JP5168536B2 - Motor control device - Google Patents

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Description

この発明は、ブラシレスモータをセンサレス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 sensorless driving of 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DCモータを駆動制御するためのモータ制御装置は、一般に、ロータの回転位置を検出するための位置センサの出力に応じてモータ電流の供給を制御するように構成されている。しかし、位置センサの耐環境性が問題となるうえ、高価な位置センサおよびこれに関連する配線がコストの削減を阻害し、かつ、小型化を阻害している。そこで、位置センサを用いることなくブラシレスDCモータを駆動するセンサレス駆動方式が提案されている。センサレス駆動方式は、ロータの回転に伴う誘起電圧を推定することによって、磁極の位相(ロータの電気角)を推定する方式である。   A motor control device for driving and controlling a brushless DC motor is generally configured to control the supply of motor current according to the output of a position sensor for detecting the rotational position of the rotor. However, the environmental resistance of the position sensor becomes a problem, and the expensive position sensor and the wiring associated therewith hinder the cost reduction and the size reduction. Therefore, a sensorless driving method for driving a brushless DC motor without using a position sensor has been proposed. The sensorless driving method is a method for estimating the phase of the magnetic pole (electrical angle of the rotor) by estimating the induced voltage accompanying the rotation of the rotor.

ロータ停止時および極低速回転時には、誘起電圧を推定できないので、別の方式で磁極の位相が推定される。具体的には、図2(a)に示すように、ロータ50の回転中心を原点とする固定座標であるαβ座標の原点まわりにロータ50の回転方向に沿って回転する高周波電圧ベクトル(大きさは一定)が形成されるように、高周波探査電圧がU,V,W相のステータ巻線51,52,53に印加される。高周波電圧ベクトルは、ロータ50の回転速度に対して十分に高速に回転する電圧ベクトルである。この高周波電圧ベクトルの印加に伴って、U,V,W相のステータ巻線51,52,53に電流が流れる。この三相の電流の大きさおよび方向をαβ座標上で表した電流ベクトルは、原点まわりに回転することになる。   Since the induced voltage cannot be estimated when the rotor is stopped and when rotating at a very low speed, the phase of the magnetic pole is estimated by another method. Specifically, as shown in FIG. 2 (a), a high-frequency voltage vector (magnitude) that rotates around the origin of the αβ coordinate, which is a fixed coordinate with the rotation center of the rotor 50 as the origin, along the rotation direction of the rotor 50. Is applied to the U, V, and W phase stator windings 51, 52, and 53. The high-frequency voltage vector is a voltage vector that rotates at a sufficiently high speed with respect to the rotational speed of the rotor 50. Along with the application of the high-frequency voltage vector, current flows through the U, V, and W-phase stator windings 51, 52, and 53. A current vector representing the magnitude and direction of the three-phase current on the αβ coordinate rotates around the origin.

ロータ50のインダクタンスは、磁束方向に沿う磁極軸であるd軸と、これに直交するq軸(トルク方向に沿う軸)とで異なる値をとる。そのため、電流ベクトルの大きさは、d軸に近い方向の場合に大きく、q軸に近い方向の場合に小さくなる。その結果、図2(b)に示すように、電流ベクトルの終点は、αβ座標上において、ロータ50のd軸方向を長軸とする楕円形の軌跡55を描く。   The inductance of the rotor 50 takes different values for the d-axis, which is the magnetic pole axis along the magnetic flux direction, and the q-axis (axis along the torque direction) orthogonal thereto. For this reason, the magnitude of the current vector is large in the direction close to the d-axis, and is small in the direction close to the q-axis. As a result, as shown in FIG. 2B, the end point of the current vector draws an elliptical locus 55 having the major axis in the d-axis direction of the rotor 50 on the αβ coordinates.

したがって、電流ベクトルの大きさは、ロータ50のN極方向およびS極方向において極大値を有する。すなわち、電圧ベクトルの大きさが図3(b)のように変化するのに対して、電流ベクトルの大きさは、図3(a)に示すように、その1周期中に、2つの極大値を有する。この場合、電圧ベクトルの大きさが十分に大きければ、ステータの磁気飽和の影響により、ロータ50のN極側の方がS極側よりもインダクタンスが小さくなり、N極方向の電流ベクトルの大きさが最大値をとることになる(曲線L1参照)。   Therefore, the magnitude of the current vector has a maximum value in the N-pole direction and the S-pole direction of the rotor 50. In other words, the magnitude of the voltage vector changes as shown in FIG. 3 (b), whereas the magnitude of the current vector, as shown in FIG. Have In this case, if the magnitude of the voltage vector is sufficiently large, the inductance of the N pole side of the rotor 50 becomes smaller than that of the S pole side due to the influence of the magnetic saturation of the stator, and the magnitude of the current vector in the N pole direction. Takes the maximum value (see curve L1).

