) and the second duty (12A, 12B), the current flowing through the load corresponds to the column of “Current control state” as described above. As shown.
When controlled at the first duty (11A, 11B) of 500 Hz, the ripple is relatively large as shown by the current waveform surrounded by the broken line 14. On the other hand, when controlled by the second duty (12A, 12B), the ripple is relatively small.

第1デューティ11Aと第2デューティ12Aは、それぞれ、その時点の状況に最適なパルス幅がPWM制御手段(モータ制御手段、不図示)によって選択される。これらの最適なパルス幅は、1周期である周期13Aで0.02sec(1/50Hz)の間は一定に保たれる。次の1周期である周期13Bの0.02secの間では、第1デューティ11Bと第2デューティ12Bは、それぞれ、その時点の状況に最適なパルス幅が選択されるので、周期13Aにおける第1デューティ11Aと第2デューティ12Aのパルス幅と、同一であることも、変化することもある。
ただし、1周期は50Hzであり、周期13A、13Bの時間は一定の0.02sec(1/50Hz)である。
For each of the first duty 11A and the second duty 12A, a pulse width optimum for the situation at that time is selected by a PWM control means (motor control means, not shown). These optimum pulse widths are kept constant for 0.02 sec (1/50 Hz) in the period 13A which is one period. During 0.02 sec of period 13B, which is the next one period, the first duty 11B and the second duty 12B are each selected with the optimum pulse width for the situation at that time, so the first duty in period 13A The pulse width of 11A and the second duty 12A may be the same or may change.
However, one period is 50 Hz, and the time of periods 13A and 13B is a constant 0.02 sec (1/50 Hz).

周期13Bの以降においても、1周期は50Hzで不変であり、また、第1デューティは500Hzのパルス群であり、第2デューティは20KHzのパルス群であることも不変である。しかし、各周期において、第1デューティと第2デューティは、それぞれその時点の状況に最適なパルス幅が選択される。
この第1デューティ(11A、11B)と第2デューティ(12A、12B)を組み合わせることにより、そして1周期の逆数である0.02sec(1/50Hz)毎に、前記PWM制御手段(モータ制御手段、不図示)が監視して制御することにより、最適なモータ制御が可能となる。
Even after the period 13B, one period is unchanged at 50 Hz, the first duty is a 500 Hz pulse group, and the second duty is a 20 KHz pulse group. However, in each cycle, the optimum pulse width is selected as the first duty and the second duty for the situation at that time.
By combining the first duty (11A, 11B) and the second duty (12A, 12B), and every 0.02 sec (1/50 Hz) which is the reciprocal of one cycle, the PWM control means (motor control means, By monitoring and controlling (not shown), optimal motor control is possible.

≪2重PWM信号の形成例≫
図2は、2重PWM信号を形成する方法の一例を示す図である。
図2(a)は、500Hzの連続したパルス群と20KHzの連続したパルス群が第1デューティと第2デューティに相当するパルス群を形成する過程を示している。
図2(b)は、形成された第1デューティと第2デューティに相当するパルス群の波形のタイムチャートを示している。
図2(c)は、第1デューティと第2デューティに相当するパルス群が合成された波形のタイムチャートを示している。
≪Example of double PWM signal formation≫
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a method for forming a double PWM signal.
FIG. 2A shows a process in which a continuous pulse group of 500 Hz and a continuous pulse group of 20 KHz form a pulse group corresponding to the first duty and the second duty.
FIG. 2B shows a time chart of the waveform of the pulse group corresponding to the formed first duty and second duty.
FIG. 2C shows a time chart of a waveform in which pulse groups corresponding to the first duty and the second duty are combined.

図2(a)において、第1パルス幅信号列210は、500Hzの連続したパルス群である。また、第2パルス幅信号列220は、20KHzの連続したパルス群である。また、第1選択信号251は、50Hzの繰り返し信号である。また、第2選択信号252は、第1選択信号251の反転信号である。
500Hzの第1パルス幅信号列210を第1選択信号251がHigh(高電位、正電位、1)のときに通過させることにより、500Hzの第1パルス群211が形成される。また、20KHzの第2パルス幅信号列220を第2選択信号252がHigh(高電位、正電位、1)のときに通過させることにより、20KHzの第2パルス群221が形成される。
In FIG. 2A, the first pulse width signal sequence 210 is a continuous pulse group of 500 Hz. Further, the second pulse width signal train 220 is a continuous pulse group of 20 KHz. The first selection signal 251 is a 50 Hz repetitive signal. The second selection signal 252 is an inverted signal of the first selection signal 251.
By passing the first pulse width signal train 210 of 500 Hz when the first selection signal 251 is High (high potential, positive potential, 1), the first pulse group 211 of 500 Hz is formed. Further, by passing the second pulse width signal train 220 of 20 KHz when the second selection signal 252 is High (high potential, positive potential, 1), a second pulse group 221 of 20 KHz is formed.

