JP5056176B2 - モータ制御装置及び電気式動力舵取装置 - Google Patents
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Description
特許文献1には、デルタ結線のモータを、6極9スロットに構成することで循環電流を抑制した電動パワーステアリング装置が開示されている。
デルタ結線のモータの指令値Iqmを出力する指令値出力手段30bと、
前記デルタ結線のモータの3相のうちの少なくとも2相(例えば、UVW相、STU相)の電流、及び、モータのコイルaに流れる電流を検出するモータ電流検出手段37u、37v、37w、37aと、
前記指令値出力手段30bからの指令値Iqm、及び、前記デルタ結線のモータの3相のうちの少なくとも2相の電流に基づき前記モータに印加する電圧値を求める電圧値演算手段30dと、
モータMの少なくとも2相の電流、及び、モータのコイルに流れる電流から循環電流を求め、循環電流を打ち消すように前記電圧値演算手段により求められる電圧値を補正する電流値を求める循環電流抑制手段30cと、
前記循環電流抑制手段により補正された電圧値を前記モータに印加する電圧印加手段35と、を備えること技術的特徴とする。
デルタ結線のモータの指令値Iqmを出力する指令値出力手段30bと、
前記デルタ結線のモータの3相のうちの少なくとも2相の電流、及び、モータの1のコイルaに流れる電流を検出するモータ電流検出手段37u、37v、37w、37aと、
前記モータの電気角を検出する電気角検出手段33と、
モータの3相のうちの少なくとも2相の電流に基づき、前記1のコイルに流れる電流の理論値を演算し、該演算値と測定した前記1のコイルの電流値との差に基づき、循環電流を打ち消すように前記電気角検出手段により検出されたモータの電気角を補正する循環電流抑制手段30cと、
前記指令値出力手段30bからの指令値Iqm、及び、前記デルタ結線のモータの3相のうちの少なくとも2相の電流、前記循環電流抑制手段で補正されたモータの電気角に基づき前記モータに印加する電圧値を求める電圧値演算手段30dと、
前記電圧値演算手段により求められた電圧値を前記モータに印加する電圧印加手段35と、を備えることを技術的特徴とする。
以下、本発明の電気式動力舵取装置に係る第1実施形態を図1〜図3に基づいて説明する。まず本実施形態の電気式動力舵取装置20のハードウェア構成を図1、図2を参照して説明する。
図1に示すように、電気式動力舵取装置20は、自動車等の車両の操舵を操舵力の面から補助する装置で、主に、ステアリングホイール21、ステアリング軸22、ピニオン入力軸23、トルクセンサ24、減速機27、ラックアンドピニオン28、ロッド29、ブラシレスモータM、ECU30、モータ駆動回路35、モータ回転角センサ33等から構成されている。第1実施形態では、ブラシレスモータM、ECU30、モータ駆動回路35が一体構造になっている。
指令電圧が一定で、循環電流が流れないとき、図4(A)中で示すU相電流Iuと同様に、図2中に示すコイルaの電流値Iaの理論値は、サイン波状に変化する。ここで、このサイン波の最大値をとる場合の回転角度(電気角)をθmaxとし、最小値をとる場合の回転角度(電気角)をθminとする。
先ず、ECU30は、U相、V相、W相の電流値Iu、Iv、Iw、及び、コイルaの電流値(実値)Ia及びモータ回転角度θを入力し、U相、V相、W相の電流値Iu、Iv、Iwからコイルaの電流理論値Iaを演算する(S12)。そして、モータMが正転しているか逆転しているかを判断する(S14)。モータが正転しているときは(S14:Yes)、電流理論値Iaが増加しているかを判断する(S16)。図4(A)中で(1)で示したように電流理論値Iaが減少しているときは(S16:No)、電流理論値Iaが電流実値Iaと近似している(例えば、誤差3%の範囲)かを判断し(S20)、近似している場合には(S20:Yes)、循環電流がほとんど流れていないので処理を終了する。