そこで、十分に大きな高周波電圧ベクトルを印加してN極に対応した電流ベクトルの極大を特定しておき、その後は、大きさを小さくした高周波電圧ベクトルを印加し、電流ベクトルの極大値に基づいて、ロータ50の位相を推定することができる。より具体的には、大きさが最大値をとるときの電流ベクトルのα軸成分Iαおよびβ軸成分Iβにより、ロータ50の位相角(電気角)θは、θ=Tan-1(Iβ/Iα)として求められる。
特開2004−343963号公報 陳 志謙他、「外乱オブザーバと速度適応同定による円筒型ブラシレスDCモータの位置・速度センサレス制御」、電気学会論文誌 D,118巻7/8号、平成10年
Therefore, a sufficiently large high-frequency voltage vector is applied to specify the maximum of the current vector corresponding to the N pole, and thereafter, a high-frequency voltage vector having a reduced size is applied, based on the maximum value of the current vector. The phase of the rotor 50 can be estimated. More specifically, the phase angle (electrical angle) θ of the rotor 50 becomes θ = Tan −1 (I by the α-axis component I α and the β-axis component I β of the current vector at the maximum value. β / I α ).
JP 2004-343963 A Chen Zhen et al., “Position / Velocity Sensorless Control of Cylindrical Brushless DC Motor Using Disturbance Observer and Velocity Adaptive Identification”, IEEJ Transactions D, 118, 7/8, 1998

誘起電圧を用いてロータ位置を推定できる高速域においては、高周波探査電圧を用いた位置推定手法を用いることは適切ではない。これは、高周波探査電圧の印加によって効率が低下するおそれがあるうえ、モータの制御に悪影響を及ぼすおそれがあるからである。
そこで、ロータ停止時および極低速回転時には、高周波探査電圧を用いてロータ位置を推定する低速域用位置推定処理を行う一方で、高速域では、誘起電圧を用いてロータ位置を推定する高速域用位置推定処理を行うことが考えられる。
In a high speed range where the rotor position can be estimated using the induced voltage, it is not appropriate to use the position estimation method using the high frequency exploration voltage. This is because the efficiency may be lowered by the application of the high-frequency exploration voltage, and the control of the motor may be adversely affected.
Therefore, when the rotor is stopped and when rotating at very low speeds, position estimation processing for the low speed range that estimates the rotor position using the high frequency exploration voltage is performed, while in the high speed range, the rotor position is estimated using the induced voltage. It is conceivable to perform position estimation processing.

ところが、低速域用位置推定処理で得られたロータ推定位置と、高速域用位置推定処理で得られたロータ推定位置とは必ずしも一致しない。そのため、モータの回転速度に応じて低速域用位置推定処理と高速域用位置推定処理とを切り換えると、ロータ推定位置が不連続になり、制御に悪影響を与えるおそれがある。
そこで、この発明の目的は、低速域用位置検出と高速域用位置検出との切り換え時における制御の安定性を向上できるモータ制御装置を提供することである。
However, the estimated rotor position obtained by the low-speed region position estimation process and the estimated rotor position obtained by the high-speed region position estimation process do not necessarily match. Therefore, when the low speed range position estimation process and the high speed range position estimation process are switched according to the rotation speed of the motor, the estimated rotor position becomes discontinuous, which may adversely affect the control.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a motor control device capable of improving the stability of control at the time of switching between position detection for a low speed region and position detection for a high speed region.