図2(b)において、500Hzの第1パルス群211と、20KHzの第2パルス群221の波形が示されている。
なお、500Hzの第1パルス群211は、第1デューティ11A、11B(図1)に相当し、20KHzの第2パルス群221は、第2デューティ12A、12B(図1)に相当している。
また、第1選択信号251と第2選択信号252とは、互いに反転した関係にあるので、500Hzの第1パルス群211と20KHzの第2パルス群221は、互いにパルスが重なることはない。
FIG. 2B shows waveforms of a first pulse group 211 of 500 Hz and a second pulse group 221 of 20 KHz.
The 500 Hz first pulse group 211 corresponds to the first duties 11A and 11B (FIG. 1), and the 20 kHz second pulse group 221 corresponds to the second duties 12A and 12B (FIG. 1).
Further, since the first selection signal 251 and the second selection signal 252 are in an inverted relationship with each other, the first pulse group 211 of 500 Hz and the second pulse group 221 of 20 KHz do not overlap each other.

図2(c)において、500Hzの第1パルス群211と20KHzの第2パルス群221が合成された合成パルス群212の波形が示されている。
合成パルス群212は、図1における1周期分の第1デューティ11Aと第2デューティ12Aを併せた信号に相当している。
FIG. 2C shows a waveform of a combined pulse group 212 in which a first pulse group 211 of 500 Hz and a second pulse group 221 of 20 KHz are combined.
The combined pulse group 212 corresponds to a signal that combines the first duty 11A and the second duty 12A for one period in FIG.

≪2重PWM信号を形成する回路例≫
図3は、図2において説明した2重PWM信号を形成する方法を論理回路で実現する回路例を示す図である。
図3において、AND(論理積)回路331の第1入力端子310には、500Hzの第1パルス幅信号列210(図2)が入力している。また、第2入力端子351には第1選択信号251(図2)が入力している。
AND回路332の第1入力端子320には、20KHzの第2パルス幅信号列220(図2)が入力している。また、第2入力端子352には、第1選択信号251(図2)がインバータ(反転)回路334で反転した信号の第2選択信号252(図2)が入力している。
AND回路331の出力311とAND回路332の出力321がOR(論理和)回路333の第1入力端子と第2入力端子にそれぞれ入力している。
≪Circuit example for forming double PWM signal≫
FIG. 3 is a diagram showing a circuit example for realizing the method for forming the double PWM signal described in FIG. 2 with a logic circuit.
In FIG. 3, a first pulse width signal sequence 210 (FIG. 2) of 500 Hz is input to a first input terminal 310 of an AND (logical product) circuit 331. Further, the first selection signal 251 (FIG. 2) is input to the second input terminal 351.
The second pulse width signal train 220 (FIG. 2) of 20 KHz is input to the first input terminal 320 of the AND circuit 332. The second input terminal 352 receives a second selection signal 252 (FIG. 2) that is a signal obtained by inverting the first selection signal 251 (FIG. 2) by the inverter (inversion) circuit 334.
The output 311 of the AND circuit 331 and the output 321 of the AND circuit 332 are input to the first input terminal and the second input terminal of the OR (logical sum) circuit 333, respectively.

以上の構成により、AND回路331の出力311には、500Hzの第1パルス幅信号列210(図2)が第1選択信号251(図2)のHighの区間のみ出力した第1パルス群211(図2)の信号が得られる。
また、AND回路332の出力321には、20KHzの第2パルス幅信号列220(図2)が第2選択信号252(図2)のHighの区間のみ出力した第2パルス群221(図2)の信号が得られる。
そして、OR回路333の出力312には、500Hzの第1パルス群211(図2)と20KHzの第2パルス群221(図2)とが合成された合成パルス群212(図2)が形成され出力する。
なお、前記したように、合成パルス群212は、図1における1周期分の第1デューティ11Aと第2デューティ12Aとを併せた信号に相当している。
With the above configuration, the output 311 of the AND circuit 331 includes the first pulse group 211 (only the High section of the first selection signal 251 (FIG. 2) output from the first pulse width signal sequence 210 (FIG. 2) of 500 Hz. The signal of FIG. 2) is obtained.
Further, the second pulse group 221 (FIG. 2) in which the 20 kHz second pulse width signal train 220 (FIG. 2) outputs only the high section of the second selection signal 252 (FIG. 2) is output to the output 321 of the AND circuit 332. Is obtained.
An output 312 of the OR circuit 333 forms a combined pulse group 212 (FIG. 2) in which the 500 Hz first pulse group 211 (FIG. 2) and the 20 KHz second pulse group 221 (FIG. 2) are combined. Output.
As described above, the composite pulse group 212 corresponds to a signal that combines the first duty 11A and the second duty 12A for one period in FIG.

