JP2018129995A - 回転電機制御装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置 - Google Patents

回転電機制御装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2018129995A
JP2018129995A JP2017023438A JP2017023438A JP2018129995A JP 2018129995 A JP2018129995 A JP 2018129995A JP 2017023438 A JP2017023438 A JP 2017023438A JP 2017023438 A JP2017023438 A JP 2017023438A JP 2018129995 A JP2018129995 A JP 2018129995A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
abnormality
control
electrical machine
rotating electrical
detected
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
Application number
JP2017023438A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6769328B2 (ja
JP2018129995A5 (ja
Inventor
修司 倉光
Shuji Kuramitsu
修司 倉光
秀樹 株根
Hideki Kabune
秀樹 株根
功一 中村
Koichi Nakamura
功一 中村
篤子 岡
Atsuko Oka
篤子 岡
雅也 滝
Masaya Taki
雅也 滝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2017023438A priority Critical patent/JP6769328B2/ja
Priority to DE112018000766.9T priority patent/DE112018000766T5/de
Priority to CN201880010435.0A priority patent/CN110268625B/zh
Priority to PCT/JP2018/004524 priority patent/WO2018147403A1/ja
Publication of JP2018129995A publication Critical patent/JP2018129995A/ja
Publication of JP2018129995A5 publication Critical patent/JP2018129995A5/ja
Priority to US16/534,101 priority patent/US11565744B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6769328B2 publication Critical patent/JP6769328B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/032Preventing damage to the motor, e.g. setting individual current limits for different drive conditions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/0481Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/046Controlling the motor
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/024Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
    • H02P29/028Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load the motor continuing operation despite the fault condition, e.g. eliminating, compensating for or remedying the fault

Abstract

【課題】異常発生時の誤出力を低減することができる回転電機制御装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置を提供する。
【解決手段】モータ制御装置10のインバータ回路120、220は、巻線組180、280ごとに設けられる。第1制御部130は、第1巻線組180の通電を制御する駆動制御部140、および、監視対象の異常を監視する異常監視部135を有する。第2制御部230は、第2巻線組280の通電を制御する駆動制御部240、および、監視対象の異常を監視する異常監視部235を有する。駆動制御部140、240は、監視対象の異常が検出されてから異常が確定されるまでの間、異常検出時バックアップ制御を行い、異常が確定された場合、異常確定時バックアップ制御を行う。これにより、異常確定後にバックアップ制御に移行する場合と比較し、モータ80の出力が誤出力となる期間を短くすることができる。
【選択図】 図2