上記の目的を達成するための請求項1記載の発明は、モータ(3)が所定の低速域で回転している状態に適合するように設計され、前記モータの回転位置を求める低速域用位置検出手段(41)と、前記モータが前記低速域よりも高速な所定の高速域で回転している状態に適合するように設計され、前記モータの回転位置を求める高速域用位置検出手段(42)と、前記低速域用位置検出手段および高速域用位置検出手段によって求められるモータの回転位置から、前記モータの回転速度を演算するための回転速度演算手段(22)と、前記低速域用位置検出手段および高速域用位置検出手段によってそれぞれ求められるモータの回転位置、ならびに前記回転速度演算手段によって演算される回転速度に基づいて、前記モータの回転位置を推定する回転位置推定手段(43〜47)とを含み、前記回転位置推定手段は、前記低速域と高速域との間の中速域において、前記低速域用位置検出手段が求める低速回転位置(θ^ L )と、前記高速域用位置検出手段が求める高速回転位置(θ^ H )とを、前記回転速度演算手段が求める回転速度に応じて内分して内分回転位置(θ^ M )を求める内分手段(43,47)と、前記中速域と前記高速域との境界付近の第1所定速度(ω THE )において、前記内分手段が求める内分回転位置と前記高速域用位置検出手段が求める高速回転位置とを不連続に切り換え、前記低速域と中速域との境界付近の第2所定速度(ω TLE )において、前記内分手段が求める内分回転位置と前記低速域用位置検出手段が求める低速回転位置とを不連続に切り換えて選択回転位置(θ^ S )として出力する切り換え手段(44)と、この切り換え手段が出力する選択回転位置を補正して漸次的に変化する推定回転位置(θ^)を出力する補正手段(45,46)とを含み、前記補正手段が、前記内分回転位置と前記高速回転位置または前記低速回転位置との誤差を初期補正値として、時間経過とともに零に収束するように求めた補正値(θc)によって前記選択回転位置を補正する、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。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is designed to be adapted to a state in which the motor (3) is rotating in a predetermined low speed range, and a low speed range position for obtaining the rotational position of the motor. A detection means (41) and a high-speed position detection means (42) designed to match the state in which the motor is rotating in a predetermined high-speed range that is faster than the low-speed range, and for determining the rotational position of the motor. ), A rotation speed calculation means (22) for calculating the rotation speed of the motor from the rotation position of the motor obtained by the position detection means for the low speed range and the position detection means for the high speed range, and the position for the low speed range The rotational position of the motor is estimated based on the rotational position of the motor obtained by the detecting means and the position detecting means for the high speed range, and the rotational speed calculated by the rotational speed calculating means. Look including the rotational position estimation means (43 to 47) for the rotational position estimating means, the low speed rotational position in fast zone, which is the low speed region position detection means obtaining in between the low speed range and high speed range ( θ ^ L ) and the high speed rotation position (θ ^ H ) obtained by the high speed range position detection means are divided internally according to the rotation speed obtained by the rotation speed calculation means, and the internal rotation position (θ ^ M ) And the first predetermined speed (ω THE ) in the vicinity of the boundary between the medium speed range and the high speed range, the internal rotation position determined by the internal division means and the high speed range The high-speed rotation position obtained by the position detection means is switched discontinuously, and at the second predetermined speed (ω TLE ) near the boundary between the low speed range and the medium speed range, the internal rotation position obtained by the internal division means and the The low-speed rotation position required by the low-speed position detection means is switched discontinuously and selected Switching means (44) that outputs as the rotational position (θ ^ S ), and correction means (45,) that outputs the estimated rotational position (θ ^) that gradually changes by correcting the selected rotational position output by the switching means. 46), and the correction means uses the error between the internal rotation position and the high speed rotation position or the low speed rotation position as an initial correction value so as to converge to zero over time. ) To correct the selected rotational position . The alphanumeric characters in parentheses indicate corresponding components in the embodiments described later. The same applies hereinafter.

この構成によれば、低速域用位置検出手段が求める低速回転位置および高速域用位置検出手段が求める高速回転位置の両方を用い、回転速度演算手段によって演算される回転速度に基づいて、モータの回転位置が推定される。これにより、低速回転位置と高速回転位置とを単純に切り換えるのではなく、両者を混合して妥当な回転位置を推定することが可能になり、また、求められる回転位置に不連続が生じることを抑制または防止できる。これにより、低速域用位置検出と高速域用位置検出との切り換え時における制御の安定性を向上できる。
また、この発明では、前記低速域と高速域との間の中速域において、低速回転位置(θ^ L )と高速回転位置(θ^ H )とを回転速度に応じて内分して内分回転位置(θ^ M )が求められるので、低速回転位置と高速回転位置とを混合して、妥当な回転位置を推定できる。
さらに、切り換え手段によって、内分回転位置と高速回転位置とを不連続に切り換えられ、また、内分回転位置と低速回転位置とが不連続に切り換えられる一方で、切り換え手段が出力する選択回転位置が補正手段によって補正されて、漸次的に変化する(変化が緩和された)推定回転位置が出力される。これにより、中速域が狭い速度領域である場合であっても、内分回転位置が急激に変化することを抑制でき、かつ、切り換えに伴う不連続は、補正手段による補正によって緩和できる。こうして、低速域用位置検出と高速域用位置検出との切り換え時における制御の安定性を向上できる。
According to this configuration, both the low-speed rotation position obtained by the low-speed range position detection means and the high-speed rotation position obtained by the high-speed range position detection means are used, and the motor speed is calculated based on the rotation speed calculated by the rotation speed calculation means. The rotational position is estimated. As a result, instead of simply switching between the low-speed rotation position and the high-speed rotation position, it is possible to estimate the appropriate rotation position by mixing the two, and that there is a discontinuity in the required rotation position. Can be suppressed or prevented. Thereby, it is possible to improve the stability of control when switching between the position detection for the low speed range and the position detection for the high speed range.
In the present invention, in the middle speed range between the low speed range and the high speed range, the low speed rotation position (θ ^ L ) and the high speed rotation position (θ ^ H ) are internally divided according to the rotation speed. Since the minute rotation position (θ ^ M ) is obtained, a reasonable rotation position can be estimated by mixing the low-speed rotation position and the high-speed rotation position.
Furthermore, the switching means can switch the internal rotation position and the high speed rotation position discontinuously, and the internal rotation position and the low speed rotation position can be switched discontinuously, while the selected rotation position output by the switching means. Is corrected by the correcting means, and an estimated rotational position that gradually changes (a change is reduced) is output. Thereby, even when the medium speed region is a narrow speed region, it is possible to suppress a sudden change in the internal rotation position, and the discontinuity associated with the switching can be mitigated by correction by the correction means. Thus, it is possible to improve the stability of control when switching between the position detection for the low speed range and the position detection for the high speed range.