<周波数と機械系の振動と音の関係>
図4はPWM制御に用いる周波数と、それによって生ずる機械系の振動と音の関係を示す図である。
PWM制御において含まれる周波数は、電動パワーステアリング装置の機械系に様々な影響を及ぼす。電動パワーステアリング装置のモータや、このモータによって駆動されるギアボックス(被駆動体)や、機械系の機構において用いられている様々な部品や構造物は、機械的な振動が共鳴するそれぞれの共振周波数を有している。
<Relationship between frequency and mechanical vibration and sound>
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the frequency used for PWM control and the vibration and sound of the mechanical system caused thereby.
The frequency included in the PWM control has various effects on the mechanical system of the electric power steering apparatus. The various components and structures used in the motor of the electric power steering device, the gear box (driven body) driven by this motor, and the mechanical mechanism are resonated with mechanical vibration. Has a frequency.

駆動体であるモータのPWM制御が有する機械系の応答速度に対応した第1デューティの周波数(500Hz)と、被駆動体(ギアボックス)の共振周波数とが、近いほど、駆動体であるモータは、少ないエネルギーで効率よく被駆動体を駆動できる。
しかし、他の様々な部品や構造物の共振周波数に、機械系の第1デューティの周波数が近づくと、共振して無用な振動や音となって現れることがある。
The closer the frequency (500 Hz) of the first duty corresponding to the response speed of the mechanical system included in the PWM control of the motor that is the driving body and the resonance frequency of the driven body (gearbox) are, the closer the motor that is the driving body is The driven body can be driven efficiently with less energy.
However, when the frequency of the first duty of the mechanical system approaches the resonance frequency of other various parts and structures, it may resonate and appear as unwanted vibrations and sounds.

図4において、周波数が500Hz以下の領域は、機械系の機構において用いられている様々な部品や構造物が共振する可能性の高い共振領域である。そして、500Hz以下の共振は「振動」として現れることが多い。したがって、0〜500Hzの領域は機械系の振動としての共振領域である。
また、500Hz以上は「音」となって現れることが多い。そして、人間の可聴範囲は、一般的には20Hz〜20KHzであるので、20KHz以上は発生しても音としては人間には聞き取れない領域である。
したがって、500Hz〜20KHzの領域は音として認識される共振領域である。
このように、PWM制御によって発生する共振現象は「振動」または「音」となって現れることがあるが、経験上、「振動」は比較的大きな問題として認識され、「音」は比較的軽微な問題として認識されている。
In FIG. 4, a region having a frequency of 500 Hz or less is a resonance region in which various components and structures used in the mechanical mechanism are likely to resonate. And resonance of 500 Hz or less often appears as “vibration”. Therefore, the region of 0 to 500 Hz is a resonance region as mechanical system vibration.
Moreover, it often appears as “sound” above 500 Hz. Since the human audible range is generally 20 Hz to 20 KHz, even if 20 KHz or higher is generated, it is an area that cannot be heard by humans as sound.
Therefore, the region of 500 Hz to 20 KHz is a resonance region recognized as sound.
In this way, the resonance phenomenon generated by PWM control may appear as “vibration” or “sound”, but from experience, “vibration” is recognized as a relatively large problem, and “sound” is relatively minor. It is recognized as a problem.

以上より、極力、「振動」としての共振現象は起こさないこと、
そして機械系の機構において用いられている様々な部品が共振する可能性の高い共振領域は0〜500Hzの領域であること、
また、周波数が低い方がPWM制御における大きなトルクを発生しやすいこと、
また、当面の対象である電動パワーステアリング装置の被駆動体であるギアボックスの共振周波数が500Hz付近であること、
等を勘案して、第1デューティ(11A、11B、図1)の周波数は500Hzが選択されている。
From the above, the resonance phenomenon as "vibration" should not occur as much as possible.
The resonance region where various components used in the mechanical mechanism are likely to resonate is a region of 0 to 500 Hz.
Also, the lower the frequency, the easier it is to generate a large torque in PWM control,
In addition, the resonance frequency of the gear box that is the driven body of the electric power steering apparatus that is the object for the time being is approximately 500 Hz,
In view of the above, 500 Hz is selected as the frequency of the first duty (11A, 11B, FIG. 1).

また、人間の可聴範囲は、一般的には20Hz〜20KHzであることから、20KHzを超せば、電気系において発生した「音」が支障とならないこと、
また、周波数が高い方が電流のリップルが少なくなること、
また、一方では、摩擦係数の小さい動摩擦係数が支配する領域を対象としても、あまりにも周波数が高くなると、所定のトルクを発生する所定のパルス幅が確保できなくなること、
等を勘案して、第2デューティ(12A、12B、図1)の周波数は、20KHzが選択されている。
Also, since the human audible range is generally 20 Hz to 20 KHz, if it exceeds 20 KHz, the “sound” generated in the electrical system will not be an obstacle.
Also, the higher the frequency, the less current ripple,
On the other hand, even if the region where the dynamic friction coefficient having a small friction coefficient dominates is targeted, if the frequency becomes too high, a predetermined pulse width for generating a predetermined torque cannot be secured,
20KHz is selected as the frequency of the second duty (12A, 12B, FIG. 1).