Description

本発明は、回転電機制御装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置に関する。
従来、異常を判定可能である交流回転機の制御装置が知られている。例えば特許文献1では、交流回転機に印加される電圧または交流回転機に給電される電流を状態量とし、状態量の比較により、異常判定を行っている。また、異常継続時間が所定時間以上経過した場合、異常が生じていると判定し、異常判定フラグをセットしている。そして、異常判定フラグがセットされている場合、交流回転機を停止している。
特開2014−7880号公報
しかしながら、特許文献1のように、異常継続時間が所定時間以上経過した後に異常判定する場合、異常であると判定されるまでに時間を要するため、異常が検出されてから異常が確定されるまでの間、異常である検出値等に基づく誤出力が発生する虞がある。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、異常発生時の誤出力を低減することができる回転電機制御装置、および、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にある。
本発明の回転電機制御装置は、複数の巻線組(180、280)を備える回転電機(80)を制御するものであって、複数の駆動回路(120、220)と、複数の制御部(130、230)と、を備える。
駆動回路は、巻線組ごとに設けられる。
巻線組および巻線組ごとに対応して設けられる構成の組み合わせを系統とすると、制御部は、系統ごとに設けられる。制御部は、駆動制御部(140、240)、および、異常監視部(135、235)を有する。駆動制御部は、対応して設けられる巻線組の通電を制御する。異常監視部は、監視対象の異常を監視する。
駆動制御部は、監視対象の異常が検出されてから異常が確定されるまでの間、異常検出時バックアップ制御を行う。また駆動制御部は、異常が確定された場合、異常確定時バックアップ制御を行う。
本発明では、異常が検出されると、異常検出時バックアップ制御に移行する。これにより、異常確定後にバックアップ制御に移行する場合と比較し、バックアップ制御に移行するまでの期間が短縮されるので、回転電機の誤出力を低減することができる。
本発明の一実施形態によるステアリングシステムの概略構成図である。 本発明の一実施形態によるモータ制御装置を示すブロック図である。 本発明の一実施形態による駆動制御部を説明するブロック図である。 本発明の一実施形態による電流フィードバック演算部を説明するブロック図である。 本発明の一実施形態によるバックアップ移行処理を説明するフローチャートである。 本発明の一実施形態による異常検出時バックアップ制御および異常確定時バックアップ制御を説明する説明図である。 本発明の一実施形態による片系統駆動を説明するブロック図である。 本発明の一実施形態による片系統駆動時の出力を説明する説明図である。 本発明の一実施形態によるEPS出力を説明するタイムチャートである。 参考例によるEPS出力を説明するタイムチャートである。
以下、本発明による回転電機制御装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置を図面に基づいて説明する。
(一実施形態)
本発明の一実施形態を図1〜図9に示す。図1および図2に示すように、本実施形態の回転電機制御装置としてのモータ制御装置10は、回転電機としてのモータ80とともに、例えば車両のステアリング操作を補助するための電動パワーステアリング装置8に適用される。図中、モータ制御装置10を「ECU」と記載する。また、電動パワーステアリング装置を、適宜「EPS」とする。
図1は、電動パワーステアリング装置8を備えるステアリングシステム90の構成を示す。ステアリングシステム90は、操舵部材であるステアリングホイール91、ステアリングシャフト92、ピニオンギア96、ラック軸97、車輪98、および、電動パワーステアリング装置8等を備える。
ステアリングホイール91は、ステアリングシャフト92と接続される。ステアリングシャフト92には、操舵トルクTsを検出するトルクセンサ94が設けられる。
ステアリングシャフト92の先端には、ピニオンギア96が設けられる。ピニオンギア96は、ラック軸97に噛み合っている。ラック軸97の両端には、タイロッド等を介して一対の車輪98が連結される。
運転者がステアリングホイール91を回転させると、ステアリングホイール91に接続されたステアリングシャフト92が回転する。ステアリングシャフト92の回転運動は、ピニオンギア96によってラック軸97の直線運動に変換される。一対の車輪98は、ラック軸97の変位量に応じた角度に操舵される。
電動パワーステアリング装置8は、モータ80、モータ80の回転を減速してステアリングシャフト92に伝える動力伝達部としての減速ギア89、および、モータ制御装置10等を備える。すなわち、本実施形態の電動パワーステアリング装置8は、所謂「コラムアシストタイプ」であるが、モータ80の回転をラック軸97に伝える所謂「ラックアシストタイプ」等としてもよい。本実施形態では、ステアリングシャフト92が「駆動対象」に対応する。
モータ80は、運転者によるステアリングホイール91の操舵を補助する補助トルクを出力するものであって、電源である図示しないバッテリから電力が供給されることにより駆動され、減速ギア89を正逆回転させる。モータ80は、3相ブラシレスモータであって、いずれも図示しないロータおよびステータを有する。図2に示すように、モータ80は、巻線組としての第1モータ巻線180および第2モータ巻線280を有する。図中、第1モータ巻線180を「モータ巻線1」、第2モータ巻線280を「モータ巻線2」とする。後述の他の構成についても、図中適宜、「第1」を添え字の「1」、「第2」を添え字の「2」として記載する。
以下、第1モータ巻線180、第1インバータ回路120および第1制御部130等の組み合わせを第1系統L1、第2モータ巻線280、第2インバータ回路220および第2制御部230等の組み合わせを第2系統L2とする。本実施形態では、インバータ回路120、220が「駆動回路」に対応する。
以下、第1系統L1に係る構成を100番台で符番し、第2系統L2に係る構成を200番台で符番する。また、第1系統L1および第2系統L2において、同様の構成には、下2桁が同じとなるように符番する。
モータ制御装置10は、電源回路116、216、車両通信回路117、217、トルクセンサ入力回路118、218、インバータ回路120、220、電流センサ125、225、回転角センサ126、226、温度センサ127、227、および、制御部130、230等を備える。
モータ制御装置10には、電源コネクタ111、211、車両通信コネクタ112、212、および、トルクコネクタ113、213が設けられる。
第1電源コネクタ111は、図示しない第1バッテリに接続され、第2コネクタ211は、図示しない第2バッテリに接続される。コネクタ111、211は、同一のバッテリに接続されていてもよい。
第1電源コネクタ111は、第1電源回路116を経由して、第1インバータ回路120と接続される。第2電源コネクタ211は、第2電源回路216を経由して、第2インバータ回路220と接続される。電源回路116、216は、例えば電源リレーである。
車両通信コネクタ112、212は、CAN(Controller Area Network)等の車両通信網に接続される。車両通信網は、CANに限らず、CAN−FD(CAN with Flexible Data rate)やFlexRay等、どのような規格のものでもよい。
第1車両通信コネクタ112は、第1車両通信回路117を経由して、第1制御部130と接続される。
第2車両通信コネクタ212は、第2車両通信回路217を経由して、第2制御部230と接続される。
これにより、制御部130、230と、車両通信網とは、相互に情報を授受可能である。
トルクコネクタ113、213は、トルクセンサ94と接続される。詳細には、第1トルクコネクタ113は、トルクセンサ94の第1センサ部194(図1参照)と接続される。第2トルクコネクタ213は、トルクセンサ94に第2センサ部294(図1参照)と接続される。
第1トルクセンサ入力回路118は、第1制御部130および第2制御部230と配線31を用いて接続される。また、第2トルクセンサ入力回路218は、第1制御部130および第2制御部230と配線32を用いて接続される。
これにより、トルクセンサ94の第1センサ部194の検出値および第2センサ部294の検出値は、ハード的に相互に制御部130、230に入力される。
第1インバータ回路120は、例えば図示しないスイッチング素子を有する3相インバータであって、第1モータ巻線180へ供給される電力を変換する。第1インバータ回路120のスイッチング素子は、第1制御部130から出力される制御信号に基づいてオンオフ作動が制御される。
第2インバータ回路220は、例えば図示しないスイッチング素子を有する3相インバータであって、第2モータ巻線280へ供給される電力を変換する。第2インバータ回路220のスイッチング素子は、第2制御部230から出力される制御信号に基づいてオンオフ作動が制御される。
第1電流センサ125は、第1モータ巻線180の各相に通電される第1U相電流Iu1、第1V相電流Iv1、および、第1W相電流Iw1を検出し、検出値を第1制御部130に出力する。
第2電流センサ225は、第2モータ巻線280の各相に通電される第2U相電流Iu2、第2V相電流Iv2、および、第2W相電流Iw2を検出し、検出値を第2制御部230に出力する。
以下、U相電流、V相電流およびW相電流を、適宜まとめて「相電流」または「3相電流」とする。また、d軸電流およびq軸電流を、適宜まとめて「dq軸電流」とする。電圧についても同様とする。
第1回転角センサ126は、モータ80の回転角を検出し、第1制御部130に出力する。第2回転角センサ226は、モータ80の回転角を検出し、第2制御部230に出力する。本実施形態では、第1回転角センサ126の検出値に基づく電気角を第1電気角EleAng1、第2回転角センサ226の検出値に基づく電気角を第2電気角EleAng2とする。
第1温度センサ127は、第1系統L1の温度を検出する。本実施形態では、第1インバータ回路120の近傍に設けられ、第1インバータ回路120の温度を検出する。第1温度センサ127は、スイッチング素子ごとに設けてもよいし、第1インバータ回路120の全体に対して1つまたは複数設けてもよい。
第2温度センサ227は、第2系統L2の温度を検出する。本実施形態では、第2インバータ回路220の近傍に設けられ、第2インバータ回路220の温度を検出する。第2温度センサ227は、スイッチング素子ごとに設けてもよいし、第2インバータ回路220の全体に対して1つまたは複数設けてもよい。
また、温度センサ127、227は、例えばモータ巻線180、280等、インバータ回路120、220以外の温度を検出するようにしてもよい。
第1制御部130は、情報取得部131、異常監視部135、駆動制御部140、および、通信部170等を有する。
第2制御部230は、情報取得部231、異常監視部235、駆動制御部240、および、通信部270を有する。
制御部130、230は、マイコンを主体として構成される。制御部130、230における各処理は、ROM等の実体的なメモリ装置に予め記憶されたプログラムをCPUで実行することによるソフトウェア処理であってもよいし、専用の電子回路によるハードウェア処理であってもよい。
情報取得部131は、車両通信回路117を経由して、車両通信網から情報を取得する。情報取得部131は、トルクセンサ入力回路118、218からトルクセンサ94の検出値を取得する。また、情報取得部131は、電流センサ125、回転角センサ126、および、温度センサ127から検出値を取得する。