請求項2記載の発明は、前記モータに流れるモータ電流を検出するモータ電流検出手段(9)をさらに含み、前記低速域用位置検出手段は、前記モータ電流検出手段によって検出されるモータ電流に基づいてモータの回転位置を推定する低速域用位置推定手段(41)を含む、請求項1記載のモータ制御装置である。この場合、さらに、前記モータに印加されるモータ電圧を指示するモータ電圧指示手段(13,14)を備え、モータ電流およびモータ電圧に基づいてモータの回転位置を推定する構成としてもよい。   The invention according to claim 2 further includes motor current detecting means (9) for detecting a motor current flowing through the motor, wherein the low speed range position detecting means is based on the motor current detected by the motor current detecting means. The motor control device according to claim 1, further comprising low-speed range position estimating means (41) for estimating the rotational position of the motor. In this case, motor voltage instruction means (13, 14) for instructing the motor voltage applied to the motor may be further provided, and the rotational position of the motor may be estimated based on the motor current and the motor voltage.

請求項3記載の発明は、前記モータに流れるモータ電流を検出するモータ電流検出手段(9)と、前記モータに印加されるモータ電圧を指示するモータ電圧指示手段(13,14)とをさらに含み、前記高速域用位置検出手段は、前記モータ電流検出手段によって検出されるモータ電流および前記モータ電圧指示手段によって指示されるモータ電圧に基づいてモータの回転位置を推定する高速域用位置推定手段を含む、請求項1または2記載のモータ制御装置である。たとえば、モータ電流とモータ指示電圧とに基づいてモータの誘起電圧を推定し、この推定された誘起電圧に基づいてモータの回転位置を推定することができる。   The invention described in claim 3 further includes motor current detecting means (9) for detecting a motor current flowing through the motor, and motor voltage indicating means (13, 14) for indicating a motor voltage applied to the motor. The high speed range position detecting means includes high speed range position estimating means for estimating the rotational position of the motor based on the motor current detected by the motor current detecting means and the motor voltage indicated by the motor voltage indicating means. It is a motor control device of Claim 1 or 2 containing. For example, the induced voltage of the motor can be estimated based on the motor current and the motor command voltage, and the rotational position of the motor can be estimated based on the estimated induced voltage.

請求項4記載の発明は、前記補正手段が、前記切り換え手段が前記選択回転位置を前記内分回転位置から前記高速回転位置へと切り換えるときには前記内分回転位置と前記高速回転位置との誤差を前記初期補正値とし、前記切り換え手段が前記選択回転位置を前記内分回転位置から前記低速回転位置へと切り換えるときには前記内分回転位置と前記低速回転位置との誤差を前記初期補正値として、前記選択回転位置の切り換えからの時間経過とともに零に収束するように補正値を求める補正値演算手段(45)と、前記補正値演算手段によって演算された補正値を前記切り換え手段によって出力される選択回転位置に加算する加算手段(46)とを含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載のモータ制御装置である。  According to a fourth aspect of the present invention, when the correction means switches the selected rotation position from the internal rotation position to the high speed rotation position, the correction means calculates an error between the internal rotation position and the high speed rotation position. The initial correction value, and when the switching means switches the selected rotation position from the internal rotation position to the low-speed rotation position, an error between the internal rotation position and the low-speed rotation position is used as the initial correction value. A correction value calculation means (45) for obtaining a correction value so as to converge to zero with the passage of time from switching of the selected rotation position, and a selection rotation in which the correction value calculated by the correction value calculation means is output by the switching means. It is a motor control apparatus as described in any one of Claims 1-3 containing the addition means (46) added to a position.

