JP5141955B2

JP5141955B2 - Motor control device

Info

Publication number: JP5141955B2
Application number: JP2007307645A
Authority: JP
Inventors: 裕二狩集
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2007-11-28
Filing date: 2007-11-28
Publication date: 2013-02-13
Anticipated expiration: 2027-11-28
Also published as: JP2009136035A

Description

この発明は、モータ（とくにブラシレスモータ）を駆動するためのモータ制御装置に関する。ブラシレスモータは、たとえば、電動パワーステアリング装置における操舵補助力の発生源として利用される。 The present invention relates to a motor control device for driving a motor (particularly a brushless motor). The brushless motor is used, for example, as a source for generating a steering assist force in an electric power steering apparatus.

ブラシレスモータのためのモータ制御装置は、モータの電機子巻線を流れる電流を検出する電流検出部と、モータのロータ回転位置を検出する回転位置検出部と、ｄ軸目標電流およびｑ軸目標電流を演算するｄｑ軸目標電流演算部と、検出された電機子巻線電流およびロータ回転位置に基づいてｄ軸電流およびｑ軸電流を求めるｄｑ軸電流演算部と、ｄ軸電圧指令値演算部と、ｑ軸電圧指令値演算部とを備えている。ｄ軸電圧指令値演算部は、ｄ軸目標電流とｄ軸電流との間のｄ軸偏差を低減するように、ｄ軸偏差のＰＩ演算に基づいてｄ軸電圧指令値を求める。ｑ軸電圧指令値演算部は、ｑ軸目標電流とｑ軸電流との間のｑ軸偏差を低減するように、ｑ軸偏差のＰＩ演算に基づいてｑ軸電圧指令値を求める。こうして求められたｄ軸電圧指令値およびｑ軸電圧指令値、ならびに検出されたロータ回転位置に基づいて、モータ制御装置は、電機子巻線に電圧を印加する。これにより、ロータの回転力が発生する。 A motor control device for a brushless motor includes a current detection unit that detects a current flowing through an armature winding of the motor, a rotation position detection unit that detects a rotor rotation position of the motor, a d-axis target current, and a q-axis target current A dq-axis target current calculation unit, a dq-axis current calculation unit that calculates a d-axis current and a q-axis current based on the detected armature winding current and rotor rotational position, a d-axis voltage command value calculation unit, And a q-axis voltage command value calculation unit. The d-axis voltage command value calculation unit obtains a d-axis voltage command value based on the PI calculation of the d-axis deviation so as to reduce the d-axis deviation between the d-axis target current and the d-axis current. The q-axis voltage command value calculation unit obtains the q-axis voltage command value based on the PI calculation of the q-axis deviation so as to reduce the q-axis deviation between the q-axis target current and the q-axis current. Based on the d-axis voltage command value and the q-axis voltage command value obtained in this way and the detected rotor rotational position, the motor control device applies a voltage to the armature winding. Thereby, the rotational force of the rotor is generated.

一方、ＰＩ演算値に対して非干渉化制御量を加算する非干渉化制御が知られている（特許文献１参照）。非干渉化制御とは、ロータの回転に伴ってモータ内部で生じる速度起電力を補償するように電圧指令値を定める制御である。非干渉化制御を行うことによって、速度起電力による応答性や追従性の低下を効果的に抑制できると期待されている。
特開２００１−１８７５７８号公報 On the other hand, non-interference control is known in which a non-interference control amount is added to a PI calculation value (see Patent Document 1). The non-interacting control is control for determining a voltage command value so as to compensate for speed electromotive force generated inside the motor as the rotor rotates. By performing the non-interacting control, it is expected that a decrease in response and tracking performance due to speed electromotive force can be effectively suppressed.
JP 2001-187578 A

モータ内部で生じる速度起電力は、回転角速度および電流に依存する。したがって、これを補償するための非干渉化制御量も同様に回転角速度および電流に依存する。より具体的には、ｄ軸非干渉化制御量は回転角速度およびｑ軸電流に依存し、ｑ軸非干渉化制御量は回転角速度およびｄ軸電流に依存する。
ところが、モータの各相の電機子巻線の電流が検出されてから、これがｄ軸電流およびｑ軸電流に変換され、さらにｄ軸電圧指令値およびｑ軸電圧指令値が出力するまでには、座標変換やＰＩ演算などのための演算時間が必要である。また、ロータ回転角が検出されてから、それに基づいて回転角速度を演算する時間も必要である。この間にもロータは回転するので、それに伴ってｄ軸およびｑ軸が回転することになる。その結果、ｄ軸電圧指令値およびｑ軸電圧指令値が出力されるときには、ｄ軸およびｑ軸の方向が、モータ電流等の検出時のｄ軸およびｑ軸の方向からずれてしまっている。したがって、モータ電流等検出時のｄ軸およびｑ軸の方向に対応する非干渉化制御量を用いても、必ずしも、適切な電圧指令値を出力することができない。とくに、回転角速度が大きいときに、この問題が顕在化する。そのため、非干渉化制御が必ずしも期待どおりの効果を生じないうえ、モータ電流が変動的になり、振動や異音が生じるおそれがある。 The speed electromotive force generated inside the motor depends on the rotational angular speed and the current. Therefore, the non-interacting control amount for compensating for this also depends on the rotational angular velocity and the current. More specifically, the d-axis decoupling control amount depends on the rotation angular velocity and the q-axis current, and the q-axis decoupling control amount depends on the rotation angular velocity and the d-axis current.
However, after the current of the armature winding of each phase of the motor is detected, this is converted into the d-axis current and the q-axis current, and further, the d-axis voltage command value and the q-axis voltage command value are output. Calculation time for coordinate conversion and PI calculation is required. Further, after the rotor rotation angle is detected, a time for calculating the rotation angular velocity based on the rotor rotation angle is also required. Since the rotor also rotates during this time, the d-axis and q-axis rotate accordingly. As a result, when the d-axis voltage command value and the q-axis voltage command value are output, the directions of the d-axis and the q-axis are shifted from the directions of the d-axis and the q-axis when the motor current or the like is detected. Therefore, even if the non-interacting control amount corresponding to the d-axis and q-axis directions when detecting the motor current or the like is used, it is not always possible to output an appropriate voltage command value. In particular, this problem becomes apparent when the rotational angular velocity is large. For this reason, the non-interacting control does not necessarily produce an effect as expected, and the motor current may fluctuate, which may cause vibration and noise.

そこで、この発明の目的は、演算時間の遅れを補償した非干渉化制御を行うことによって、モータの応答性および追従性を効果的に向上することができるモータ制御装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a motor control device that can effectively improve the response and follow-up of a motor by performing non-interference control that compensates for a delay in calculation time.