情報取得部231は、車両通信回路217を経由して、車両通信網から情報を取得する。情報取得部231は、トルクセンサ入力回路118、218からトルクセンサ94の検出値を取得する。また、情報取得部231は、電流センサ225、回転角センサ226、および、温度センサ227から検出値を取得する。
各センサから取得される検出値は、アナログデータであってもよいし、デジタルデータであってもよい。
異常監視部135は、バッテリから、電源コネクタ111、電源回路116、および、インバータ回路120を経由してモータ巻線180へ至る通電経路、および、モータ80の駆動制御に用いられる各種情報である制御情報の異常を監視する。
異常監視部235は、バッテリから、電源コネクタ211、電源回路216、および、インバータ回路220を経由してモータ巻線280へ至る通電経路、および、モータ80の駆動制御に用いられる各種情報である制御情報の異常を監視する。
駆動制御部140は、制御情報を用いて、インバータ回路120のスイッチング素子のオンオフ作動を制御する制御信号を生成して出力する。制御信号に基づいてインバータ回路120のスイッチング素子のオンオフ作動を制御することで、モータ巻線180への通電が制御される。
駆動制御部240は、制御情報を用いて、インバータ回路220のスイッチング素子のオンオフ作動を制御する制御信号を生成して出力する。制御信号に基づいてインバータ回路220のスイッチング素子のオンオフ作動を制御することで、モータ巻線280への通電が制御される。
通信部170は、送信部171および受信部172(図3等参照)を有する。通信部270は、送信部271および受信部272(図3参照)を有する。制御部130、230は、それぞれ通信部170、270を有しており、制御部130、230間で相互に通信可能に設けられる。以下適宜、制御部130、230間の通信を、「マイコン間通信」という。マイコン間通信の通信方法は、SPIやSENT等のシリアル通信や、CAN通信等、どのような方法を用いてもよい。
駆動制御部140、240を図3および図4に示す。本実施形態では、2系統の電流和と電流差を制御するいわゆる「和と差の制御」により駆動信号を生成する。また、本実施形態では、第1制御部130をマスター機、第2制御部230をスレーブ機とし、駆動制御部140、240は、共に駆動制御部140にて演算された指令値(本実施形態では電流指令値)を用いて、駆動信号を生成する。
図3に示すように、駆動制御部140は、dq軸電流演算部141、アシストトルク指令演算部142、q軸電流指令演算部143、d軸電流指令演算部144、電流フィードバック演算部150、3相電圧指令演算部161、および、PWM演算部163等を有する。以下適宜、フィードバックを「FB」と記載する。
dq軸電流演算部141は、第1電流センサ125から取得される相電流Iu1、Iv1、Iw1を、電気角EleAng1を用いてdq軸変換し、dq軸電流検出値Id1、Iq1を演算する。
アシストトルク指令演算部142は、トルクセンサ入力回路118を経由してトルクセンサ94から取得されるトルク信号、および、車両通信回路117を経由して車両通信網から取得される車速等に基づき、トルク指令値としてのアシストトルク指令値Trq*を演算する。アシストトルク指令値Trq*は、q軸電流指令演算部143に出力される。
q軸電流指令演算部143は、アシストトルク指令値Trq*に基づき、q軸電流指令値Iq*を演算する。本実施形態のq軸電流指令値Iq*は、アシストトルク指令値Trq*のトルクの出力に要する2系統合計のq軸電流値とする。当該q軸電流値は、アシストトルク指令値Trq*にモータトルク定数を乗じることで求められる。
d軸電流指令演算部144は、d軸電流指令値Id*を演算する。
電流フィードバック演算部150は、dq軸電流指令値Id*、Iq*、および、dq軸電流検出値Id1、Iq1、Id2、Iq2に基づく電流フィードバック演算を行い、dq軸電圧指令値Vd1*、Vq1*を演算する。電流フィードバック演算の詳細は後述する。
3相電圧指令演算部161は、dq軸電圧指令値Vd1*、Vq1*、および、電気角EleAng1を用いて逆dq変換し、3相電圧指令値Vu1*、Vv1*、Vw1*を演算する。
PWM演算部163は、3相電圧指令値Vu1*、Vv1*、Vw1*に基づき、PWM信号PWM_u1*、PWM_v1*、PWM_w1*を演算する。PWM信号PWM_u1*、PWM_v1*、PWM_w1*は、第1インバータ回路120に出力される。
送信部171は、電流制御に係る値として、dq軸電流指令値Id*、Iq*、および、dq軸電流検出値Id1、Iq1を、第2制御部230に送信する。
受信部172は、電流制御に係る値として、dq軸電流検出値Id2、Iq2を、第2制御部230から受信する。
駆動制御部240は、dq軸電流演算部241、電流フィードバック演算部250、3相電圧指令値演算部261、および、PWM演算部263を有する。
dq軸電流演算部241は、電流センサ225から取得される相電流Iu2、Iv2、Iw2を、電気角EleAng2を用いてdq軸変換し、dq軸電流検出値Id2、Iq2を演算する。
電流フィードバック演算部250は、dq軸電流指令値Id*、Iq*、および、dq軸電流検出値Id1、Iq1、Id2、Iq2に基づく電流フィードバック演算を行い、dq軸電圧指令値Vd2*、Vq2*を演算する。本実施形態では、系統L1、L2が共に正常である場合、第1制御部130から送信されるdq軸電流指令値を用いて電流フィードバック演算を行う。換言すると、第1制御部130および第2制御部230は、同一の電流指令値Id*、Iq*を用いて電流フィードバック演算を行っている、ということである。なお、図示を省略しているが、駆動制御部240は、第1制御部130の駆動制御部140と同様に、アシストトルク指令演算部およびdq軸電流指令演算部を有しており、演算された値は、例えば後述のバックアップ制御等にて用いる。駆動制御部240のアシストトルク指令演算部およびdq軸電流指令演算部における演算は、例えば第2系統L2による片系統駆動時等、必要なときに行われるようにしてもよいし、演算遅れを避けるべく常時行われるようにしてもよい。
3相電圧指令演算部261は、dq軸電圧指令値Vd2*、Vq2*、および、電気角EleAng2を用いて逆dq変換し、3相電圧指令値Vu2*、Vv2*、Vw2*を演算する。
第2PWM演算部263は、3相電圧指令値Vu2*、Vv2*、Vw2*に基づき、PWM信号PWM_u2*、PWM_v2*、PWM_w2*を演算する。PWM信号PWM_u2*、PWM_v2*、PWM_w2*は、第2インバータ回路220に出力される。
送信部271は、電流制御に係る値として、dq軸電流検出値Id2、Iq2を、第1制御部130に送信する。
受信部272は、電流制御に係る値として、dq軸電流指令値Id*、Iq*、および、dq軸電流検出値Id1、Iq1を、第1制御部130から受信する。
電流フィードバック演算部150、250の詳細を図4に基づいて説明する。図4では、便宜上、送信部171、271のブロックを分けて記載した。また、3相電圧指令演算部261およびPWM演算部263を1つのブロックにまとめて記載するとともに、インバータ回路120、220等を省略した。図4では、q軸に係る電流フィードバック演算を中心に説明する。d軸に係る電流フィードバック演算は、q軸と同様であるので説明を省略する。
電流フィードバック演算部150は、加算器151、減算器152〜154、制御器155、156、および、加算器157を有する。
加算器151は、q軸電流検出値Iq1、Iq2を加算し、q軸電流和Iq_a1を演算する。
減算器152は、q軸電流検出値Iq1からq軸電流検出値Iq2を減算し、q軸電流差Iq_d1を演算する。
減算器153は、q軸電流指令値Iq*からq軸電流和Iq_a1を減算し、電流和偏差ΔIq_a1を演算する。
減算器154は、電流差指令値からq軸電流差Iq_d1を減算し、電流差偏差ΔIq_d1を演算する。本実施形態では、電流差指令値を0とし、系統間の電流差をなくすように制御する。電流差指令値を0以外の値とし、所望の電流差が系統間で生じるように制御してもよい。減算器254に入力される電流差指令値についても同様である。
制御器155は、電流和偏差ΔIq_a1が0となるように、例えばPI演算等により、基本q軸電圧指令値Vq_b1*を演算する。
制御器156は、電流差偏差ΔIq_d1が0となるように、例えばPI演算等により、q軸電圧差分指令値Vq_d1*を演算する。
加算器157は、基本q軸電圧指令値Vq_b1*とq軸電圧差分指令値Vq_d1*とを加算し、q軸電圧指令値Vq1*を演算する。
電流フィードバック演算部250は、加算器251、減算器252〜254、制御器255、256、および、減算器257を有する。
加算器251は、q軸電流検出値Iq1、Iq2を加算し、q軸電流和Iq_a2を演算する。
減算器252は、q軸電流検出値Iq1からq軸電流検出値Iq2を減算し、q軸電流差Iq_d2を演算する。
本実施形態では、加算器151、251では、同一の値を用いるので、q軸電流和Iq_a1、Iq_a2は同一の値となる。q軸電流差Iq_d1、Iq_d2も同様である。
減算器253は、q軸電流指令値Iq*からq軸電流和Iq_a2を減算し、電流和偏差ΔIq_a2を演算する。
減算器254は、電流差指令値からq軸電流差Iq_d2を減算し、電流差偏差ΔIq_d2を演算する。減算器254に入力される電流差指令値は、第1制御部130から送信される値であってもよいし、第2制御部230にて内部的に設定される値であってもよい。
制御器255は、電流和偏差ΔIq_a2が0となるように、例えばPI演算等により、基本q軸電圧指令値Vq_b2*を演算する。
制御器256は、電流差偏差ΔIq_d2が0となるように、例えばPI演算等により、q軸電圧差分指令値Vq_d2*を演算する。
減算器257は、基本q軸電圧指令値Vq_b2*からq軸電圧差分指令値Vq_d2*を減算し、第2q軸電圧指令値Vq2*を演算する。
図3および図4では、指令値としてdq軸電流指令値Id*、Iq*が第1制御部130から第2制御部230に送信される例を示したが、送信される指令値は、アシストトルク指令値trq*としてもよい。また、電流フィードバック演算部250における演算を第1制御部130側にて行い、電圧指令値またはPWM指令値を第1制御部130から第2制御部230に送信するようにしてもよい。
本実施形態では、バッテリからモータ巻線180、280に至る通電経路だけでなく、制御部130、230および各種センサ類についても二重化されている。そのため、一方の系統に異常が生じたとしても、モータ80の駆動制御を継続可能である。
ところで、例えば特許文献1のように、異常が検出されてから異常継続時間が所定時間以上経過した後に異常確定し、異常が確定した後に制御を切り替える場合、異常検出から異常確定までの間、モータ80からの出力が異常となる虞がある。
そこで本実施形態では、異常が検出された場合、第1のバックアップ制御である異常検出時バックアップ制御に即座に移行し、異常が確定された場合、第2のバックアップ制御である異常確定時バックアップ制御に移行する。なお、異常検出時バックアップ制御と異常確定時バックアップ制御とは、異なっていてもよいし、同じであってもよい。バックアップ制御の詳細は、後述する。
本実施形態のバックアップ移行処理を図5のフローチャートに基づいて説明する。この処理は、制御部130、230のそれぞれにて、所定の周期で実施される。以下、ステップS101の「ステップ」を省略し、単に記号「S」と記す。制御部130、230での処理は略同様であるので、ここでは、第1制御部130での処理について説明する。なお、第2制御部230では、第1系統L1に替えて、第2系統L2の異常について監視する。