請求項5記載の発明は、前記内分回転位置が前記選択回転位置とされる制御領域から前記高速回転位置が前記選択回転位置とされる制御領域への第1制御領域遷移、または前記内分回転位置が前記選択回転位置とされる制御領域から前記低速回転位置が前記選択回転位置とされる制御領域への第2制御領域遷移が発生したかどうかを判断する制御領域遷移判断手段(S21)と、前記第1制御領域遷移または前記第2制御領域遷移が生じたときに前記初期補正値を更新し、前記第1制御領域遷移または前記第2制御領域遷移が生じなければ前記初期補正値を更新しない初期補正値更新手段(S22)とをさらに含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載のモータ制御装置である。  The invention according to claim 5 is a first control region transition from a control region in which the internal rotation position is the selected rotation position to a control region in which the high speed rotation position is the selected rotation position, or the internal division. Control region transition determining means (S21) for determining whether or not a second control region transition from a control region in which the rotational position is the selected rotational position to a control region in which the low-speed rotational position is the selected rotational position has occurred. And the initial correction value is updated when the first control region transition or the second control region transition occurs, and the initial correction value is set if the first control region transition or the second control region transition does not occur. The motor control device according to any one of claims 1 to 4, further comprising initial correction value updating means (S22) that is not updated.

請求項6記載の発明は、前記内分手段は、前記モータが前記低速域から前記高速域に向かって加速する制御領域において、前記高速回転位置θ^  According to a sixth aspect of the present invention, the internal dividing means includes the high-speed rotation position θ ^ in a control region in which the motor accelerates from the low-speed range toward the high-speed range. HH 、前記低速回転位置θ^, The low-speed rotation position θ ^ LL 、および前記高速回転位置θ^, And the high-speed rotation position θ ^ HH の使用率を表す第1内分係数α(ただし0≦α)を用いて、前記内分回転位置θ^Using the first internal division coefficient α (where 0 ≦ α) representing the usage rate, the internal rotation position θ ^ MM を式θ^With the formula θ ^ MM =(1−α)θ^= (1-α) θ ^ LL ・+α・θ^・ + Α ・ θ ^ HH によって求め、前記モータが前記高速域から前記低速域に向かって減速する制御領域において、前記高速回転位置θ^In the control region where the motor decelerates from the high speed region toward the low speed region, the high speed rotational position θ ^ HH 、前記低速回転位置θ^, The low-speed rotation position θ ^ LL 、および前記高速回転位置θ^, And the high-speed rotation position θ ^ HH の使用率を表す第2内分係数β(ただしα<β≦1)を用いて、前記内分回転位置θ^Using the second internal division coefficient β (where α <β ≤ 1) representing the usage rate of the internal rotation position θ ^ MM を式θ^With the formula θ ^ MM =(1−β)θ^= (1-β) θ ^ LL ・+β・θ^・ + Β ・ θ ^ HH によって求める、請求項1〜5のいずれか一項に記載のモータ制御装置である。It is a motor control device given in any 1 paragraph of Claims 1-5 calculated by these.

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1と、車両の舵取り機構2に操舵補助力を与える電動モータ3と、この電動モータ3を駆動制御するモータ制御装置5とを備えている。モータ制御装置5は、トルクセンサ1が検出する操舵トルクに応じて電動モータ3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。電動モータ3は、この実施形態では、三相ブラシレスDCモータであり、図2(a)に図解的に示すように、界磁としてのロータ50と、U相、V相およびW相のステータ巻線51,52,53とを備えている。電動モータ3は、ロータの外部にステータを配置したインナーロータ型のものであってもよいし、筒状のロータの内部にステータを配置したアウターロータ型のものであってもよい。
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. The electric power steering apparatus includes a torque sensor 1 that detects a steering torque applied to a steering wheel of a vehicle, an electric motor 3 that applies a steering assist force to a steering mechanism 2 of the vehicle, and a motor control that drives and controls the electric motor 3. And a device 5. The motor control device 5 drives the electric motor 3 in accordance with the steering torque detected by the torque sensor 1, thereby realizing appropriate steering assistance according to the steering situation. In this embodiment, the electric motor 3 is a three-phase brushless DC motor, and as illustrated schematically in FIG. 2A, the rotor 50 as a magnetic field and U-phase, V-phase, and W-phase stator windings. Lines 51, 52, and 53 are provided. The electric motor 3 may be an inner rotor type in which a stator is disposed outside the rotor, or may be an outer rotor type in which a stator is disposed inside a cylindrical rotor.