<PWM制御のソレノイド回路における使用例>
図5は、スイッチング素子であるMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)をHブリッジで構成し、直流モータのコイル(ソレノイド)を、複合PWMで制御する回路(ソレノイド回路)例を示した図である。
図5において、直流電源56から正電位Eと負電位0の直流電圧(直流電力)が供給される。
<Usage example in PWM control solenoid circuit>
FIG. 5 is a diagram showing an example of a circuit (solenoid circuit) in which a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) which is a switching element is configured by an H bridge, and a coil (solenoid) of a DC motor is controlled by a composite PWM. .
In FIG. 5, a DC voltage (DC power) having a positive potential E and a negative potential 0 is supplied from a DC power source 56.

P型MOSFET52のソースは正電位Eに接続され、P型MOSFET52のドレインはN型MOSFET53のドレインに接続されている。N型MOSFET53のソースは負電位0に接続されている。
P型MOSFET54のソースは正電位Eに接続され、P型MOSFET54のドレインはN型MOSFET55のドレインに接続されている。N型MOSFET55のソースは負電位0に接続されている。
P型MOSFET52とN型MOSFET53のドレイン同士の接続点と、P型MOSFET54とN型MOSFET55のドレイン同士の接続点との間にソレノイド(コイル)51が接続されている。
The source of the P-type MOSFET 52 is connected to the positive potential E, and the drain of the P-type MOSFET 52 is connected to the drain of the N-type MOSFET 53. The source of the N-type MOSFET 53 is connected to the negative potential 0.
The source of the P-type MOSFET 54 is connected to the positive potential E, and the drain of the P-type MOSFET 54 is connected to the drain of the N-type MOSFET 55. The source of the N-type MOSFET 55 is connected to the negative potential 0.
A solenoid (coil) 51 is connected between a connection point between the drains of the P-type MOSFET 52 and the N-type MOSFET 53 and a connection point between the drains of the P-type MOSFET 54 and the N-type MOSFET 55.

図5の回路において、例えばP型MOSFET54とN型MOSFET53をオフの状態で、P型MOSFET52とN型MOSFET55をオンすれば、ソレノイド51に、図5における左から右方向に電流が流れる。そして、P型MOSFET52とN型MOSFET55のゲート電位をPWM制御すれば、ソレノイド51に流れる平均的な電流量を制御できる。
また、P型MOSFET52とN型MOSFET55をオフの状態で、P型MOSFET54とN型MOSFET53をオンすれば、ソレノイド51に図5における右から左方向に電流が流れる。そして、P型MOSFET54とN型MOSFET53のゲート電位をPWM制御すれば、ソレノイド51に流れる平均的な電流量を制御できる。
In the circuit of FIG. 5, for example, if the P-type MOSFET 52 and the N-type MOSFET 55 are turned on while the P-type MOSFET 54 and the N-type MOSFET 53 are turned off, a current flows through the solenoid 51 from the left to the right in FIG. If the gate potentials of the P-type MOSFET 52 and the N-type MOSFET 55 are PWM-controlled, the average amount of current flowing through the solenoid 51 can be controlled.
If the P-type MOSFET 54 and the N-type MOSFET 53 are turned on while the P-type MOSFET 52 and the N-type MOSFET 55 are turned off, a current flows through the solenoid 51 from the right to the left in FIG. If the gate potentials of the P-type MOSFET 54 and the N-type MOSFET 53 are PWM-controlled, the average amount of current flowing through the solenoid 51 can be controlled.

したがって、図5の回路では、ソレノイド51に流れる電流量を制御し、かつ両方向に電流を流すことができる。
例えば、電動パワーステアリング装置においては、この電動パワーステアリング装置(不図示)に備えられた直流モータ(被駆動体を駆動するモータ、不図示)を制御することに適した回路である。
なお、このとき前記直流モータは、前記電動パワーステアリング装置のギアボックス(被駆動体、不図示)を駆動することになる。
Therefore, in the circuit of FIG. 5, the amount of current flowing through the solenoid 51 can be controlled and current can flow in both directions.
For example, an electric power steering device is a circuit suitable for controlling a DC motor (a motor for driving a driven body, not shown) provided in the electric power steering device (not shown).
At this time, the DC motor drives a gear box (a driven body, not shown) of the electric power steering apparatus.