最初のS101では、第1制御部130は、第1系統L1にて異常が検出されたか否かを判断する。ここでは、(1)トルクセンサ94および回転角センサ126の異常、(2)電流センサ125の異常、(3)モータ巻線180、インバータ回路120、および、電源回路116の異常、(4)車両通信網および温度センサ127の異常を検出する。異常検出方法は、例えば、下限値または上限値張り付きの検出、複数の値の比較による異常検出等、公知のどのような方法であってもよい。第1系統L1にて異常が検出されていないと判断された場合(S101:NO)、S110へ移行する。第1系統L1に異常が検出されたと判断された場合(S101:YES)、S102へ移行する。
S102では、第1制御部130は、異常検出フラグをセットする。図中、各フラグがセットされている状態を「1」、セットされていない状態を「0」とする。
S103では、第1制御部130は、異常検出時制御移行フラグがセットされているか否かを判断する。異常検出時制御移行フラグがセットされていると判断された場合(S103:YES)、異常検出時バックアップ制御を継続し、S106へ移行する。異常検出時制御移行フラグがセットされていないと判断された場合(S103:NO)、S104へ移行する。
S104では、第1制御部130は、異常検出時バックアップ制御に移行する。第1制御部130および第2制御部230は、移行するバックアップ制御処理に応じた必要な情報の送受信を行う。
S105では、第1制御部130は、異常検出時制御移行フラグをセットする。
S106では、第1制御部130は、異常検出カウンタおよび計時カウンタをインクリメントする。異常検出カウンタは、異常検出回数をカウントするためのカウンタであり、計時カウンタは、異常が検出されてからの時間を計時するためのカウンタである。
S107では、第1制御部130は、異常検出カウンタのカウント値が確定判定閾値THfより大きいか否かを判断する。異常検出カウンタのカウント値が確定判定閾値THf以下であると判断された場合(S107:NO)、S108およびS109の処理を行わない。異常検出カウンタのカウント値が確定判定閾値THfより大きいと判断された場合(S107:YES)、S108へ移行する。
S108では、第1制御部130は、異常確定フラグをセットする。
S109では、第1制御部130は、第2制御部230に異常確定時バックアップ制御に移行する旨の情報を送信し、異常確定時バックアップ制御に移行する。第1制御部130および第2制御部230は、移行するバックアップ制御処理に応じた必要な情報の送受信を行う。
第1系統L1にて異常が検出されなかった場合(S101:NO)に移行するS110では、第1制御部130は、異常検出フラグがセットされているか否かを判断する。異常検出フラグがセットされていないと判断された場合(S110:NO)、S115へ移行し、通常制御を継続する。なお、第2制御部230からの異常検出時バックアップ制御または異常確定時バックアップ制御に移行する旨の情報を受信した場合、適宜、実施するバックアップ制御に応じた処置を行う。異常検出フラグがセットされていると判断された場合(S110:YES)、S111へ移行する。
S111では、第1制御部130は、計時カウンタをインクリメントする。
S112では、第1制御部130は、計時カウンタのカウント値が経過判定閾値THtより大きいか否かを判断する。計時カウンタのカウント値が経過判定閾値THt以下であると判断された場合(S112:NO)、S113およびS114の処理を行わず、異常検出時バックアップ制御を継続する。計時カウンタのカウント値が経過判定閾値THtより大きいと判断された場合(S112:YES)、S113へ移行する。
S113では、第1制御部130は、異常検出フラグ、異常検出カウンタおよび計時カウンタをリセットする。
S114では、第1制御部130は、第1系統L1にて異常が検出されたものの、所定時間内に異常確定に至らなかったため、当該異常は一時的なものであったとして、通常制御に復帰する。通常制御に復帰する場合、即時に復帰するようにしてもよいし、漸増処置や重み関数に基づいて復帰させるようにしてもよい。
本実施形態の異常検出時バックアップ制御および異常確定時バックアップ制御を図6に示す。本実施形態では、異常発生箇所に応じて、異常検出時バックアップ制御、および、異常確定時バックアップ制御を選択する。
(1)トルクセンサ94または回転角センサ126、226にて異常が生じた場合、異常検出時バックアップ制御は、(A)片系統駆動制御、(B)マイコン間通信代替制御、または、(C)クロス入力代替制御とする。
異常検出時バックアップ制御が(A)片系統駆動制御の場合、異常確定時バックアップ制御も、(A)片系統駆動制御とする。
異常検出時バックアップ制御が(B)マイコン間通信代替制御の場合、異常確定時バックアップ制御は、(A)片系統駆動制御、または、(B)マイコン間通信代替制御とする。
異常検出時バックアップ制御が(C)クロス入力代替制御の場合、異常確定時バックアップ制御は、(A)片系統駆動制御、または、(C)クロス入力代替制御とする。
(2)電流センサ125、225に異常が生じた場合、異常検出時バックアップ制御は、(A)片系統駆動制御、または、(C)クロス入力代替制御とする。
異常検出時バックアップ制御が(A)片系統駆動制御の場合、異常確定時バックアップ制御も、(A)片系統駆動制御とする。
異常検出時バックアップ制御が(C)クロス入力代替制御の場合、異常確定時バックアップ制御は、(A)片系統駆動制御、または、(C)クロス入力代替制御とする。
(3)モータ巻線180、280、インバータ回路120、220,および、電源回路116、216に異常が生じた場合、異常検出時バックアップ制御および異常確定時バックアップ制御は、(A)片系統駆動制御とする。なお、モータ巻線180、280、インバータ回路120、220、および、電源回路116、216を、図中、「モータ系、電源系」とした。
(4)車両通信網または温度センサ127、227に異常が生じた場合、異常検出時バックアップ制御は、(A)片系統駆動制御、(B)マイコン間通信代替制御、(C)クロス入力代替制御、または、(D)電流制限制御とする。
異常検出時バックアップ制御が(A)片系統駆動制御の場合、異常確定時バックアップ制御も、(A)片系統駆動制御とする。
異常検出時バックアップ制御が(B)マイコン間通信代替制御の場合、異常確定時バックアップ制御は、(A)片系統駆動制御、(B)マイコン間通信代替制御、または、(D)電流制限制御とする。
異常検出時バックアップ制御が(C)クロス入力代替制御の場合、異常確定時バックアップ制御は、(A)片系統駆動制御、(C)クロス入力代替制御、または、(D)電流制限制御とする。
異常検出時バックアップ制御が(D)電流制限制御の場合、異常確定時バックアップ制御ば、(A)片系統駆動制御、または、(D)電流制限制御とする。
本実施形態の片系統駆動制御が、「正常系統駆動制御」に対応し、マイコン間通信代替制御、および、クロス入力代替制御が、「信号代替制御」に対応する。
(A)片系統駆動制御は、いずれの箇所の異常時においても、異常検出時バックアップ制御および異常確定時バックアップ制御として選択可能である。
片系統駆動制御の詳細を、図7および図8に基づいて説明する。図7では、第2系統L2に異常が生じ、第1系統L1にて片系統駆動を行う場合を示している。
第1系統L1にて片系統駆動を行う場合、第1制御部130は、電流指令値Id*、Iq*の第2制御部230への送信を停止する。また、第2制御部230からの電流検出値Id2、Iq2の受信を停止するとともに、電流検出値Id2、Iq2を0とする。
電流フィードバック演算部150では、出力変換部158にて、和のPI演算の出力を2倍にする。また、制御器156における差のPI演算を停止する。
第1系統L1が異常であり、第2系統L2にて片系統駆動を行う場合、第2制御部230にて、アシストトルク指令値Trq*および電流指令値Iq*、Id*の演算を行う。また、第1制御部130からの電流検出値Id1、Iq1の受信を停止するとともに、電流検出値Id1、Iq1を0とする。
電流フィードバック演算部250では、和のPI演算の出力を2倍にするとともに、制御器256における差のPI演算を停止する。
図8(a)に示すように、モータ80の出力要求に応じた指令が定格の50[%]以下のα[%]であって、系統L1、L2が共に正常である場合、系統L1、L2のそれぞれから、(1/2)×α[%]ずつ出力する。
本実施形態では、第1系統L1を第1制御部130にて制御しており、第2系統L2を第2制御部230にて制御している。そのため、第2系統L2に異常が生じた場合、単に第2系統L2を停止すると、図8(c)に示すように、全体としての出力が(1/2)×α[%]となる。
そこで本実施形態の片系統駆動制御では、第1系統L1にて片系統駆動する場合、出力変換部158にて出力を2倍にすることで、第1系統L1の出力をα[%]としている。これにより、系統ごとに制御部130、230を設ける場合であっても、片系統駆動による出力の低下を防ぐことができる。なお、指令が定格の50[%]より大きい場合、第1系統L1の出力を、定格等に応じた最大出力とすることが望ましい。
図6に示すように、本実施形態では、異常検出時バックアップ制御として片系統駆動を選択した場合、異常確定時バックアップ制御も片系統駆動とし、その他の制御に切り替えることはない。
(B)マイコン間通信代替制御は、(1)トルクセンサ94または回転角センサ126、226の異常時、若しくは、(4)車両通信網または温度センサ127、227の異常時に選択可能である。
例えば、トルクセンサ94の第1センサ部194が異常である場合、第1制御部130は、第2制御部230から、第2センサ部294の検出値をマイコン間通信にて取得し、第2センサ部294の値を用いてモータ80の駆動制御を継続する。また例えば、トルクセンサ94の第2センサ部294が異常である場合、第2制御部230は、第1制御部130から、第1センサ部194の検出値をマイコン間通信にて取得し、第1センサ部194の値を用いてモータ80の駆動制御を継続する。
回転角センサ126、226、車両通信網、または、温度センサ127、227の異常時も同様、第1系統L1にて異常が生じた場合、対応する値を第2制御部230からマイコン間通信にて取得し、第1制御部130における演算に用いる。同様に、第2系統L2にて異常が生じた場合、対応する値を第1制御部130からマイコン間通信にて取得し、第2制御部230における演算に用いる。
異常検出時バックアップ制御および異常確定時バックアップ制御にて、(B)マイコン間通信代替を行う場合、トルクセンサ94、回転角センサ126、226、車両通信網からの情報、および、温度センサ127の情報は、制御部130、230間にて、マイコン間通信にて常時共有していてもよいし、異常発生時に必要に応じて取得するようにしてもよい。
(C)クロス入力代替制御は、(1)トルクセンサ94または回転角センサ126、226の異常時、(3)電流センサ125、225の異常時、若しくは、(4)車両通信網または温度センサ127、227の異常時に選択可能である。トルクセンサ94、回転角センサ126、226、電流センサ125、225、温度センサ127、227、および、車両通信網から取得される情報の少なくとも1つが、「回転電機の駆動制御に係る情報」に対応する。
図2にて説明したように、トルクセンサ入力回路118、218は、配線31、32を用いて、制御部130、230と接続されている。すなわち、トルクセンサ94の検出値は、制御部130、230にクロス入力されている、といえる。正常時において、第1制御部130はトルクセンサ入力回路118から取得される値を用いて制御を行っており、第2制御部230はトルクセンサ入力回路218から取得される値を用いて制御を行っているものとする。