モータ制御装置5は、マイクロコンピュータ7と、このマイクロコンピュータ7によって制御され、電動モータ3に電力を供給する駆動回路(インバータ回路)8と、電動モータ3の各相のステータ巻線に流れる電流を検出する電流センサ9とを備えている。マイクロコンピュータ7は、CPUおよびメモリ(ROMおよびRAMなど)を備えており、所定のプログラムを実行することによって、複数の機能処理部として機能するようになっている。この複数の機能処理部には、電流指令値生成部11と、PI(比例積分)制御部12と、指示電圧生成部13と、γδ/αβ座標変換部14と、αβ/UVW座標変換部15と、PWM制御部16と、UVW/αβ座標変換部17と、αβ/γδ座標変換部18と、偏差演算部19と、位置推定部21と、回転速度推定部22と、高周波電圧発生部23とを備えている。   The motor control device 5 includes a microcomputer 7, a drive circuit (inverter circuit) 8 that is controlled by the microcomputer 7 and supplies electric power to the electric motor 3, and currents that flow through the stator windings of each phase of the electric motor 3. And a current sensor 9 for detection. The microcomputer 7 includes a CPU and a memory (such as a ROM and a RAM), and functions as a plurality of function processing units by executing a predetermined program. The plurality of function processing units include a current command value generation unit 11, a PI (proportional integration) control unit 12, an instruction voltage generation unit 13, a γδ / αβ coordinate conversion unit 14, and an αβ / UVW coordinate conversion unit 15. A PWM control unit 16, a UVW / αβ coordinate conversion unit 17, an αβ / γδ coordinate conversion unit 18, a deviation calculation unit 19, a position estimation unit 21, a rotation speed estimation unit 22, and a high frequency voltage generation unit 23. And.

電流指令値生成部11は、電動モータ3のロータ磁極方向に沿うd軸電流成分の指令値Id *と、d軸に直交するq軸電流成分の指令値Iq *を生成する。以下、これらをまとめて言うときには、「電流指令値Idq」という。ただし、dq座標平面はロータ50の回転方向に沿う平面であり、d軸およびq軸は、ロータ50とともに回転する回転座標系を規定する(図2参照)。 The current command value generation unit 11 generates a command value I d * for the d-axis current component along the rotor magnetic pole direction of the electric motor 3 and a command value I q * for the q-axis current component orthogonal to the d axis. Hereinafter, these are collectively referred to as “current command value I dq ”. However, the dq coordinate plane is a plane along the rotation direction of the rotor 50, and the d axis and the q axis define a rotation coordinate system that rotates together with the rotor 50 (see FIG. 2).

電動モータ3のU相、V相およびW相に与えるべき電流(正弦波電流)の振幅を表す電流指令値I*を用いると、d軸電流指令値Id *およびq軸電流指令値Iq *は、次式(1)(2)のように表される。 When the current command value I * representing the amplitude of the current (sine wave current) to be applied to the U phase, V phase and W phase of the electric motor 3 is used, the d axis current command value I d * and the q axis current command value I q * Is expressed by the following equations (1) and (2).

Figure 0005168536
したがって、電流指令値生成部11は、d軸電流指令値Id *=0を生成する一方で、トルクセンサ1によって検出される操舵トルクに応じたq軸電流指令値Iq *を生成する。より具体的には、操舵トルクに対応したq軸電流指令値Iq *を記憶したマップ(テーブル)を用いてq軸電流指令値Iq *が生成されるようになっていてもよい。電動モータ3が発生するトルクは、モータ電流に対応するから、電流指令値Idqは、電動モータ3から発生させるべきトルクを指令するための「トルク指令値」と言い換えることもできる。
Figure 0005168536
Therefore, the current command value generation unit 11 generates the d-axis current command value I d * = 0, while generating the q-axis current command value I q * corresponding to the steering torque detected by the torque sensor 1. More specifically, the q-axis current command value I q * may be generated using a map (table) that stores the q-axis current command value I q * corresponding to the steering torque. Since the torque generated by the electric motor 3 corresponds to the motor current, the current command value I dq can be rephrased as a “torque command value” for commanding the torque to be generated from the electric motor 3.