(第2実施形態)
次に本発明の第2実施形態のPWM制御方法(複合PWM)による電流制御の方法について説明する。
第2実施形態においては、制御対象であるモータに流れる電流値の大小によって、2重PWM信号の第1デューティと第2デューティの割合を変えるものである。
(Second embodiment)
Next, a current control method using the PWM control method (combined PWM) according to the second embodiment of the present invention will be described.
In the second embodiment, the ratio between the first duty and the second duty of the double PWM signal is changed according to the magnitude of the current value flowing through the motor to be controlled.

図6は、この電流値によって、2重PWM信号の第1デューティと第2デューティの割合を変える様子を1周期分(50Hz、1/50秒)について示した図である。図6は制御対象であるモータに流れる電流値の最大値に対する割合によって、(a)電流値5%以下、(b)電流値10%以下、(c)電流値15%未満、(d)電流値15%以上、のそれぞれに異なる制御方法をとっていることを示している。
パルス幅制御(PWM制御)において、パルスの電位がすべて正電位(高電位)であれば制御対象に流れる電流は、常に流れるので最大の電流値をとる。パルスが正電位(高電位)のみならず、ある割合で負電位(低電位)をとれば、それに応じて電流は減る。したがって、例えば(a)の「電流値5%以下」というのは1周期において、パルスが正電位(高電位)をとっている割合が「5%以下」であることも意味している。
FIG. 6 is a diagram showing how the ratio between the first duty and the second duty of the double PWM signal is changed by this current value for one period (50 Hz, 1/50 second). FIG. 6 shows (a) a current value of 5% or less, (b) a current value of 10% or less, (c) a current value of less than 15%, and (d) a current depending on the ratio of the current value flowing through the motor to be controlled to the maximum value. It shows that a different control method is used for each of the values of 15% or more.
In the pulse width control (PWM control), if the pulse potentials are all positive potentials (high potentials), the current flowing through the controlled object always flows, and thus takes the maximum current value. If the pulse takes not only a positive potential (high potential) but also a negative potential (low potential) at a certain rate, the current decreases accordingly. Therefore, for example, “current value of 5% or less” in (a) also means that the ratio of the pulse taking a positive potential (high potential) in one cycle is “5% or less”.

図6(a)は、モータに流れる電流値が少なく、最大値の5%以下の電流値の場合の第1デューティと第2デューティを示した図である。
図6(a)において、500Hzの第1デューティであるパルスは3回である。そして、20KHzの第2デューティは停止している。
FIG. 6A is a diagram showing the first duty and the second duty when the current value flowing through the motor is small and the current value is 5% or less of the maximum value.
In FIG. 6A, the pulse having the first duty of 500 Hz is three times. Then, the second duty of 20 KHz is stopped.

これは、静止状態(電流値0)から電動パワーステアリング装置のモータを作動し始める状態に対応している。静止状態においては静止摩擦が働き摩擦係数が大きい。したがって操舵時の切り始めの「貼り付き感」を解消する、もしくは緩和するために大きなトルクが必要である。
なお、動き始めにおいては、まず動きだすことが重要であって、多少の振動は問題にならないために、500Hzの第1デューティを用いる。また、第1デューティの500Hzのパルスは3回であることは同じであるが、パルス幅は電流値0〜5%において、最適となるように選択されて制御される。
This corresponds to a state in which the motor of the electric power steering apparatus starts to operate from a stationary state (current value 0). In the stationary state, static friction works and the friction coefficient is large. Therefore, a large torque is required to eliminate or alleviate the “sticking feeling” at the start of turning during steering.
It should be noted that at the beginning of movement, it is important to start movement, and since some vibrations do not cause a problem, a first duty of 500 Hz is used. In addition, it is the same that the first duty 500 Hz pulse is three times, but the pulse width is selected and controlled so as to be optimal at a current value of 0 to 5%.

図6(b)は、モータに流れる電流値が最大値の5%超〜10%以下の場合の第1デューティと第2デューティを示した図である。なお、図6(b)においては、電流値が最大値の5%超〜10%以下の場合を「電流値10%以下」と簡略化して表記している。
図6(b)において、500Hzの第1デューティであるパルスは2回である。この第1デューティである2回のパルスは周期の始めに発生している。そして、この第1デューティの2回のパルスの後は、20KHzの第2デューティが動作する。
これは既に電動パワーステアリング装置が作動しているので、500Hzの第1デューティのトルクよりも、20KHzの第2デューティの滑らかさの要求が増すためである。
なお、電流値が最大値の5%超〜10%以下で変化する過程においては、500Hzの第1デューティと20KHzの第2デューティのパルス幅は、それぞれ最適となるように選択されて制御される。
FIG. 6B is a diagram showing the first duty and the second duty when the current value flowing through the motor is more than 5% to 10% or less of the maximum value. In FIG. 6B, the case where the current value is more than 5% to 10% or less of the maximum value is simply expressed as “current value 10% or less”.
In FIG. 6B, the pulse having the first duty of 500 Hz is twice. The two pulses that are the first duty are generated at the beginning of the cycle. Then, after the two pulses of the first duty, the second duty of 20 KHz operates.
This is because the electric power steering apparatus is already in operation, and the demand for smoothness of the second duty of 20 KHz is increased compared to the torque of the first duty of 500 Hz.
In the process in which the current value changes from more than 5% to 10% or less of the maximum value, the pulse widths of the first duty of 500 Hz and the second duty of 20 KHz are selected and controlled to be optimum respectively. .