上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、所定の演算周期毎にモータ駆動値を更新して出力するモータ制御装置であって、モータ（１）を駆動するための基本駆動値を演算する基本駆動値演算手段（５１ａ，５２ａ）と、前記モータの非干渉化制御のための非干渉化制御量を演算する非干渉化制御量演算手段（５１ｂ，５２ｂ）と、この非干渉化制御量演算手段によって演算される非干渉化制御量を補正するための補正値を演算する補正値演算手段（５１ｅ，５２ｅ）と、前記非干渉化制御量演算手段によって演算される前記非干渉化制御量、および前記補正値演算手段によって演算される前記補正値によって、前記基本駆動値演算手段により演算される前記基本駆動値を修正して前記モータ駆動値を得る修正手段（５１ｃ，５１ｄ，５２ｃ，５２ｄ）と、この修正手段での修正によって得られるモータ駆動値に基づいて前記モータを駆動する駆動手段（２０，２１，１３）とを含み、前記補正値演算手段が、今回の演算周期で前記非干渉化制御量演算手段によって演算された非干渉化制御量から前回の演算周期で前記非干渉化制御量演算手段によって演算された非干渉化制御量を差し引いた値を前記補正値として演算するものである、モータ制御装置である。なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。 The invention described in claim 1 for achieving the above object is a motor control device that updates and outputs a motor drive value at every predetermined calculation cycle , and is a basic drive value for driving the motor (1). Basic drive value calculation means (51a, 52a) for calculating the non-interference control amount calculation means (51b, 52b) for calculating the non-interference control amount for the non-interference control of the motor, and the non-interference Correction value calculation means (51e, 52e) for calculating a correction value for correcting the non-interacting control amount calculated by the non-interacting control amount calculation means, and the non-interference calculated by the non-interacting control amount calculation means control amount, and the correction value calculated by the correction value calculated by the means, the basic drive value computing means by correcting means for obtaining the motor drive value by correcting the basic drive value calculated (51c, 51 , 52c, and 52 d), seen including a drive means (20,21,13) for driving the motor based on the motor drive value obtained by the correction of this correction means, the correction value calculating means, the current The value obtained by subtracting the non-interacting control amount calculated by the non-interacting control amount calculating unit in the previous arithmetic cycle from the non-interacting control amount calculating unit calculated by the non-interacting control amount calculating unit in the calculation cycle is corrected. It is a motor control device that calculates as a value . In addition, the alphanumeric characters in parentheses represent corresponding components in the embodiments described later. The same applies hereinafter.

この構成によれば、非干渉化制御量および補正値によって基本駆動値を修正してモータ駆動値が求められるようになっている。前記補正値を適切に定めることによって、演算時間分の遅れに起因する非干渉化制御量の誤差を補償することができる。これにより、応答性および追従性に優れたモータ制御が可能になり、非干渉化制御本来の効果を充分に享受することができる。 According to this configuration, the motor drive value is obtained by correcting the basic drive value with the non-interacting control amount and the correction value. By appropriately determining the correction value, it is possible to compensate for an error of the non-interacting control amount caused by a delay for the calculation time. As a result, motor control with excellent responsiveness and follow-up capability is possible, and the original effects of non-interference control can be fully enjoyed.

具体的には、この発明によれば、今回の演算周期における非干渉化制御量と前回の演算周期における非干渉化制御量との差が前記補正値とされる。この場合、補正値は、前回の演算周期における非干渉化制御量の誤差に相当する。この誤差は、前演算周期から今演算周期までの間と、今演算周期から次演算周期までの間とで大きく相違しないと考えられる。そこで、この発明では、今回と前回との非干渉化制御量の差を補正値とし、今回の非干渉化制御量の誤差を補償するために用いている。これにより、モータ駆動値が更新されるまでの遅れ時間における非干渉化制御量の時間変化を予測した適切なモータ駆動値が得られる。つまり、モータ駆動値が更新される時点において妥当となる非干渉化制御を行うことができる。その結果、演算時間による遅れを効果的に補償することができるので、非干渉化制御本来の効果を達成できる。 Specifically, according to the present invention , the difference between the non- interacting control amount in the current calculation cycle and the non- interacting control amount in the previous calculation cycle is set as the correction value. In this case, the correction value corresponds to an error of the non-interacting control amount in the previous calculation cycle. It is considered that this error does not greatly differ between the previous calculation cycle and the current calculation cycle and between the current calculation cycle and the next calculation cycle. Therefore, in the present invention, the difference between the current and previous non-interacting control amounts is used as a correction value and used to compensate for the error of the current non-interacting control amount. As a result, an appropriate motor drive value that predicts a temporal change in the decoupling control amount in the delay time until the motor drive value is updated is obtained. That is, it is possible to perform non-interference control that is valid at the time when the motor drive value is updated. As a result, the delay due to the calculation time can be effectively compensated, so that the original effect of the non-interacting control can be achieved.

前記基本駆動値演算手段は、ｄ軸基本駆動電圧およびｑ軸基本駆動電圧を演算するものであってもよい。この場合に、前記非干渉化制御量演算手段は、ｄ軸非干渉化制御量およびｑ軸非干渉化制御量を演算するものであり、それに応じて、前記補正値演算手段は、ｄ軸補正値およびｑ軸補正値を演算するものであることが好ましい。 The basic drive value calculation means may calculate a d-axis basic drive voltage and a q-axis basic drive voltage. In this case, the non-interacting control amount calculating means calculates a d-axis non-interacting control amount and a q-axis non-interacting control amount, and the correction value calculating means accordingly corresponds to the d-axis correction amount. The value and the q-axis correction value are preferably calculated.

以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
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、車両のステアリングホイールに加えられる操舵トルクを検出するトルクセンサ７と、車両の速度を検出する車速センサ８と、車両の舵取り機構３に操舵補助力を与えるモータ１と、このモータ１を駆動制御するモータ制御装置１０とを備えている。モータ制御装置１０は、トルクセンサ７が検出する操舵トルクおよび車速センサ８が検出する車速に応じてモータ１を駆動することによって、操舵状況に応じた適切な操舵補助を実現する。モータ１は、たとえば、三相ブラシレスＤＣモータである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a block diagram for explaining an electrical configuration of an electric power steering apparatus to which a motor control apparatus according to an embodiment of the present invention is applied. This electric power steering apparatus includes a torque sensor 7 that detects a steering torque applied to a steering wheel of a vehicle, a vehicle speed sensor 8 that detects the speed of the vehicle, a motor 1 that applies a steering assist force to the steering mechanism 3 of the vehicle, And a motor control device 10 for driving and controlling the motor 1. The motor control device 10 drives the motor 1 in accordance with the steering torque detected by the torque sensor 7 and the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 8, thereby realizing appropriate steering assistance according to the steering situation. The motor 1 is, for example, a three-phase brushless DC motor.

モータ制御装置１０は、電流検出部１１、信号処理部としてのマイクロコンピュータ１２、および駆動回路１３を有する。このモータ制御装置１０に、モータ１内のロータの回転位置を検出するレゾルバ２（回転位置センサ）とともに、前述のトルクセンサ７および車速センサ８が接続されるようになっている。
電流検出部１１はモータ１の電機子巻線を流れる電流を検出する。より具体的には、電流検出部１１は、３相（Ｕ相、Ｖ相およびＷ相）の電機子巻線における相電流をそれぞれ検出する電流検出器１１ｕ，１１ｖ，１１ｗと、電流検出器１１ｕ，１１ｖ，１１ｗによる電流検出信号をＡ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換するＡ／Ｄ変換器１１ｕ′，１１ｖ′，１１ｗ′とを有する。 The motor control device 10 includes a current detection unit 11, a microcomputer 12 as a signal processing unit, and a drive circuit 13. The above-described torque sensor 7 and vehicle speed sensor 8 are connected to the motor control device 10 together with the resolver 2 (rotational position sensor) that detects the rotational position of the rotor in the motor 1.
The current detection unit 11 detects a current flowing through the armature winding of the motor 1. More specifically, the current detector 11 includes current detectors 11u, 11v, and 11w that detect phase currents in three-phase (U-phase, V-phase, and W-phase) armature windings, and a current detector 11u. , 11v, 11w have A / D converters 11u ′, 11v ′, 11w ′ for A / D (analog / digital) conversion of current detection signals.