電流センサ9は、電動モータ3のU相電流IU、V相電流IVおよびW相電流Iwを検出する(以下、これらをまとめていうときには「三相検出電流IUVW」という)。その検出値は、UVW/αβ座標変換部17に与えられる。
UVW/αβ座標変換部17は、三相検出電流IUVWを、二相固定座標系上での電流IαおよびIβ(以下、これらをまとめていうときには「二相検出電流Iαβ」という。)に座標変換する。二相固定座標系とは、ロータ50の回転中心を原点としてα軸およびこれに直交するβ軸を定めた固定座標系である(図2参照)。座標変換された二相検出電流Iαβは、αβ/γδ座標変換部18に与えられる。
The current sensor 9 detects the U-phase current I U , the V-phase current I V and the W-phase current I w of the electric motor 3 (hereinafter, collectively referred to as “three-phase detection current I UVW ”). The detected value is given to the UVW / αβ coordinate converter 17.
The UVW / αβ coordinate conversion unit 17 converts the three-phase detection current I UVW into the currents I α and I β on the two-phase fixed coordinate system (hereinafter, collectively referred to as “two-phase detection current I αβ ”). Convert coordinates to. The two-phase fixed coordinate system is a fixed coordinate system in which the α axis and the β axis orthogonal to the rotation center of the rotor 50 are defined (see FIG. 2). The coordinate-converted two-phase detection current I αβ is given to the αβ / γδ coordinate conversion unit 18.

αβ/γδ座標変換部18は、二相検出電流Iαβを、位置推定部21によって推定されるロータ回転位置θ^(以下、「推定回転位置θ^」という。)に従う回転座標系(γ−δ)上での電流IγおよびIδ(以下、これらをまとめていうときには「検出電流Iγδ」という。)に座標変換する。この回転座標系(γ−δ)は、推定回転位置θ^にロータ50がある場合に、ロータ磁極方向に沿うγ軸と、このγ軸に直交するδ軸とによって規定される回転座標系である。推定回転位置θ^に誤差がなく、実際のロータ回転位置と一致しているとき、dq回転座標系とγδ回転座標系とは一致する。 The αβ / γδ coordinate conversion unit 18 converts the two-phase detection current I αβ into a rotational coordinate system (γ−) according to the rotor rotational position θ ^ estimated by the position estimation unit 21 (hereinafter referred to as “estimated rotational position θ ^”). The coordinates are converted into currents I γ and I δ on δ) (hereinafter referred to as “detection current I γδ ” collectively). This rotational coordinate system (γ−δ) is a rotational coordinate system defined by the γ axis along the rotor magnetic pole direction and the δ axis orthogonal to the γ axis when the rotor 50 is at the estimated rotational position θ ^. is there. When the estimated rotational position θ ^ has no error and coincides with the actual rotor rotational position, the dq rotational coordinate system and the γδ rotational coordinate system coincide.

検出電流Iγδは、偏差演算部19に与えられるようになっている。この偏差演算部19は、d軸電流指令値Id *に対するγ軸電流Iγの偏差、およびq軸電流指令値Iq *に対するδ軸電流Iδの偏差を演算する。これらの偏差がPI制御部12に与えられてそれぞれPI演算処理を受ける。そして、これらの演算結果に応じて、指示電圧生成部13によって、γ軸指示電圧Vγ *およびδ軸指示電圧Vδ *(以下、これらをまとめていうときには「指示電圧Vγδ」という。)が生成されて、γδ/αβ座標変換部14に与えられる。 The detected current I γδ is given to the deviation calculating unit 19. The deviation calculator 19 calculates a deviation of the γ-axis current I γ with respect to the d-axis current command value I d * and a deviation of the δ-axis current I δ with respect to the q-axis current command value I q * . These deviations are given to the PI control unit 12 and are each subjected to PI calculation processing. Then, in accordance with these calculation results, the command voltage generator 13 generates a γ-axis command voltage V γ * and a δ-axis command voltage V δ * (hereinafter referred to as “command voltage V γδ ” when these are collectively referred to). It is generated and given to the γδ / αβ coordinate converter 14.

γδ/αβ座標変換部14は、γ軸指示電圧Vγ *およびδ軸指示電圧Vδ *を、二相固定座標系の指示電圧であるα軸指示電圧Vα *およびβ軸指示電圧Vβ *(以下、これらをまとめていうときには「二相指示電圧Vαβ」という。)に座標変換する。この二相指示電圧Vαβは、αβ/UVW座標変換部15に与えられる。
αβ/UVW座標変換部15は、α軸指示電圧Vα *およびβ軸指示電圧Vβ *を三相固定座標系の指示電圧、すなわち、U相、V相およびW相の指示電圧VU *,VV *,VW *(以下、これらをまとめていうときには「三相指示電圧VUVW」という。)に変換する。
The γδ / αβ coordinate conversion unit 14 converts the γ-axis instruction voltage V γ * and the δ-axis instruction voltage V δ * into an α-axis instruction voltage V α * and a β-axis instruction voltage V β that are instruction voltages in the two-phase fixed coordinate system. * (Hereinafter, these are collectively referred to as “two-phase indicating voltage V αβ ”). The two-phase instruction voltage V αβ is given to the αβ / UVW coordinate conversion unit 15.
The αβ / UVW coordinate converter 15 converts the α-axis command voltage V α * and the β-axis command voltage V β * into the command voltages of the three-phase fixed coordinate system, that is, the command voltages V U * of the U phase, V phase, and W phase , V V * , V W * (hereinafter collectively referred to as “three-phase indicating voltage V UVW ”).