図6(c)は、モータに流れる電流値が最大値の10%超〜15%未満の場合の第1デューティと第2デューティを示した図である。なお、図6(c)においては、電流値が最大値の10%超〜15%未満の場合を「電流値15%未満」と簡略化して表記している。
図6(c)において、500Hzの第1デューティであるパルスは1回である。この第1デューティである1回のパルスは周期の始めに発生している。そして、この第1デューティの1回のパルスの後は、20KHzの第2デューティが動作する。
これは、電動パワーステアリング装置がより強く作動している状態に適した制御とするためである。
なお、電流値が最大値の10%超〜15%未満で変化する過程においては、500Hzの第1デューティと20KHzの第2デューティのパルス幅は、それぞれ最適となるように選択されて制御される。
FIG. 6C is a diagram showing the first duty and the second duty when the current value flowing through the motor is more than 10% to less than 15% of the maximum value. In FIG. 6C, the case where the current value is more than 10% to less than 15% of the maximum value is simply expressed as “less than 15% current value”.
In FIG.6 (c), the pulse which is a 1st duty of 500 Hz is 1 time. One pulse as the first duty is generated at the beginning of the cycle. Then, after one pulse of the first duty, the second duty of 20 KHz operates.
This is because the control is suitable for a state where the electric power steering apparatus is operating more strongly.
In the process in which the current value changes between more than 10% and less than 15% of the maximum value, the pulse widths of the first duty of 500 Hz and the second duty of 20 KHz are respectively selected and controlled to be optimal. .

図6(d)は、モータに流れる電流値が最大値の15%以上の場合の第1デューティと第2デューティを示した図である。
図6(d)において、500Hzの第1デューティのパルスはない。20KHzの第2デューティのみが動作する。
これは、電動パワーステアリング装置がさらに強く作動しているので、500Hzの第1デューティの大きなトルクは不要であって、20KHzの滑らかな制御が必要とされるためである。
なお、電流値が最大値の15%以上で変化する過程においては、20KHzの第2デューティのパルス幅は最適となるように選択されて制御される。
FIG. 6D is a diagram showing the first duty and the second duty when the current value flowing through the motor is 15% or more of the maximum value.
In FIG. 6D, there is no first duty pulse of 500 Hz. Only the second duty of 20 KHz operates.
This is because the electric power steering device is operating more strongly, so that a large torque with a first duty of 500 Hz is not necessary and smooth control of 20 KHz is required.
In the process of changing the current value at 15% or more of the maximum value, the pulse width of the second duty of 20 KHz is selected and controlled to be optimum.

(その他の実施形態)
本発明は、前記の実施形態に限定されるものではない。以下に例をあげる。
図1、図6において、第1デューティ11が第1周波数である500Hz、第2デューティ12が第2周波数である20KHzという周波数によって形成される例をあげたが、これは一例にすぎない。他の周波数の組み合わせでもよい。
殊に、第1デューティ11の第1周波数である500Hzは、機械系の特性に依存して設定されているので、モータや被駆動体が変われば、第1デューティ11の第1周波数も変化することはありうる。
また、第1デューティ11と第2デューティ12が組として繰り返される周期として50Hzを例にあげたが、他の周波数による周期でもよい。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the embodiment described above. Here are some examples:
In FIG. 1 and FIG. 6, an example in which the first duty 11 is formed with a frequency of 500 Hz that is the first frequency and the second duty 12 is 20 kHz that is the second frequency is given, but this is only an example. Other frequency combinations may be used.
In particular, 500 Hz, which is the first frequency of the first duty 11, is set depending on the characteristics of the mechanical system. Therefore, if the motor or the driven body changes, the first frequency of the first duty 11 also changes. It is possible.
In addition, although 50 Hz is given as an example of a cycle in which the first duty 11 and the second duty 12 are repeated as a set, a cycle with another frequency may be used.

また、第1周波数、第2周波数による組み合わせのみではなく、さらにN(N≧3)個の周波数を備えたN種類の周波数の組み合わせでもよい。
前記制御の最適な周波数は作動させる機械系の種類に応じて異なる。したがって、機械系の異なる特性の部品、構成要素が多くあれば、その種類に応じて、N(N≧3)個の周波数からなる第1デューティ〜第Nデューティを組み合わせて使用してもよい。
Further, not only a combination of the first frequency and the second frequency, but also a combination of N types of frequencies having N (N ≧ 3) frequencies may be used.
The optimum frequency of the control varies depending on the type of mechanical system to be operated. Therefore, if there are many parts and components having different characteristics of the mechanical system, the first duty to the Nth duty composed of N (N ≧ 3) frequencies may be used in combination depending on the type.