マイクロコンピュータ１２は、プログラム処理（ソフトウェア処理）によって実現される複数の機能処理部を備えており、所定の演算周期毎に繰り返し処理を実行するようになっている。これらの複数の機能処理部には、基本目標電流演算部１５、ｄｑ軸目標電流演算部１６、ｄｑ軸電流演算部１７、ｄ軸偏差演算部１８ｄ、ｑ軸偏差演算部１８ｑ、ｄｑ軸電圧指令値演算部１９、電圧指令値座標変換部２０、ＰＷＭ（パルス幅変調）制御部２１、および回転角速度演算部２２が含まれている。 The microcomputer 12 includes a plurality of function processing units realized by program processing (software processing), and repeatedly executes processing at a predetermined calculation cycle. The plurality of function processing units include a basic target current calculation unit 15, a dq axis target current calculation unit 16, a dq axis current calculation unit 17, a d axis deviation calculation unit 18d, a q axis deviation calculation unit 18q, and a dq axis voltage command. A value calculation unit 19, a voltage command value coordinate conversion unit 20, a PWM (pulse width modulation) control unit 21, and a rotation angular velocity calculation unit 22 are included.

駆動回路１３は、インバータ回路で構成され、ＰＷＭ制御部２１によって制御されることにより、車載バッテリ等の電源からの電力をモータ１のＵ相、Ｖ相およびＷ相電機子巻線に供給する。この駆動回路１３とモータ１の各相の電機子巻線との間において流れる相電流が電流検出器１１ｕ，１１ｖ，１１ｗにより検出されるようになっている。
基本目標電流演算部１５は、トルクセンサ７により検知される操舵トルクと、車速センサ８により検出される車速とに基づいて、モータ１の基本目標電流Ｉ^*を演算する。基本目標電流Ｉ^*は、たとえば、操舵トルクの大きさが大きいほど大きく、車速が小さい程大きくなるように定められる。 The drive circuit 13 is composed of an inverter circuit and is controlled by the PWM control unit 21 to supply power from a power source such as an in-vehicle battery to the U-phase, V-phase, and W-phase armature windings of the motor 1. A phase current flowing between the drive circuit 13 and the armature winding of each phase of the motor 1 is detected by current detectors 11u, 11v, and 11w.
The basic target current calculation unit 15 calculates the basic target current I ^* of the motor 1 based on the steering torque detected by the torque sensor 7 and the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 8. For example, the basic target current I ^* is determined so as to increase as the steering torque increases and increase as the vehicle speed decreases.

基本目標電流演算部１５により演算された基本目標電流Ｉ^*はｄｑ軸目標電流演算部１６に入力される。ｄｑ軸目標電流演算部１６は、ｄ軸方向の磁界を生成するためのｄ軸目標電流Ｉ_d ^*と、ｑ軸方向の磁界を生成するためのｑ軸目標電流Ｉ_q ^*とを演算する。ｄ軸とは、モータ１のロータの有する界磁の磁束方向に沿う軸であり、ｑ軸とは、ｄ軸およびロータ回転軸に直交する軸である。ｄｑ軸目標電流演算部１６における演算は公知の演算式を用いて行うことができる。 The basic target current I ^* calculated by the basic target current calculation unit 15 is input to the dq-axis target current calculation unit 16. The dq axis target current calculation unit 16 calculates a d axis target current I _d ^* for generating a magnetic field in the d axis direction and a q axis target current I _q ^* for generating a magnetic field in the q axis direction. The d-axis is an axis along the magnetic flux direction of the field of the rotor of the motor 1, and the q-axis is an axis orthogonal to the d-axis and the rotor rotation axis. The calculation in the dq-axis target current calculation unit 16 can be performed using a known calculation formula.

電流検出部１１から出力される相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗはｄｑ軸電流演算部１７に入力される。ｄｑ軸電流演算部１７は、レゾルバ２により検出されたロータ回転位置に基づいて、相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを座標変換することにより、ｄ軸電流Ｉ_dおよびｑ軸電流Ｉ_qを演算する。ｄｑ軸電流演算部１７における演算は公知の演算式を用いて行うことができる。 The phase currents Iu, Iv, Iw output from the current detection unit 11 are input to the dq axis current calculation unit 17. The dq-axis current calculation unit 17 calculates the d-axis current I _d and the q-axis current I _q by performing coordinate conversion on the phase currents Iu, Iv, and Iw based on the rotor rotational position detected by the resolver 2. The calculation in the dq axis current calculation unit 17 can be performed using a known calculation formula.

ｄ軸偏差演算部１８ｄは、ｄ軸目標電流Ｉ_d ^*とｄ軸電流Ｉ_dとの間のｄ軸偏差δＩ_dを求める。同様に、ｑ軸偏差演算部１８ｑは、ｑ軸目標電流Ｉ_q ^*とｑ軸電流Ｉ_qとの間のｑ軸偏差δＩ_qを求める。
ｄｑ軸電圧指令値演算部１９は、ｄ軸偏差δＩ_dに対応するｄ軸電圧指令値Ｖ_d ^*とｑ軸偏差δＩ_qに対応するｑ軸電圧指令値Ｖ_q ^*とを求める。 The d-axis deviation calculating unit 18d obtains a d-axis deviation δI _d between the d-axis target current I _d ^* and the d-axis current I _d . Similarly, the q-axis deviation calculating unit 18q obtains a q-axis deviation δI _q between the q-axis target current I _q ^* and the q-axis current I _q .
The dq-axis voltage command value calculation unit 19 obtains a d-axis voltage command value V _d ^* corresponding to the d-axis deviation δI _d and a q-axis voltage command value V _q ^* corresponding to the q-axis deviation δI _q .

電圧指令値座標変換部２０は、レゾルバ２により検出されたロータ回転位置に基づいて、ｄ軸電圧指令値Ｖ_d ^*およびｑ軸電圧指令値Ｖ_q ^*の座標変換を行い、Ｕ相電機子巻線、Ｖ相電機子巻線、Ｗ相電機子巻線にそれぞれ印加すべき印加電圧指令値Ｖｕ^*，Ｖｖ^*，Ｖｗ^*を演算する。電圧指令値座標変換部２０における演算は公知の演算式を用いて行えばよい。 The voltage command value coordinate conversion unit 20 performs coordinate conversion of the d-axis voltage command value V _d ^* and the q-axis voltage command value V _q ^* based on the rotor rotational position detected by the resolver 2, and performs U-phase armature winding. Applied voltage command values Vu ^* , Vv ^* , Vw ^* to be applied to the wire, the V-phase armature winding, and the W-phase armature winding are calculated. The calculation in the voltage command value coordinate conversion unit 20 may be performed using a known calculation formula.

ＰＷＭ制御部２１は、印加電圧指令値Ｖｕ^*，Ｖｖ^*，Ｖｗ^*に対応するデューティ比を有するパルス信号である各相のＰＷＭ制御信号を生成する。これにより、ｄ軸電圧指令値Ｖ_d ^*およびｑ軸電圧指令値Ｖ_q ^*に対応する電圧が駆動回路１３から各相の電機子巻線に印加され、ロータの回転力が発生する。
回転角速度演算部２２は、レゾルバ２により検出されたロータ回転位置の時間変化（微分）を演算することによって、回転角速度ω（rad/sec）を求める。この回転角速度ωは、ｄｑ軸電圧指令値演算部１９に入力されるようになっている。 The PWM control unit 21 generates a PWM control signal for each phase, which is a pulse signal having a duty ratio corresponding to the applied voltage command values Vu ^* , Vv ^* , and Vw ^* . As a result, voltages corresponding to the d-axis voltage command value V _d ^* and the q-axis voltage command value V _q ^* are applied from the drive circuit 13 to the armature windings of the respective phases, and the rotational force of the rotor is generated.
The rotation angular velocity calculation unit 22 calculates a rotation angular velocity ω (rad / sec) by calculating a temporal change (differentiation) of the rotor rotation position detected by the resolver 2. The rotational angular velocity ω is input to the dq axis voltage command value calculation unit 19.