ここで、トルクセンサ入力回路118から取得される値が異常である場合、第1制御部130は、トルクセンサ入力回路118から取得される値に替えて、配線32を経由してトルクセンサ入力回路218から取得される値を用いて制御を継続する。
また、トルクセンサ入力回路218から取得される値が異常である場合、第2制御部230は、トルクセンサ入力回路218から取得される値に替えて、配線31を経由してトルクセンサ入力回路118から取得される値を用いて制御を継続する。
なお、図2では図示を省略しているが、トルクセンサ94以外のセンサ等の異常時において、異常検出時バックアップ制御または異常確定時バックアップ制御として、(C)クロス入力代替を選択する場合、検出値等が各制御部130、230にクロス入力されるように配線にて接続しておく。
また、バックアップ制御として(C)クロス入力代替を行わない場合、配線31、32等、各センサ値をクロス入力するための配線は省略可能である。
(D)電流制限制御は、(4)車両通信網または温度センサ127、227の異常時に選択可能である。電流制限制御では、正常時と同様の値を用いて2系統での制御を継続しつつ、電流制限を行う。
すなわち、本実施形態では、異常発生箇所に応じ、異なる異常検出時バックアップ制御を選択可能である。同様に、異常発生箇所に応じ、異なる異常確定時バックアップ制御を選択可能である。
EPSの出力を図9および図10のタイムチャートに基づいて説明する。図9および図10では、(a)が異常検出ロジックの処理タイミング、(b)が異常検出カウンタ、(c)が異常確定フラグ、(d)がEPS出力を示す。
図10は、異常検出カウンタのカウント値が所定値nとなったときに異常を確定し、異常が確定された後にバックアップ制御に移行する場合の例を示す参考例である。例えばセンサ等に異常が発生した時刻x0から、異常が確定される時刻xnまで、異常である検出値に基づいて制御されるため、比較的長い期間に亘ってEPS出力が異常となる虞がある。
そこで本実施形態では、図9に示すように、異常発生直後の時刻x1における異常検出ロジックにて異常が検出されると、即座に異常検出時バックアップ制御に移行する。そのため本実施形態では、EPS出力が異常となる虞のある期間を可及的短くすることができる。また、時刻xnにて異常が確定されると、異常確定時バックアップ制御に移行する。なお、図9(d)では、正常時、異常検出時バックアップ制御時、および、異常確定時バックアップ制御時の出力が等しいものとして記載しているが、選択されるバックアップ制御に応じて、出力が異なっていてもよい。
以上説明したように、本実施形態のモータ制御装置10は、複数のモータ巻線180、280を備えるモータ80の駆動を制御するものであって、複数のインバータ回路120、220と、複数の制御部130、230と、を備える。
インバータ回路120、220は、モータ巻線180、280ごとに設けられる。
ここで、モータ巻線180、280、および、モータ巻線180、280ごとに設けられる構成の組み合わせを系統とすると、制御部130、230は、系統ごとに設けられる。
第1制御部130は、対応して設けられる第1モータ巻線180の通電を制御する駆動制御部140、および、監視対象の異常を監視する異常監視部135を有する。本実施形態では、第1制御部130の監視対象には、電源回路116、車両通信回路117、トルクセンサ入力回路118、インバータ回路120、電流センサ125、回転角センサ126、温度センサ127、モータ巻線180、および、トルクセンサ94の第1センサ部194が含まれる。
第2制御部230は、対応して設けられる第2モータ巻線280の通電を制御する駆動制御部240、および、監視対象の異常を監視する異常監視部235を有する。本実施形態では、第2制御部230の監視対象には、電源回路216、車両通信回路217、トルクセンサ入力回路218、インバータ回路220、電流センサ225、回転角センサ226、温度センサ227、モータ巻線280、および、トルクセンサ94の第2センサ部294が含まれる。
なお、制御部130、230の監視対象には、上述の構成そのものに限らず、各構成と接続される配線の異常や信号異常等も含まれるものとする。
駆動制御部140、240は、監視対象の異常が検出されてから異常が確定されるまでの間、異常検出時バックアップ制御を行い、異常が確定された場合、異常確定時バックアップ制御を行う。
本実施形態では、異常が検出されると、即座に異常検出時バックアップ制御に移行する。これにより、異常確定後にバックアップ制御に移行する場合と比較し、バックアップ制御に移行するまでの期間が短縮されるので、モータ80の誤出力を低減することができる。
異常検出時バックアップ制御は、異常が検出された系統である異常系統を用いず、異常が検出されていない系統である正常系統を用いてモータ80の駆動を継続する正常系統駆動とすることができる。
また、異常確定時バックアップ制御は、異常が検出された系統である異常系統を用いず、異常が検出されていない系統である正常系統を用いてモータ80の駆動を継続する正常系統駆動とすることができる。
これにより、異常系統を用いることによる誤出力を防ぐことができる。
制御部130、230は、通信にて相互に情報を送受信可能である。
異常検出時バックアップ制御は、異常が検出された系統において、異常箇所に対応する自系統の情報に替えて、異常が検出されてない系統の制御部から通信にて取得された情報を用いてモータ巻線180、280への通電を制御する信号代替制御とすることができる。
また、異常確定時バックアップ制御は、異常が検出された系統において、異常箇所に対応する自系統の情報に替えて、異常が検出されてない系統の制御部から通信にて取得された情報を用いてモータ巻線180、280への通電を制御する信号代替制御とすることができる。
これにより、誤った情報を用いて制御が行われることを防ぐことができる。
第1制御部130は、モータ80の駆動制御に用いられる情報を、配線32を経由して他系統である第2系統L2から取得可能である。第2制御部230は、モータ80の駆動制御に用いられる情報を、配線31を経由して他系統である第1系統L1から取得可能である。
異常検出時バックアップ制御は、異常が検出された系統において、異常箇所に対応する自系統の情報に替えて、異常が検出されていない系統から配線31、32を経由して取得された情報を用いてモータ巻線180、280への通電を制御する信号代替制御とすることができる。
また、異常確定時バックアップ制御は、異常が検出された系統において、異常箇所に対応する自系統の情報に替えて、異常が検出されていない系統から配線31、32を経由して取得された情報を用いてモータ巻線180、280への通電を制御する信号代替制御である。
これにより、誤った情報を用いて制御が行われることを防ぐことができる。
異常検出時バックアップ制御は、モータ巻線180、280に通電される電流を制限する電流制限制御とすることができる。
また、異常確定時バックアップ制御は、モータ巻線180、280に通電される電流を制限する電流制限制御とすることができる。
これにより、異常発生による過電流や過熱を抑制することができる。
異常監視部135、235は、所定の異常継続条件を満たした場合、異常を確定する。本実施形態では、所定時間内に異常検出カウンタのカウント値が確定判定閾値THfを超えた場合、異常が確定される。これにより、例えばノイズ等による一時的な異常による異常の誤確定を防ぐことができる。
駆動制御部140、240は、異常検出後、所定期間内に異常が確定されなかった場合、異常検出時バックアップ制御から正常制御に復帰する。これにより、一時的な異常により異常検出時バックアップ制御に移行していたとしても、異常が確定されなかった場合には、適切に正常復帰させることができる。
本実施形態の監視対象には、トルクセンサ94が含まれる。これにより、トルクセンサ94にて異常が発生した場合に、適切なバックアップ制御に移行させることができる。
また、本実施形態の監視対象には、回転角センサ126、226が含まれる。これにより、回転角センサ126、226に異常が発生した場合に、適切なバックアップ制御に移行させることができる。
電動パワーステアリング装置8は、モータ制御装置10と、モータ80と、減速ギア89を備える。
モータ80は、運転者によるステアリングホイール91の操舵を補助するアシストトルクを出力する。
減速ギア89は、モータ80の駆動力をステアリングシャフト92に伝達する。
本実施形態では、モータ巻線180、280およびインバータ回路120、220だけでなく、制御部130、230およびセンサ類を含む制御部品についても2系統化されている。これにより、一方の制御部品に異常が生じた場合であっても、モータ80の駆動を継続し、操舵のアシストを継続することができる。また、異常検出後、即座に異常検出時バックアップ制御に移行することで、出力が異常となる期間を可及的短くできるので、異常検出時の操舵フィーリングを向上することができる。
(他の実施形態)
上記実施形態では、巻線組、駆動回路および制御部が2つずつ設けられており、2系統である。他の実施形態では、巻線組、駆動回路および制御部を3つ以上設けて、3系統以上としてもよい。また、1つの系統に制御部を複数設ける、または、1つの制御部に対して複数の駆動回路および巻線組を設ける、といった具合に、各系統の部品を複数設けてもよい。
上記実施形態では、異常検出時バックアップ制御が(A)片系統駆動の場合、異常確定時バックアップ制御も(A)片系統駆動とする。他の実施形態では、異常検出値バックアップ制御が(A)片系統駆動のときに、異常確定時バックアップ制御として上記(B)〜(D)のいずれかを選択する、といった具合に、異常検出時バックアップ制御および異常確定時バックアップ制御にて、それぞれ(A)〜(D)のいずれを選択してもよい。また、異常検出時バックアップ制御および異常確定時バックアップ制御として、上記(A)〜(D)以外の制御としてもよい。また、上記実施形態でも説明した通り、異常検出時バックアップ制御と、異常確定時バックアップ制御とは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
上記実施形態では、駆動制御部は、2系統が正常である場合、第1制御部にて演算された指令値に基づいて、第1制御部および第2制御部にて対応する巻線組に通電される電流を制御する。他の実施形態では、駆動制御部は、それぞれの制御部にて演算された指令値に基づいて、巻線組に通電される電流を制御するようにしてもよい。
また、上記実施形態では、駆動制御部は、和と差の制御により巻線組に通電される電流を制御する。他の実施形態では、和と差の制御以外の制御方法にて通電制御を行ってもよい。
上記実施形態では、回転電機は、3相のブラシレスモータである。他の実施形態では、回転電機は、ブラシレスモータに限らず、どのようなモータとしてもよい。また、回転電機は、モータに限らず、発電機であってもよいし、電動機と発電機の機能を併せ持つ、所謂モータジェネレータであってもよい。
上記実施形態では、回転電機制御装置は、電動パワーステアリング装置に適用される。他の実施形態では、回転電機制御装置を電動パワーステアリング装置以外の装置に適用してもよい。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
8・・・電動パワーステアリング装置
10・・・モータ制御装置(回転電機制御装置)
80・・・モータ(回転電機)
120、220・・・インバータ回路(駆動回路)
130、230・・・制御部
135、235・・・異常監視部
140、240・・・駆動制御部
180、280・・・モータ巻線(巻線組)