また、第2実施形態において、モータに流れる電流値が5%以下、5%超から10%以下、10%超から15%未満、15%以上によって、第1デューティ11と第2デューティ12との割合を変えていたが、以上の設定を変える電流値は他の値でもよい。それぞれのモータや電動パワーステアリング装置に適した所定の値を設定すればよい。   In the second embodiment, when the value of the current flowing through the motor is 5% or less, 5% to 10%, 10% to less than 15%, 15% or more, the first duty 11 and the second duty 12 Although the ratio was changed, the current value for changing the above setting may be another value. A predetermined value suitable for each motor or electric power steering device may be set.

また、第2実施形態において、モータに流れる電流値が5%以下、5%超から10%以下、10%超から15%未満、15%以上において、第1デューティのパルスの本数を定めているが、別の本数に定めてもよい。それぞれのモータや電動パワーステアリング装置に適した所定の値を設定すればよい。   In the second embodiment, the number of pulses of the first duty is determined when the value of the current flowing through the motor is 5% or less, 5% to 10%, 10% to less than 15%, 15% or more. However, another number may be set. A predetermined value suitable for each motor or electric power steering device may be set.

また、モータに流れる電流値が上昇していく場合と下降していく場合において、以上の設定を変える電流値の所定値が異なっていてもよい。それによって、設定値の境界において、より滑らかに制御が切換る可能性がある。   Further, when the value of the current flowing through the motor increases and decreases, the predetermined value of the current value that changes the above setting may be different. As a result, the control may be switched more smoothly at the boundary between the set values.

また、モータに流れる電流値が上昇していく場合と下降していく場合において、以上の第1デューティのパルスの本数が異なっていてもよい。それによって、設定値の境界において、より滑らかに制御が切換る可能性がある。   Further, the number of pulses of the first duty may be different when the value of the current flowing through the motor increases and decreases. As a result, the control may be switched more smoothly at the boundary between the set values.

また、以上においては電動パワーステアリング装置のモータを例にとって説明したが、他の分野のモータのPWM制御に適用してもよい。   In the above description, the motor of the electric power steering apparatus has been described as an example. However, the present invention may be applied to PWM control of motors in other fields.

また、以上においては、電流が0で静止しているシステムの実施形態で説明したが、リニアソレノイドのように電流が流れている状態で静止するシステムにおいても、異なる周波数からなる第1デューティと第2デューティを用いた複合PWMによる電流制御を適用してもよい。   Further, in the above description, the embodiment of the system in which the current is zero and stationary is described. However, even in a system that is stationary in a state where current is flowing, such as a linear solenoid, the first duty and the first duty having different frequencies are the same. You may apply the current control by the composite PWM using 2 duties.

また、図5の回路図において、MOSFETのスイッチング素子でHブリッジを構成した回路を示したが、直流電流の流れる方向を切換える必要のない用途においては、N型MOSFET1個をスイッチング素子として用い、ソレノイド(コイル)に流れる電流のオン・オフ(ON・OFF)と電流量を制御してもよい。
また、N型MOSFETではなくP型MOSFETを用いてもよい。ただし、P型MOSFETを用いる場合は、N型MOSFETを用いる場合の逆の極性の信号を用いる。つまり、図1または図6で示したPWM制御信号を反転させた信号を用いて制御する。
In the circuit diagram of FIG. 5, a circuit in which an H bridge is configured by a MOSFET switching element is shown. However, in an application where it is not necessary to switch the direction in which a direct current flows, one N-type MOSFET is used as a switching element. On / off (ON / OFF) of the current flowing through the (coil) and the amount of current may be controlled.
Further, a P-type MOSFET may be used instead of the N-type MOSFET. However, when a P-type MOSFET is used, a signal having a polarity opposite to that when an N-type MOSFET is used is used. That is, control is performed using a signal obtained by inverting the PWM control signal shown in FIG. 1 or FIG.

また、図5において、スイッチング素子としてMOSFETを用いる例を示したが、スイッチング素子の機能を果たせばよいので、MOSFET以外であってもよい。例えば、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)や、BJT(Bipolar Junction Transistor、バイポーラ接合型トランジスタ)、あるいは、他の適切なスイッチング素子を用いても良い。   In addition, although an example in which a MOSFET is used as a switching element is shown in FIG. 5, it may be other than the MOSFET because it only has to fulfill the function of the switching element. For example, an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), a BJT (Bipolar Junction Transistor), or other appropriate switching element may be used.