図２は、ｄｑ軸電圧指令値演算部１９の詳しい構成を説明するためのブロック図である。
ｄｑ軸電圧指令値演算部１９は、ｄ軸電圧指令値演算部５１およびｑ軸電圧指令値演算部５２を有する。ｄ軸電圧指令値演算部５１は、ｄ軸偏差δＩ_dを低減するように、ｄ軸偏差のＰＩ演算（以下「ｄ軸ＰＩ演算」という。）等に基づいてｄ軸電圧指令値Ｖ_d ^*を求める。ｑ軸電圧指令値演算部５２は、ｑ軸偏差δＩ_qを低減するように、ｑ軸偏差のＰＩ演算（以下「ｑ軸ＰＩ演算」という。）等に基づいてｑ軸電圧指令値Ｖ_q ^*を求める。 FIG. 2 is a block diagram for explaining a detailed configuration of the dq-axis voltage command value calculation unit 19.
The dq-axis voltage command value calculation unit 19 includes a d-axis voltage command value calculation unit 51 and a q-axis voltage command value calculation unit 52. d-axis voltage command value computing part 51, so as to reduce the d-axis deviation .delta.I _d, PI calculation of the d-axis deviation (hereinafter, "d-axis PI calculation" hereinafter.) d-axis voltage command value based on such V _d ^* Ask for. q-axis voltage command value calculating unit 52, so as to reduce the q-axis deviation .delta.I _q, PI calculation of the q-axis deviation (hereinafter "q-axis PI calculation" hereinafter.) q-axis voltage command value based on such V _q ^* Ask for.

ｄ軸電圧指令値演算部５１は、ｄ軸ＰＩ演算部５１ａ、ｄ軸非干渉化制御量演算部５１ｂ、ｄ軸第１加算部５１ｃ、ｄ軸第２加算部５１ｄ、およびｄ軸補正値演算部５１ｅを有する。
ｄ軸ＰＩ演算部５１ａは、ｄ軸偏差のＰＩ演算によりｄ軸ＰＩ演算値Ｖ_doを演算し、このｄ軸ＰＩ演算値Ｖ_doをｄ軸第１加算部５１ｃに出力する。 The d-axis voltage command value calculation unit 51 includes a d-axis PI calculation unit 51a, a d-axis decoupling control amount calculation unit 51b, a d-axis first addition unit 51c, a d-axis second addition unit 51d, and a d-axis correction value calculation. It has a part 51e.
The d-axis PI calculation unit 51a calculates the d-axis PI calculation value V _do by the PI calculation of the d-axis deviation, and outputs this d-axis PI calculation value V _do to the d-axis first addition unit 51c.

ｄ軸非干渉化制御量演算部５１ｂは、回転角速度演算部２２により求められる回転角速度ωと、ｄｑ軸電流演算部１７により求められるｑ軸電流Ｉ_qとに基づき、ｄ軸非干渉化制御量Ｄ_d（＝−ωＬ_qＩ_q）を求める。Ｌ_qはモータ１の電機子巻線のｑ軸自己インダクタンスであり、予め測定済みの定数である。
ｄ軸第１加算部５１ｃは、ｄ軸ＰＩ演算値Ｖ_doにｄ軸非干渉化制御量Ｄ_dを加算する。 The d-axis non-interacting control amount calculation unit 51b is based on the rotational angular velocity ω obtained by the rotational angular velocity computing unit 22 and the q-axis current I _q obtained by the dq-axis current computing unit 17, and the d-axis non-interacting control amount. D _d (= −ωL _q I _q ) is obtained. L _q is the q-axis self-inductance of the armature winding of the motor 1 and is a constant measured in advance.
d-axis first adder 51c adds the d-axis non-interacting control amount D _d to the d-axis PI calculation value V _do.

ｄ軸第２加算部５１ｄは、ｄ軸第１加算部５１ｃの加算結果（＝Ｖ_do＋Ｄ_d）に対して、ｄ軸補正値演算部５１ｅが演算するｄ軸補正値ΔＤ_dを加算して、ｄ軸電圧指令値Ｖ_d ^*（＝Ｖ_do＋Ｄ_d＋ΔＤ_d）を出力する。
ｄ軸補正値演算部５１ｅは、ｄ軸非干渉化制御量Ｄ_dを補正するためのｄ軸補正値ΔＤ_dを求めるものである。この実施形態では、ｄ軸補正値演算部５１ｅは、今演算周期におけるｄ軸非干渉化制御量Ｄ_d(n)（ｎ＝１，２，３，…）と前演算周期におけるｄ軸非干渉化制御量Ｄ_d(n-1)との差をｄ軸補正値ΔＤ_d（＝Ｄ_d(n)−Ｄ_d(n-1)）として求める偏差演算部５１ｆを有している。なお、図中、Ｚ^-1は信号の前回値を表す。 The d-axis second addition unit 51d adds the d-axis correction value ΔD _d calculated by the d-axis correction value calculation unit 51e to the addition result (= V _do + D _d ) of the d-axis first addition unit 51c. , D-axis voltage command value V _d ^* (= V _do + D _d + ΔD _d ) is output.
The d-axis correction value calculation unit 51e calculates a d-axis correction value ΔD _d for correcting the d-axis decoupling control amount D _d . In this embodiment, the d-axis correction value calculation unit 51e performs the d-axis decoupling control amount D _d (n) (n = 1, 2, 3,...) In the current calculation cycle and the d-axis non-interference in the previous calculation cycle. A deviation calculating unit 51f that obtains a difference from the control amount D _d (n−1) as a d-axis correction value ΔD _d (= D _d (n) −D _d (n−1)). In the figure, Z ^-1 represents the previous value of the signal.

ｑ軸電圧指令値演算部５２は、ｑ軸ＰＩ演算部５２ａ、ｑ軸非干渉化制御量演算部５２ｂ、ｑ軸第１加算部５２ｃ、ｑ軸第２加算部５２ｄ、およびｑ軸補正値演算部５２ｅを有する。
ｑ軸ＰＩ演算部５２ａは、ｑ軸偏差のＰＩ演算によりｑ軸ＰＩ演算値Ｖ_qoを演算し、このｑ軸ＰＩ演算値Ｖ_qoをｑ軸第１加算部５２ｃに出力する。 The q-axis voltage command value calculation unit 52 includes a q-axis PI calculation unit 52a, a q-axis decoupling control amount calculation unit 52b, a q-axis first addition unit 52c, a q-axis second addition unit 52d, and a q-axis correction value calculation. It has a part 52e.
The q-axis PI calculation unit 52a calculates the q-axis PI calculation value V _qo by the PI calculation of the q-axis deviation, and outputs the q-axis PI calculation value V _qo to the q-axis first addition unit 52c.

ｑ軸非干渉化制御量演算部５２ｂは、回転角速度演算部２２により求められる回転角速度ωと、ｄｑ軸電流演算部１７により求められるｄ軸電流Ｉ_dとに基づき、ｑ軸非干渉化制御量Ｄ_q（＝ωＬ_dＩ_d＋ωΦ）を求める。Ｌ_dはモータ１の電機子巻線のｄ軸自己インダクタンスであり、Φはロータの界磁の電機子巻線鎖交磁束数の最大値の（３／２）^1/2倍である。ｄ軸自己インダクタンスＬ_dは予め測定済みの定数である。 The q-axis non-interacting control amount calculation unit 52b is configured to determine the q-axis non-interacting control amount based on the rotational angular velocity ω obtained by the rotational angular velocity computing unit 22 and the d-axis current I _d obtained by the dq-axis current computing unit 17. D _q (= ωL _d I _d + ωΦ) is obtained. L _d is the d-axis self-inductance of the armature winding of the motor 1, and Φ is (3/2) ^1/2 times the maximum value of the number of armature winding linkage magnetic fluxes in the rotor field. The d-axis self-inductance L _d is a constant that has been measured in advance.