Claims (14)

  1. 複数の巻線組(180、280)を備える回転電機(80)の駆動を制御する回転電機制御装置であって、
    前記巻線組ごとに設けられる複数の駆動回路(120、220)と、
    前記巻線組および前記巻線組ごとに対応して設けられる構成の組み合わせを系統とすると、対応して設けられる前記巻線組の通電を制御する駆動制御部(140、240)、および、監視対象の異常を監視する異常監視部(135、235)を有し、前記系統ごとに設けられる複数の制御部(130、230)と、
    を備え、
    前記駆動制御部は、
    前記監視対象の異常が検出されてから異常が確定されるまでの間、異常検出時バックアップ制御を行い、
    異常が確定された場合、異常確定時バックアップ制御を行う回転電機制御装置。
  2. 前記異常検出時バックアップ制御は、異常が検出された前記系統である異常系統を用いず、異常が検出されていない前記系統である正常系統を用いて前記回転電機の駆動を制御する正常系統駆動制御である請求項1に記載の回転電機制御装置。
  3. 前記制御部は、通信にて相互に情報を送受信可能であり、
    前記異常検出時バックアップ制御は、異常が検出された前記系統において、異常箇所に対応する自系統の情報に替えて、異常が検出されていない前記系統の前記制御部から通信にて取得された情報を用いて前記巻線組への通電を制御する信号代替制御である請求項1に記載の回転電機制御装置。
  4. 前記制御部は、前記回転電機の駆動制御に用いられる情報を、配線(31、32)を用いて他系統から取得可能であって、
    前記異常検出時バックアップ制御は、異常が検出された前記系統において、異常箇所に対応する自系統の情報に替えて、異常が検出されていない前記系統から前記配線を経由して取得された情報を用いて前記巻線組への通電を制御する信号代替制御である請求項1に記載の回転電機制御装置。
  5. 前記異常検出時バックアップ制御は、前記巻線組に通電される電流を制限する電流制限制御である請求項1に記載の回転電機制御装置。
  6. 前記異常監視部は、所定の異常継続条件を満たした場合、異常を確定する請求項1〜5のいずれか一項に記載の回転電機制御装置。
  7. 前記異常確定時バックアップ制御は、異常が検出された前記系統である異常系統を用いず、異常が検出されていない前記系統である正常系統を用いて前記回転電機の駆動を制御する正常系統駆動制御である請求項1〜6のいずれか一項に記載の回転電機制御装置。
  8. 前記制御部は、通信にて相互に情報を送受信可能であり、
    前記異常確定時バックアップ制御は、異常が検出された前記系統において、異常箇所に対応する自系統の情報に替えて、異常が検出されていない前記系統の前記制御部から通信にて取得された情報を用いて前記巻線組への通電を制御する信号代替制御である請求項1〜6のいずれか一項に記載の回転電機制御装置。
  9. 前記制御部は、前記回転電機の駆動制御に用いられる情報を、配線(31、32)を用いて他系統から取得可能であって、
    前記異常確定時バックアップ制御は、異常が検出された前記系統において、異常箇所に対応する自系統の情報に替えて、異常が検出されていない前記系統から前記配線を経由して取得された情報を用いて前記巻線組への通電を制御する信号代替制御である請求項1〜6のいずれか一項に記載の回転電機制御装置。
  10. 前記異常確定時バックアップ制御は、前記巻線組に通電される電流を制限する電流制限制御である請求項1〜6のいずれか一項に記載の回転電機制御装置。
  11. 前記駆動制御部は、異常検出後、所定期間内に異常が確定されなかった場合、前記異常検出時バックアップ制御から正常制御に復帰する請求項1〜10のいずれか一項に記載の回転電機制御装置。
  12. 前記監視対象には、トルクセンサ(94)が含まれる請求項1〜11のいずれか一項に記載の回転電機制御装置。
  13. 前記監視対象には、回転角センサ(126、226)が含まれる請求項1〜12のいずれか一項に記載の回転電機制御装置。
  14. 請求項1〜13のいずれか一項に記載の回転電機制御装置(10)と、
    運転者による操舵部材(91)の操舵を補助するアシストトルクを出力する前記回転電機と、
    前記回転電機の駆動力を駆動対象(92)に伝達する動力伝達部(89)と、
    を備える電動パワーステアリング装置。
JP2017023438A 2017-02-10 2017-02-10 回転電機制御装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置 Active JP6769328B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017023438A JP6769328B2 (ja) 2017-02-10 2017-02-10 回転電機制御装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置
DE112018000766.9T DE112018000766T5 (de) 2017-02-10 2018-02-09 Steuervorrichtung für rotierende elektrische maschine und diese nutzende elektrische servolenkungsvorrichtung
CN201880010435.0A CN110268625B (zh) 2017-02-10 2018-02-09 旋转电机控制装置以及使用其的电动动力转向装置
PCT/JP2018/004524 WO2018147403A1 (ja) 2017-02-10 2018-02-09 回転電機制御装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置
US16/534,101 US11565744B2 (en) 2017-02-10 2019-08-07 Rotary electric machine control device and electric power steering device using same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017023438A JP6769328B2 (ja) 2017-02-10 2017-02-10 回転電機制御装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2018129995A true JP2018129995A (ja) 2018-08-16
JP2018129995A5 JP2018129995A5 (ja) 2019-05-23
JP6769328B2 JP6769328B2 (ja) 2020-10-14