(本発明、本実施形態の補足)
電動パワーステアリングシステムにおいては、滑らかな操舵性と、操舵時の切り始めの充分なアシスト力を確保する必要がある。
そのために、本システムは、PWM制御の周波数をリップル電流の少ない第2周波数と、機械系が応答する第1周波数による2つの周波数との最低2つを用いて、電流制御を行う。
電気系の第2周波数によって形成される第2デューティによって、電流のリップルが減少し、細かく滑らかな操舵性と、低振動、低騒音が実現する。
また、機械系の第1周波数によって形成される第1デューティによって、操舵時の切り始めの充分なアシスト力が確保され、「張り付き感」が緩和する。
より具体的には、摩擦力の大きい機械(例えば同軸EPS:Electric Power Steering、電動パワーステアリング)の動き出しを滑らかにする。
また、自動車においては、高速道路での修正舵、ハンドル中立位置からの切り出し等に効果がある。
以上、本発明の方式を電動パワーステアリングシステムに採用することにより、商品性と機能バランスのとれた性能を実現できる。
(Supplement of the present invention and this embodiment)
In an electric power steering system, it is necessary to ensure smooth steering performance and sufficient assist force at the start of turning at the time of steering.
For this purpose, the present system performs current control by using at least two PWM control frequencies: a second frequency with a small ripple current and two frequencies based on the first frequency to which the mechanical system responds.
The second duty formed by the second frequency of the electric system reduces the current ripple, and realizes fine and smooth steering performance, low vibration and low noise.
In addition, the first duty formed by the first frequency of the mechanical system ensures a sufficient assist force at the start of turning at the time of steering, and alleviates the “stickiness”.
More specifically, the movement of a machine having a large frictional force (for example, coaxial EPS: Electric Power Steering) is smoothed.
Further, in an automobile, it is effective for correcting rudder on a highway, cutting out from a steering wheel neutral position, and the like.
As described above, by adopting the method of the present invention in an electric power steering system, it is possible to realize performance with a balance between merchantability and function.

11A、11B 第1デューティ
12A、12B 第2デューティ
13A、13B 周期
210 第1パルス幅信号列
211 第1パルス群
212 合成パルス群
220 第2パルス幅信号列
221 第2パルス群
251 第1選択信号
252 第2選択信号
310、320 第1入力端子
311、312、321 出力
331、332 AND回路
333 OR回路
334 インバータ回路
351、352 第2入力端子
51 ソレノイド(コイル)
52、54 P型MOSFET
53、55 N型MOSFET
56 直流電源
11A, 11B First duty 12A, 12B Second duty 13A, 13B Period 210 First pulse width signal train 211 First pulse group 212 Synthetic pulse group 220 Second pulse width signal train 221 Second pulse group 251 First selection signal 252 Second selection signal 310, 320 First input terminal 311, 312, 321 Output 331, 332 AND circuit 333 OR circuit 334 Inverter circuit 351, 352 Second input terminal 51 Solenoid (coil)
52, 54 P-type MOSFET
53, 55 N-type MOSFET
56 DC power supply

Claims (6)

被駆動体と、当該被駆動体を駆動するモータと、前記モータをPWM制御するモータ制御手段と、を備え、
前記PWM制御の1周期の中に、
前記被駆動体の共振周波数に対応した周波数のパルス群からなる第1デューティと、
前記第1デューティのパルス群の周波数よりも高い周波数のパルス群からなる第2デューティと、
を有することを特徴とするPWM制御方法。
A driven body, a motor for driving the driven body, and motor control means for PWM controlling the motor,
In one period of the PWM control,
A first duty consisting of a pulse group having a frequency corresponding to the resonance frequency of the driven body;
A second duty comprising a pulse group having a frequency higher than the frequency of the first duty pulse group;
A PWM control method comprising:
前記モータ制御手段は、前記モータに流れる電流値に基づき、前記第1デューティと前記第2デューティの前記1周期における出現する比率を変更することを特徴とする請求項1に記載のPWM制御方法。   2. The PWM control method according to claim 1, wherein the motor control unit changes a ratio of the first duty and the second duty appearing in the one cycle based on a value of a current flowing through the motor. 前記電流値が大きくなるにつれ、前記第2デューティの前記1周期における出現する比率を大きくすることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のPWM制御方法。   3. The PWM control method according to claim 1, wherein as the current value increases, a ratio of the second duty appearing in the one cycle is increased. 前記電流値が所定値以上の時には、前記第2デューティのみで駆動することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載のPWM制御方法。   4. The PWM control method according to claim 1, wherein when the current value is equal to or greater than a predetermined value, driving is performed only with the second duty. 5. 前記電流値が所定値以下の時には、前記第1デューティのみで駆動することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載のPWM制御方法。   4. The PWM control method according to claim 1, wherein when the current value is equal to or less than a predetermined value, driving is performed only with the first duty. 5. 前記被駆動体は、電動パワーステアリング装置のギアボックスであることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載のPWM制御方法。   6. The PWM control method according to claim 1, wherein the driven body is a gear box of an electric power steering apparatus.
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