ｑ軸第１加算部５２ｃは、ｑ軸ＰＩ演算値Ｖ_qoにｑ軸非干渉化制御量Ｄ_qを加算する。
ｑ軸第２加算部５２ｄは、ｑ軸第１加算部５２ｃの加算結果（＝Ｖ_qo＋Ｄ_q）に対して、ｑ軸補正値演算部５２ｅが演算するｑ軸補正値ΔＤ_qを加算して、ｑ軸電圧指令値Ｖ_q ^*（＝Ｖ_qo＋Ｄ_q＋ΔＤ_q）を出力する。
ｑ軸補正値演算部５２ｅは、ｑ軸非干渉化制御量Ｄ_qを補正するためのｑ軸補正値ΔＤ_qを求めるものである。この実施形態では、ｑ軸補正値演算部５２ｅは、今演算周期におけるｑ軸非干渉化制御量Ｄ_q(n)と前演算周期におけるｑ軸非干渉化制御量Ｄ_q(n-1)との差をｑ軸補正値ΔＤ_q（＝Ｄ_q(n)−Ｄ_q(n-1)）として求める偏差演算部５２ｆを有している。図中、Ｚ^-1は信号の前回値を表す。 The q-axis first addition unit 52c adds the q-axis _decoupling control amount D _q to the q-axis PI calculation value V _qo .
The q-axis second addition unit 52d adds the q-axis correction value ΔD _q calculated by the q-axis correction value calculation unit 52e to the addition result (= V _qo + D _q ) of the q-axis first addition unit 52c. , Q-axis voltage command value V _q ^* (= V _qo + D _q + ΔD _q ) is output.
The q-axis correction value calculation unit 52e calculates a q-axis correction value ΔD _q for correcting the q-axis decoupling control amount D _q . In this embodiment, the q-axis correction value calculation unit 52e includes the q-axis decoupling control amount D _q (n) in the current calculation cycle, and the q-axis decoupling control amount D _q (n−1) in the previous calculation cycle. Is provided as a deviation calculation unit 52f that obtains the difference between them as a q-axis correction value ΔD _q (= D _q (n) −D _q (n−1)). In the figure, Z ^-1 represents the previous value of the signal.

図３は、ｄ軸電流およびｑ軸電流の検出と、ｄｑ座標軸の回転との関係を示す図である。モータ１の内部で生じる速度起電力は、ｄ軸については、−ωＬ_qＩ_qと表され、ｑ軸については、ωＬ_dＩ_d＋ωΦと表される。したがって、これらを補償するｄ軸非干渉化制御量Ｄ_dは−ωＬ_qＩ_qと表され、ｑ軸非干渉化制御量Ｄ_qはωＬ_dＩ_d＋ωΦと表される。
一方、電流検出部１１によって電流が検出されてから、この検出された電流に対応する駆動値であるｄ軸電圧指令値Ｖ_d ^*およびｑ軸電圧指令値Ｖ_q ^*が出力されるまでには、回転角速度ωの演算、座標変換、ＰＩ演算その他の演算のための時間が必要である。より具体的には、マイクロコンピュータ１２は、所定の演算周期（たとえば、０．００１秒）毎にｄ軸電圧指令値Ｖ_d ^*およびｑ軸電圧指令値Ｖ_q ^*を更新して出力する。したがって、電流検出部１１によって電流が検出されてから、ｄ軸電圧指令値Ｖ_d ^*およびｑ軸電圧指令値Ｖ_q ^*が当該検出された電流に対応する値に更新されるまでには、遅れ時間が生じる。この遅れ時間の間にもロータが回転しているので、それに応じてｄ軸およびｑ軸が回転することになる。 FIG. 3 is a diagram illustrating the relationship between the detection of the d-axis current and the q-axis current and the rotation of the dq coordinate axis. The speed electromotive force generated inside the motor 1 is expressed as −ωL _q I _q for the d axis and is expressed as ωL _d I _d + ωΦ for the q axis. Therefore, the d-axis decoupling control amount D _d that compensates for these is expressed as −ωL _q I _q, and the q-axis non-interacting control amount D _q is expressed as ωL _d I _d + ωΦ.
On the other hand, after the current is detected by the current detection unit 11, the d-axis voltage command value V _d ^* and the q-axis voltage command value V _q ^{*, which} are drive values corresponding to the detected current, are output. , Time for calculation of rotational angular velocity ω, coordinate conversion, PI calculation and other calculations are required. More specifically, the microcomputer 12 updates and outputs the d-axis voltage command value V _d ^* and the q-axis voltage command value V _q ^* every predetermined calculation cycle (for example, 0.001 second). Therefore, there is a delay from when the current is detected by the current detection unit 11 until the d-axis voltage command value V _d ^* and the q-axis voltage command value V _q ^* are updated to values corresponding to the detected current. Time arises. Since the rotor is rotating during this delay time, the d-axis and the q-axis are rotated accordingly.

図３に示すように、ｄ軸７１およびｑ軸７２が前記遅れ時間の間に角度変化量θだけ回転してｄ軸７１′およびｑ軸７２′に回転移動する場合を想定する。この場合、回転前のｄ軸７１およびｑ軸７２に対応して求められたｄ軸電流Ｉ_dおよびｑ軸電流Ｉ_qに基づいて非干渉化制御量Ｄ_d，Ｄ_qが演算される。しかし、この演算された非干渉化制御量Ｄ_d，Ｄ_qが適用されるのは、ｄｑ座標軸がｄ軸７１′およびｑ軸７２′の位置まで回転した時点である。したがって、非干渉化制御量Ｄ_d，Ｄ_qは適値からずれており、これをそのまま適用すれば、電圧指令値Ｖ_d ^*，Ｖ_q ^*もまた適値からずれていることになる。 As shown in FIG. 3, it is assumed that the d-axis 71 and the q-axis 72 rotate by the angle change amount θ during the delay time and rotate to the d-axis 71 ′ and the q-axis 72 ′. In this case, the non-interacting control amounts D _d and D _q are calculated based on the d-axis current I _d and the q-axis current I _q obtained corresponding to the d-axis 71 and the q-axis 72 before rotation. However, the calculated deinteracting control amounts D _d and D _q are applied when the dq coordinate axis is rotated to the positions of the d axis 71 ′ and the q axis 72 ′. Therefore, the non-interacting control amounts D _d and D _q are deviated from appropriate values. If this is applied as it is, the voltage command values V _d ^* and V _q ^* are also deviated from the appropriate values.