Family

ID=63107523

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017023438A Active JP6769328B2 (ja) 2017-02-10 2017-02-10 回転電機制御装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11565744B2 (ja)
JP (1) JP6769328B2 (ja)
CN (1) CN110268625B (ja)
DE (1) DE112018000766T5 (ja)
WO (1) WO2018147403A1 (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10328972B2 (en) 2016-04-06 2019-06-25 Denso Corporation Rotation detecting apparatus and electric power steering apparatus using the same
US10486735B2 (en) 2017-02-10 2019-11-26 Denso Corporation Rotation detecting apparatus
JP2020054030A (ja) * 2018-09-25 2020-04-02 ミネベアミツミ株式会社 異常検知装置、モータ装置、異常検知方法、及びモータの駆動制御方法
JP2020184821A (ja) * 2019-05-07 2020-11-12 株式会社デンソー 回転電機制御装置
JP2021070440A (ja) * 2019-10-31 2021-05-06 株式会社デンソー モータ駆動システム
JP2021070443A (ja) * 2019-10-31 2021-05-06 株式会社デンソー モータ駆動システム
JP2022502649A (ja) * 2018-09-28 2022-01-11 ローズマウント インコーポレイテッド 非侵襲的プロセス流体温度指示
US11736049B2 (en) 2019-11-27 2023-08-22 Mitsubishi Electric Corporation Motor controller