他方、電流理論値Iaが電流実値Iaが所定(例えば3%超)よりも差があるときは(S20:No)、電流理論値Iaが電流実値Iaより小さいかを判断する(S22)。電流理論値Iaが電流実値Iaより小さい場合には(S22:Yes)、電気角θを所定角度α(例えば1°)分増大させる(S26)。反対に、電流理論値Iaが電流実値Iaより大きい場合には(S22:No)、電気角θを所定角度α(例えば1°)分減少させる(S24)。この所定角度α分の電気角補正を繰り返すことで、循環電流をほぼ零にすることができる。
21…ステアリングホイール
24…トルクセンサ(操舵トルク検出手段)
30…ECU
30b…電流指令値演算部(指令値出力手段)
30c…電流制御部(電圧値演算手段:循環電流抑制手段)
30d…PWM演算部(電圧値演算手段:循環電流抑制手段)
33…モータ回転角センサ
35…モータ駆動回路(電圧印加手段)
37u、37v、37w、37a…電流センサ(モータ電流検出手段)
MPU…マイクロプロセッサ
M…モータ
a…コイル
Claims (5)
- デルタ結線のモータの指令値を出力する指令値出力手段と、
前記デルタ結線のモータの3相のうちの少なくとも2相の電流、及び、モータのコイルに流れる電流を検出するモータ電流検出手段と、
前記指令値出力手段からのモータ指令値、及び、前記デルタ結線のモータの3相のうちの少なくとも2相の電流に基づき前記モータに印加する電圧値を求める電圧値演算手段と、
モータの3相のうちの少なくとも2相の電流、及び、モータのコイルに流れる電流から循環電流を求め、循環電流を打ち消すように前記電圧値演算手段により求められる電圧値を補正する電流値を求める循環電流抑制手段と、
前記循環電流抑制手段により補正された電圧値を前記モータに印加する電圧印加手段と、を備えることを特徴とするモータ制御装置。 - 前記循環電流抑制手段は、モータの3相のうちの少なくとも2相の電流に基づき、1のコイルに流れる電流の理論値を演算し、該演算値と測定した前記1のコイルの電流値との差に基づき、循環電流を打ち消すように前記電圧値演算手段により求められる電圧値を補正する電流値を求めることを特徴とする請求項1のモータ制御装置。
- デルタ結線のモータの指令値を出力する指令値出力手段と、
前記デルタ結線のモータの3相のうちの少なくとも2相の電流、及び、モータの1のコイルに流れる電流を検出するモータ電流検出手段と、
前記モータの電気角を検出する電気角検出手段と、
モータの3相のうちの少なくとも2相の電流に基づき、前記1のコイルに流れる電流の理論値を演算し、該演算値と測定した前記1のコイルの電流値との差に基づき、循環電流を打ち消すように前記電気角検出手段により検出されたモータの電気角を補正する循環電流抑制手段と、前記指令値出力手段からのモータ指令値、及び、前記デルタ結線のモータの3相のうちの少なくとも2相の電流、前記循環電流抑制手段で補正されたモータの電気角に基づき前記モータに印加する電圧値を求める電圧値演算手段と、
前記電圧値演算手段により求められた電圧値を前記モータに印加する電圧印加手段と、を備えることを特徴とするモータ制御装置。 - 請求項1〜請求項3のいずれか1のモータ制御装置を用いる電気式動力舵取装置であって、
前記指令値出力手段が、ステアリング系の操舵トルクを検出して操舵のアシスト量を演算し、
該演算されたアシスト量に基づき制御されたモータの出力によって操舵をアシストする電気式動力舵取装置。 - 前記モータ電流検出手段、前記循環電流抑制手段、前記電圧値演算手段、及び、前記電圧印加手段を構成するコントロールユニットを前記モータと一体にしたことを特徴とする請求項4の電気式動力舵取装置。
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