そこで、この実施形態では、ｄ軸ＰＩ演算値Ｖ_doにｄ軸非干渉化制御量Ｄ_dを加算し、この加算結果をｄ軸補正値ΔＤ_dで補正してｄ軸電圧指令値Ｖ_d ^*を得ている。同様に、ｑ軸ＰＩ演算値Ｖ_qoにｑ軸非干渉化制御量Ｄ_qを加算し、この加算結果をｑ軸補正値ΔＤ_qで補正することにより、ｑ軸電圧指令値Ｖ_q ^*を得ている。
図４は、電流値取得および電圧指令値更新の各タイミングを例示する図解図である。演算周期の初期の所定のタイミングでＡ／Ｄ変換器１１ｕ′、１１ｖ′，１１ｗ′から検出電流値が取得され、かつ、レゾルバ２からロータ回転位置（モータ角）が取得される。そして、演算周期の後半の所定のタイミングで電圧指令値Ｖ_d ^*，Ｖ_q ^*が更新される。この電圧指令値Ｖ_d ^*，Ｖ_q ^*は、次の演算周期で更新されるまでは変化しない。 Therefore, in this embodiment, the d-axis decoupling control amount D _d is added to the d-axis PI calculation value V _do , and the addition result is corrected with the d-axis correction value ΔD _d to obtain the d-axis voltage command value V _d ^*. Have gained. Similarly, the q-axis voltage command value V _q ^* is obtained by adding the q-axis _decoupling control amount D _q to the q-axis PI calculation value V _qo and correcting the addition result with the q-axis correction value ΔD _q. ing.
FIG. 4 is an illustrative view illustrating each timing of current value acquisition and voltage command value update. The detected current value is acquired from the A / D converters 11u ′, 11v ′, 11w ′ and the rotor rotational position (motor angle) is acquired from the resolver 2 at a predetermined timing at the initial stage of the calculation cycle. The voltage command values V _d ^* and V _q ^* are updated at a predetermined timing in the latter half of the calculation cycle. The voltage command values V _d ^* and V _q ^* do not change until they are updated in the next calculation cycle.

この図４から理解されるように、電流およびロータ回転位置の検出から電圧指令値Ｖ_d ^*，Ｖ_q ^*の更新タイミングまでには、演算周期のほぼ１周期分の遅れが生じる。したがって、１演算周期分だけ先の非干渉化制御量Ｄ_d，Ｄ_qを予測し、この予測された非干渉化制御量Ｄ_d，Ｄ_qに基づいてＰＩ演算値Ｖ_do，Ｖ_qoを補正することができれば、電圧指令値Ｖ_d ^*，Ｖ_q ^*はその更新タイミングにおいて適値を有することができる。 As understood from FIG. 4, there is a delay of almost one cycle of the calculation cycle from the detection of the current and the rotor rotational position to the update timing of the voltage command values V _d ^* and V _q ^* . Accordingly, the non-interacting control amounts D _d and D _q ahead by one operation cycle are predicted, and the PI operation values V _do and V _qo are corrected based on the predicted non- _interacting control amounts D _d and D _q. If possible, the voltage command values V _d ^* and V _q ^* can have appropriate values at the update timing.

この実施形態では、前演算周期（ｎ−１）と今演算周期（ｎ）の非干渉化制御量の誤差がほぼ等しい（大きく相違しない）と仮定する。すなわち、次式(1)(2)が成立すると仮定する。
Ｄ_d(n+1)−Ｄ_d(n)≒Ｄ_d(n)−Ｄ_d(n-1)＝ΔＤ_d(n) …(1)
Ｄ_q(n+1)−Ｄ_q(n)≒Ｄ_q(n)−Ｄ_q(n-1)＝ΔＤ_q(n) …(2)
この予測された非干渉化制御量の誤差ΔＤ_d(n)，ΔＤ_q(n)によって、非干渉化制御量Ｄ_d(n)，Ｄ_q(n)を補正すれば、電圧指令値Ｖ_d ^*，Ｖ_q ^*はその更新タイミングにおいて適値を有することができる。すなわち、次式(3)(4)のとおりであり、これは、図２の構成における第２加算部５１ｄ，５２ｄの出力にほかならない。 In this embodiment, it is assumed that the error of the non-interacting control amount in the previous calculation cycle (n−1) and the current calculation cycle (n) is substantially equal (not greatly different). That is, it is assumed that the following expressions (1) and (2) are satisfied.
D _d (n + 1) −D _d (n) ≈D _d (n) −D _d (n−1) = ΔD _d (n) (1)
D _q (n + 1) −D _q (n) ≈D _q (n) −D _q (n−1) = ΔD _q (n) (2)
If the non-interacting control amounts D _d (n) and D _q (n) are corrected by the predicted non-interacting control amount errors ΔD _d (n) and ΔD _q (n), the voltage command value V _{d is obtained.} ^{* And} V _q ^* can have appropriate values at the update timing. That is, the following expressions (3) and (4) are obtained, which is nothing but the outputs of the second adders 51d and 52d in the configuration of FIG.

Ｖ_d ^*＝Ｖ_do＋Ｄ_d(n)＋ΔＤ_d …(3)
Ｖ_q ^*＝Ｖ_qo＋Ｄ_q(n)＋ΔＤ_q …(4)
図５は、モータ制御装置１０によるモータ１の制御手順を説明するためのフローチャートである。まず、マイクロコンピュータ１２は、トルクセンサ７、車速センサ８、電流検出器１１ｕ，１１ｖ，１１ｗおよびレゾルバ２による検出値を読み込む（ステップＳ１）。基本目標電流演算部１５は、検出された操舵トルクおよび車速に基づき、目標電流Ｉ^*を演算する（ステップＳ２）。ｄｑ軸目標電流演算部１６は、その目標電流Ｉ^*に対応するｄ軸目標電流Ｉ_d ^*とｑ軸目標電流Ｉ_q ^*とを演算する（ステップＳ３）。ｄｑ軸電流演算部１７は、検出された相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗに対応するｄ軸電流Ｉ_dおよびｑ軸電流Ｉ_qを演算する（ステップＳ４）。ｄ軸目標電流Ｉ_d ^*とｄ軸電流Ｉ_dとから、ｄ軸偏差演算部１８ｄにおいて、ｄ軸偏差δＩ_dが演算され、ｑ軸目標電流Ｉ_q ^*とｑ軸電流Ｉ_qから、ｑ軸偏差演算部１８ｑにおいて、ｑ軸偏差δＩ_qが演算される（ステップＳ５）。また、回転角速度演算部２２は、レゾルバ２によって検出されるロータ回転位置に基づいて、回転角速度ωを演算する（ステップＳ６）。 V _d ^* = V _do + D _d (n) + ΔD _d (3)
V _q ^* = V _qo + D _q (n) + ΔD _q (4)
FIG. 5 is a flowchart for explaining a control procedure of the motor 1 by the motor control device 10. First, the microcomputer 12 reads detection values obtained by the torque sensor 7, the vehicle speed sensor 8, the current detectors 11u, 11v, 11w, and the resolver 2 (step S1). The basic target current calculation unit 15 calculates the target current I ^* based on the detected steering torque and vehicle speed (step S2). dq axis target current calculation unit 16 calculates and its target current d-axis target current corresponding to I ^* I _d ^* and q axis target current I _q ^* (step S3). The dq axis current calculation unit 17 calculates the d axis current I _d and the q axis current I _q corresponding to the detected phase currents Iu, Iv, Iw (step S4). From the d axis target current I _d ^* and the d-axis current I _d, the d-axis deviation calculation portion 18 d, the d-axis deviation .delta.I _d is calculated from the q-axis target current I _q ^* and the q-axis current I _q, the q-axis In the deviation calculator 18q, the q-axis deviation δI _q is calculated (step S5). Further, the rotational angular velocity calculation unit 22 calculates the rotational angular velocity ω based on the rotor rotational position detected by the resolver 2 (step S6).