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11529990B2 (en) 2018-03-20 2022-12-20 Denso Corporation Signal control apparatus and electric power steering apparatus using same
DE102018207583A1 (de) * 2018-05-16 2019-11-21 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren, Computerprogrammprodukt und System zum Betreiben einer Asynchronmaschine sowie Asynchronmaschine
DE102019201985B4 (de) * 2019-02-14 2024-03-07 Vitesco Technologies GmbH Verfahren zum Erkennen eines Fehlers einer elektrischen Maschine für ein Fahrzeug
JP7414622B2 (ja) * 2020-04-08 2024-01-16 株式会社東芝 モータ駆動装置及びモータ駆動システム
TWI770496B (zh) * 2020-04-20 2022-07-11 達明機器人股份有限公司 機器人感測器的檢知方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0325502A (ja) * 1989-06-22 1991-02-04 Toshiba Corp 二重化制御装置
JPH07182008A (ja) * 1993-10-20 1995-07-21 United Technol Corp <Utc> デュアル制御装置及びデュアル制御方法
JP2004010024A (ja) * 2002-06-12 2004-01-15 Toyoda Mach Works Ltd 車両の操舵制御装置及び車両の操舵制御方法
JP2009040178A (ja) * 2007-08-08 2009-02-26 Nsk Ltd 電動パワーステアリング装置の制御装置
JP2012157140A (ja) * 2011-01-25 2012-08-16 Jtekt Corp モータ制御装置及び電動パワーステアリング装置
JP2015130769A (ja) * 2014-01-08 2015-07-16 日立オートモティブシステムズ株式会社 モータシステム制御装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3696384B2 (ja) * 1997-09-16 2005-09-14 本田技研工業株式会社 電動機の駆動装置
JP3600805B2 (ja) * 2001-07-11 2004-12-15 三菱電機株式会社 電動パワーステアリング装置およびこれに用いられる異常検出時の制御方法
JP5370139B2 (ja) 2009-12-25 2013-12-18 株式会社デンソー 電動パワーステアリング装置
JP5603360B2 (ja) 2011-06-24 2014-10-08 三菱電機株式会社 モータ制御装置およびそれを用いた電動パワーステアリング装置
JP5594312B2 (ja) 2012-04-02 2014-09-24 株式会社デンソー モータ駆動装置
JP5920050B2 (ja) * 2012-06-21 2016-05-18 株式会社デンソー 電動機制御装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置
JP5554376B2 (ja) 2012-06-26 2014-07-23 三菱電機株式会社 交流回転機の制御装置、及びその制御装置を備えた電動パワーステアリング装置
JP5590076B2 (ja) 2012-07-04 2014-09-17 株式会社デンソー 多相回転機の制御装置
JP6362349B2 (ja) * 2014-02-19 2018-07-25 日立オートモティブシステムズ株式会社 電動モータの駆動制御装置
JP6173952B2 (ja) 2014-03-12 2017-08-02 日立オートモティブシステムズ株式会社 モータ制御装置
JP6302727B2 (ja) * 2014-04-10 2018-03-28 日立オートモティブシステムズ株式会社 電動モータの制御装置
JP6095851B2 (ja) 2014-04-29 2017-03-15 三菱電機株式会社 交流回転機の制御装置及びこれを備えた電動パワ−ステアリング装置
WO2016135840A1 (ja) 2015-02-24 2016-09-01 三菱電機株式会社 電動駆動装置、及び電動パワーステアリング装置
JP6464859B2 (ja) * 2015-03-23 2019-02-06 日本精工株式会社 モータ制御装置並びにそれを搭載した電動パワーステアリング装置及び車両
EP3242393B1 (en) 2015-03-23 2019-10-23 NSK Ltd. Motor control device, electric power steering device and vehicle mounted with same
DE102015213304A1 (de) 2015-04-30 2016-11-03 Thyssenkrupp Ag Elektromechanische Servolenkung

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0325502A (ja) * 1989-06-22 1991-02-04 Toshiba Corp 二重化制御装置
JPH07182008A (ja) * 1993-10-20 1995-07-21 United Technol Corp <Utc> デュアル制御装置及びデュアル制御方法
JP2004010024A (ja) * 2002-06-12 2004-01-15 Toyoda Mach Works Ltd 車両の操舵制御装置及び車両の操舵制御方法
JP2009040178A (ja) * 2007-08-08 2009-02-26 Nsk Ltd 電動パワーステアリング装置の制御装置
JP2012157140A (ja) * 2011-01-25 2012-08-16 Jtekt Corp モータ制御装置及び電動パワーステアリング装置
JP2015130769A (ja) * 2014-01-08 2015-07-16 日立オートモティブシステムズ株式会社 モータシステム制御装置

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10328972B2 (en) 2016-04-06 2019-06-25 Denso Corporation Rotation detecting apparatus and electric power steering apparatus using the same
US10486735B2 (en) 2017-02-10 2019-11-26 Denso Corporation Rotation detecting apparatus
JP2020054030A (ja) * 2018-09-25 2020-04-02 ミネベアミツミ株式会社 異常検知装置、モータ装置、異常検知方法、及びモータの駆動制御方法
JP7158970B2 (ja) 2018-09-25 2022-10-24 ミネベアミツミ株式会社 異常検知装置、モータ装置、異常検知方法、及びモータの駆動制御方法
JP2022502649A (ja) * 2018-09-28 2022-01-11 ローズマウント インコーポレイテッド 非侵襲的プロセス流体温度指示
JP7343576B2 (ja) 2018-09-28 2023-09-12 ローズマウント インコーポレイテッド 非侵襲的プロセス流体温度指示
JP7192646B2 (ja) 2019-05-07 2022-12-20 株式会社デンソー 回転電機制御装置
JP2020184821A (ja) * 2019-05-07 2020-11-12 株式会社デンソー 回転電機制御装置
WO2021085170A1 (ja) * 2019-10-31 2021-05-06 株式会社デンソー モータ駆動システム
WO2021085168A1 (ja) * 2019-10-31 2021-05-06 株式会社デンソー モータ駆動システム
CN114630785A (zh) * 2019-10-31 2022-06-14 株式会社电装 马达驱动系统
JP2021070443A (ja) * 2019-10-31 2021-05-06 株式会社デンソー モータ駆動システム
JP7172952B2 (ja) 2019-10-31 2022-11-16 株式会社デンソー モータ駆動システム
JP2021070440A (ja) * 2019-10-31 2021-05-06 株式会社デンソー モータ駆動システム
JP7252881B2 (ja) 2019-10-31 2023-04-05 株式会社デンソー モータ駆動システム
US11736049B2 (en) 2019-11-27 2023-08-22 Mitsubishi Electric Corporation Motor controller

Also Published As

Publication number Publication date
CN110268625A (zh) 2019-09-20
JP6769328B2 (ja) 2020-10-14
WO2018147403A1 (ja) 2018-08-16
DE112018000766T5 (de) 2019-11-14
US11565744B2 (en) 2023-01-31
CN110268625B (zh) 2023-01-20
US20190359253A1 (en) 2019-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018147403A1 (ja) 回転電機制御装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置
US10862417B2 (en) Rotary electric device control device and electric power steering device
US11545925B2 (en) Rotary electric machine control device and electric power steering device using same
US10322748B2 (en) Motor controller and steering device
JP6443245B2 (ja) 回転電機制御装置
JP5760830B2 (ja) 3相回転機の制御装置
JP2017169405A (ja) モータ制御装置及び操舵制御装置
JP7192649B2 (ja) 回転電機制御装置
US10538265B2 (en) Rotary electric device control device, and electric power steering device using the same
WO2018088465A1 (ja) 回転電機制御装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置
US11088645B2 (en) Control device of multi-phase rotating machine
EP2476590B1 (en) Power supply status diagnostic method and device
JP2020040437A (ja) パワーステアリング装置
JP6988373B2 (ja) 回転電機制御装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置
JP7331778B2 (ja) モータ制御装置
JP7156211B2 (ja) 回転電機制御装置
JP7183730B2 (ja) 操舵制御装置
JP6142845B2 (ja) 車両制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190409

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190409

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200407

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200602

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: 20200825

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200907

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6769328

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250