次に、ｄｑ軸電圧指令値演算部１９において、ｄ軸電圧指令値Ｖ_d ^*とｑ軸電圧指令値Ｖ_q ^*とが演算される（ステップＳ７）。そして、電圧指令値座標変換部２０において、ｄ軸電圧指令値Ｖ_d ^*およびｑ軸電圧指令値Ｖ_q ^*に対応するＵ相電機子巻線、Ｖ相電機子巻線、Ｗ相電機子巻線への印加電圧指令値Ｖｕ^*，Ｖｖ^*，Ｖｗ^*が演算される（ステップＳ８）。これらの印加電圧指令値Ｖｕ^*，Ｖｖ^*，Ｖｗ^*に対応するＰＷＭ制御信号がＰＷＭ制御部２１から駆動回路１３に与えられる。これより、モータ１が駆動される（ステップＳ９）。そして、制御を終了するか否かを例えばイグニッションスイッチのオン・オフにより判断し（ステップＳ１０）、終了しない場合はステップＳ１に戻る。 Next, the dq-axis voltage command value calculation unit 19 calculates the d-axis voltage command value V _d ^* and the q-axis voltage command value V _q ^* (step S7). Then, in the voltage command value coordinate conversion unit 20, a U-phase armature winding, a V-phase armature winding, and a W-phase armature winding corresponding to the d-axis voltage command value V _d ^* and the q-axis voltage command value V _q ^* . Applied voltage command values Vu ^* , Vv ^* , Vw ^{* to the line} are calculated (step S8). PWM control signals corresponding to these applied voltage command values Vu ^* , Vv ^* , Vw ^* are given from the PWM control unit 21 to the drive circuit 13. Thereby, the motor 1 is driven (step S9). Then, it is determined whether or not to end the control by, for example, turning on / off the ignition switch (step S10).

図６は、ｄ軸電圧指令値Ｖ_d ^*およびｑ軸電圧指令値Ｖ_q ^*の演算手順を示すフローチャートである。まず、ｄ軸ＰＩ演算およびｑ軸ＰＩ演算によりｄ軸ＰＩ演算値Ｖ_doおよびｑ軸ＰＩ演算値Ｖ_qoがそれぞれ求められる（ステップＳ１０１）。一方、ｄ軸非干渉化制御量演算部５１ｂにおいて今演算周期（ｎ）のｄ軸非干渉化制御量Ｄ_d(n)が求められ、ｑ軸非干渉化制御量演算部５２ｂにおいて今演算周期（ｎ）のｑ軸非干渉化制御量Ｄ_q(n)が求められる（ステップＳ１０２）。また、ｄ軸補正値演算部５１ｅにおいて、今演算周期（ｎ）にけるｄ軸非干渉化制御量Ｄ_d(n)と前演算周期（ｎ−１）におけるｄ軸非干渉化制御量Ｄ_d(n-1)との差であるｄ軸補正値ΔＤ_dが求められる（ステップＳ１０３）。同様に、ｑ軸補正値演算部５２ｅにおいて、今演算周期（ｎ）におけるｑ軸非干渉化制御量Ｄ_q(n)と前演算周期（ｎ−１）におけるｑ軸非干渉化制御量Ｄ_q(n-1)との差であるｑ軸補正値ΔＤ_qが求められる（ステップＳ１０３）。そして、ｄ軸ＰＩ演算値Ｖ_doにｄ軸非干渉化制御量Ｄ_d(n)が加算され、その加算結果にｄ軸補正値ΔＤ_dを加算してｄ軸電圧指令値Ｖ_d ^*が求められる（ステップＳ１０４）。同様に、ｑ軸ＰＩ演算値Ｖ_qoにｑ軸非干渉化制御量Ｄ_q(n)が加算され、その加算結果にｑ軸補正値ΔＤ_qを加算してｑ軸電圧指令値Ｖ_q ^*が求められる（ステップＳ１０４）。こうして求められたｄ軸電圧指令値Ｖ_d ^*およびｑ軸電圧指令値Ｖ_q ^*が出力される。また、今演算周期（ｎ）における非干渉化制御量Ｄ_d(n)，Ｄ_q(n)は、次の演算周期（ｎ＋１）における補正値ΔＤ_d，ΔＤ_qの演算（ステップＳ１０３）のために、マイクロコンピュータ１２に備えられたメモリ（図示せず）に記憶される（ステップＳ１０５）。 FIG. 6 is a flowchart showing a calculation procedure of the d-axis voltage command value V _d ^* and the q-axis voltage command value V _q ^* . First, the d-axis PI calculation value V _do and the q-axis PI calculation value V _qo are respectively obtained by the d-axis PI calculation and the q-axis PI calculation (step S101). On the other hand, the d-axis decoupling control amount calculation unit 51b obtains the d-axis non-interacting control amount D _d (n) for the current calculation cycle (n), and the q-axis non-interacting control amount calculation unit 52b calculates the current calculation cycle. The q-axis decoupling control amount D _q (n) of (n) is obtained (step S102). Further, the d-axis correction value calculation unit 51e, the d-axis non-interacting control amount in kicking the calculation cycle (n) d-axis non-interacting control amount D _d (n) and the previous calculation cycle (n-1) D _d A d-axis correction value ΔD _d which is a difference from (n−1) is obtained (step S103). Similarly, in the q-axis correction value calculation section 52e, calculation cycle (n) in the q-axis non-interacting control amount D _q (n) and the previous calculation cycle (n-1) in the q-axis non-interacting control amount D _q A q-axis correction value ΔD _q which is a difference from (n−1) is obtained (step S103). Then, the d-axis decoupling control amount D _d (n) is added to the d-axis PI calculation value V _do , and the d-axis correction value ΔD _d is added to the addition result to obtain the d-axis voltage command value V _d ^*. (Step S104). Similarly, q-axis _decoupling control amount D _q (n) is added to q-axis PI calculation value V _qo , and q-axis correction value ΔD _q is added to the addition result to obtain q-axis voltage command value V _q ^*. It is obtained (step S104). The d-axis voltage command value V _d ^* and the q-axis voltage command value V _q ^* thus obtained are output. Further, the non-interacting control amounts D _d (n) and D _q (n) in the current calculation cycle (n) are for calculating the correction values ΔD _d and ΔD _{q in} the next calculation cycle (n + 1) (step S103). Is stored in a memory (not shown) provided in the microcomputer 12 (step S105).

以上のように、この実施形態によれば、モータ電流等の検出時点から電圧指令値更新時点までの遅れ時間における非干渉化制御量Ｄ_d，Ｄ_qの変化が予測され、この予測に対応する補正値ΔＤ_d，ΔＤ_qで補正した電圧指令値Ｖ_d ^*，Ｖ_q ^*が出力される。したがって、これらの電圧指令値Ｖ_d ^*，Ｖ_q ^*は、それらが更新される時点において適切な非干渉化制御量を反映した値となる。その結果、非干渉化制御によって応答性および追従性を向上することができる。しかも、適切な電圧指令値Ｖ_d ^*，Ｖ_q ^*が設定される結果、モータ電流が変動的になることを抑制できるので、制御の安定性を確保することができる。これにより、振動や異音を抑制しつつ動特性を向上できるので、電動パワーステアリング装置における操舵フィーリングを向上することができる。 As described above, according to this embodiment, a change in the non-interacting control amounts D _d and D _q in the delay time from the detection time of the motor current or the like to the update time of the voltage command value is predicted, and this prediction corresponds to this prediction. Voltage command values V _d ^* and V _q ^* corrected with the correction values ΔD _d and ΔD _q are output. Therefore, these voltage command values V _d ^* and V _q ^* are values that reflect an appropriate non-interacting control amount when they are updated. As a result, responsiveness and followability can be improved by non-interacting control. In addition, as a result of setting appropriate voltage command values V _d ^* and V _q ^* , the motor current can be suppressed from fluctuating, so that the stability of the control can be ensured. Thereby, since a dynamic characteristic can be improved, suppressing a vibration and abnormal noise, the steering feeling in an electric power steering device can be improved.

以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明はさらに他の形態で実施することも可能である。たとえば、前述の実施形態では、ｑ軸非干渉化制御量演算部５２ｂで求められるｑ軸非干渉化制御量Ｄ_qをωＬ_dＩ_d＋ωΦとしているが、これに代えて、ωＬ_dＩ_dをｑ軸非干渉化制御量Ｄ_qとして用いてもよい。
また、前述の実施形態では、ＰＩ演算値を非干渉化制御量で補正し、さらに、その補正後の値をｄ軸／ｑ軸補正値で補正しているが、非干渉化制御量をｄ軸／ｑ軸補正値で補正し、この補正された後の非干渉化制御量でＰＩ演算値を補正する構成としてもよい。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention can be implemented in other forms. For example, in the above-described embodiment, the q-axis non-interacting control amount D _q obtained by the q-axis non-interacting control amount calculating unit 52b is set to ωL _d I _d + ωΦ, but instead of this, ωL _d I _{d is set} to The q-axis non-interacting control amount D _q may be used.
Also, in the implementation form described above, by correcting the PI calculation values in a non-interacting control amount, further, although the value of the corrected are corrected by the d-axis / q-axis correction value, the non-interacting control amount A correction may be made with the d-axis / q-axis correction value, and the PI calculation value may be corrected with the non-interacting control amount after this correction.

また、前述の実施形態では、レゾルバ２でロータ回転位置を検出しているが、いわゆるセンサレス制御によってロータ回転位置を推定してもよい。そして、この推定されたロータ回転位置に基づいて回転角速度ωを演算するようにしてもよい。
また、ロータ回転位置に基づいて回転角速度ωを求める代わりに、次式(5)(6)に示すモータの方程式を利用して回転角速度ωを求めるようにしてもよい。ただし、次式(5)(6)において、ｐは微分演算子を表す。 In the above-described embodiment, the rotor rotational position is detected by the resolver 2, but the rotor rotational position may be estimated by so-called sensorless control. The rotational angular velocity ω may be calculated based on the estimated rotor rotational position.
Further, instead of obtaining the rotational angular velocity ω based on the rotor rotational position, the rotational angular velocity ω may be obtained by using a motor equation shown in the following equations (5) and (6). However, in the following formulas (5) and (6), p represents a differential operator.

Ｖ_d−（Ｒ＋ｐＬ_d）Ｉ_d＝ω（−Ｌ_qＩ_q） …(5)
Ｖ_q−（Ｒ＋ｐＬ_q）Ｉ_q＝ω（Φ＋Ｌ_dＩ_d） …(6)
より具体的には、微分項を省略して、次式(7)または(8)に従って回転角速度ωを求めることができる。
ω＝（Ｖ_d(n-1)−ＲＩ_d）／（−Ｌ_qＩ_q） …(7)
ω＝（Ｖ_q(n-1)−ＲＩ_q）／（Φ＋Ｌ_dＩ_d） …(8)
このような演算によって回転角速度ωを求めることにより、応答のよい回転角速度演算が可能になるので、非干渉化制御量をより的確に演算することができるようになる。 V _d − (R + pL _d ) I _d = ω (−L _q I _q ) (5)
V _q − (R + pL _q ) I _q = ω (Φ + L _d I _d ) (6)
More specifically, the rotational angular velocity ω can be obtained according to the following equation (7) or (8) with the differential term omitted.
ω = (V _d (n−1) −RI _d ) / (− L _q I _q ) (7)
ω = (V _q (n−1) −RI _q ) / (Φ + L _d I _d ) (8)
By calculating the rotational angular velocity ω by such calculation, it is possible to perform a rotational angular velocity calculation with a good response, so that the non-interacting control amount can be calculated more accurately.

また、ＳＰＭ（Surface Permanent Magnet：表面磁石貼付型）モータなどのように、Ｌ_dとＬ_qとの差が小さい場合には、Ｌ_d＝Ｌ_qとして非干渉化制御量等を演算してもよい。
また、前述の実施形態では、電動パワーステアリング装置の駆動源としてのモータに本発明が適用された例について説明したが、この発明は、電動パワーステアリング装置以外の用途のモータの制御に対しても適用が可能である。とくに、サーボ系で応答性や追従性が要求される用途でのモータトルク制御に応用すると効果的である。 Further, when the difference between L _d and L _q is small, such as an SPM (Surface Permanent Magnet) motor, the non-interacting control amount is calculated as L _d = L _q. Good.
In the above-described embodiment, the example in which the present invention is applied to the motor as the drive source of the electric power steering apparatus has been described. However, the present invention is also applicable to the control of a motor for applications other than the electric power steering apparatus. Applicable. In particular, it is effective when applied to motor torque control in applications where responsiveness and followability are required in a servo system.

その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。 In addition, various design changes can be made within the scope of matters described in the claims.

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の電気的構成を説明するためのブロック図である。1 is a block diagram for explaining an electrical configuration of an electric power steering apparatus to which a motor control device according to an embodiment of the present invention is applied. FIG. ｄｑ軸電圧指令値演算部の詳しい構成を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the detailed structure of a dq axis voltage command value calculating part. ｄ軸電流およびｑ軸電流の検出と、ｄｑ座標軸の回転との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the detection of d-axis current and q-axis current, and rotation of a dq coordinate axis. 電流値取得および電圧指令値更新の各タイミングを例示する図解図である。It is an illustration figure which illustrates each timing of electric current value acquisition and voltage command value update. モータ制御装置によるモータの制御手順を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the control procedure of the motor by a motor control apparatus. ｄ軸電圧指令値およびｑ軸電圧指令値の演算手順を示すフローチャートである。 It is a flowchart which shows the calculation procedure of d-axis voltage command value and q-axis voltage command value .

Explanation of symbols

１…モータ、２…レゾルバ、１０…モータ制御装置、１１…電流検出部、１２…マイクロコンピュータ、５１…ｄ軸電圧指令値演算部、５１ｃ…ｄ軸第１加算部、５１ｄ…ｄ軸第２加算部、５１ｅ…ｄ軸補正値演算部、５２…ｑ軸電圧指令値演算部、５２ｃ…ｑ軸第１加算部、５２ｄ…ｑ軸第２加算部、５２ｅ…ｑ軸補正値演算部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Motor, 2 ... Resolver, 10 ... Motor control apparatus, 11 ... Current detection part, 12 ... Microcomputer, 51 ... d-axis voltage command value calculating part, 51c ... d-axis 1st addition part, 51d ... d-axis 2nd Adder , 51e ... d-axis correction value calculator, 52 ... q-axis voltage command value calculator, 52c ... q-axis first adder, 52d ... q-axis second adder , 52e ... q-axis correction value calculator

Claims

A motor control device that updates and outputs a motor drive value for each predetermined calculation cycle,
Basic drive value calculating means for calculating a basic drive value for driving the motor;
A non-interacting control amount calculating means for calculating a non-interacting control amount for non-interacting control of the motor;
A correction value calculating means for calculating a correction value for correcting the non-interacting control amount calculated by the non-interacting control amount calculating means;
The basic driving value calculated by the basic driving value calculating means is corrected by the non-interacting control amount calculated by the non-interacting control amount calculating means and the correction value calculated by the correction value calculating means. and correcting means for obtaining the motor drive value by,
Look including a drive means for driving the motor based on the motor drive value obtained by the correction of this correction means,
The correction value calculating means is decoupled calculated by the non-interacting control amount computing means in the previous computing cycle from the non-interacting control quantity computed by the non-interacting control amount computing means in the current computing cycle. A motor control device that calculates a value obtained by subtracting a control amount as the correction value .