PWM制御部16は、三相の指示電圧VU *,VV *,VW *に応じて制御されたデューティ比の駆動信号を生成して駆動回路8に与える。これにより、電動モータ3の各相には、該当する相の指示電圧VU *,VV *,VW *に応じたデューティ比で電圧が印加されることになる。
このような構成によって、舵取り機構2に結合された操作部材としてのステアリングホイール(図示せず)に操舵トルクが加えられると、これがトルクセンサ1によって検出される。そして、その検出された操舵トルクに応じた電流指令値Idqが電流指令値生成部11によって生成される。この電流指令値Idqと検出電流Iγδとの偏差が偏差演算部19によって求められ、この偏差を零に導くようにPI制御部12によるPI演算が行われる。この演算結果に対応した指示電圧Vγδが指示電圧生成部13によって生成され、これが、座標変換部14,15を経て三相指示電圧VUVWに変換される。そして、PWM制御部16の働きによって、その三相指示電圧VUVWに応じたデューティ比で駆動回路8が動作することによって、電動モータ3が駆動され、電流指令値Idqに対応したアシストトルクが舵取り機構2に与えられることになる。こうして、操舵トルクに応じて操舵補助を行うことができる。電流センサ9によって検出される三相検出電流IUVWは、座標変換部17,18を経て、電流指令値Idqに対応するように回転座標系(γ−δ)で表された検出電流Iγδに変換された後に、偏差演算部19に与えられる。
The PWM control unit 16 generates a drive signal having a duty ratio controlled according to the three-phase instruction voltages V U * , V V * , and V W * and supplies the drive signal to the drive circuit 8. Thus, a voltage is applied to each phase of the electric motor 3 with a duty ratio corresponding to the instruction voltages V U * , V V * , and V W * of the corresponding phase.
With such a configuration, when a steering torque is applied to a steering wheel (not shown) as an operation member coupled to the steering mechanism 2, this is detected by the torque sensor 1. Then, the current command value generation unit 11 generates a current command value I dq corresponding to the detected steering torque. A deviation between the current command value I dq and the detected current I γδ is obtained by the deviation calculation unit 19, and PI calculation is performed by the PI control unit 12 so as to lead this deviation to zero. The command voltage V γδ corresponding to the calculation result is generated by the command voltage generator 13 and converted into the three-phase command voltage V UVW through the coordinate converters 14 and 15. Then, the drive circuit 8 operates with a duty ratio corresponding to the three-phase instruction voltage V UVW by the action of the PWM control unit 16, whereby the electric motor 3 is driven, and an assist torque corresponding to the current command value I dq is generated. The steering mechanism 2 will be given. Thus, steering assistance can be performed according to the steering torque. The three-phase detection current I UVW detected by the current sensor 9 passes through the coordinate conversion units 17 and 18, and the detection current I γδ expressed in the rotating coordinate system (γ−δ) so as to correspond to the current command value I dq. After being converted to, it is given to the deviation calculator 19.

回転座標系と固定座標系との間での座標変換のためには、ロータ50の回転位置を表す位相角(電気角)θが必要である。この位相角を表す推定回転位置θ^が位置推定部21によって生成され、γδ/αβ座標変換部14およびαβ/γδ座標変換部18に与えられるようになっている。
高周波電圧発生部23は、ロータ50の停止時および極低速回転時(250rpm以下)においてロータ50の位相角θを推定するために、電動モータ3に探査電圧を印加する探査電圧印加手段として機能する。この高周波電圧発生部23は、電動モータ3の定格周波数に比較して十分に高い周波数(たとえば、200Hz)の高周波正弦電圧(図3(b)参照)を、探査電圧として、電動モータ3のU相、V相およびW相のステータ巻線51,52,53に印加するための電圧指令値を生成し、PWM制御部16に与える。より具体的には、ロータ50の回転を引き起こすことのない程度のデューティ比の高周波電圧の印加によって、V−W相通電、W−U相通電およびU−V相通電を順次繰り返させることにより、ロータ50の回転中心まわりで空間的に回転する高周波電圧ベクトルを印加する。この高周波電圧ベクトルは、ロータ50の回転中心を原点とする固定座標であるαβ座標の原点まわりに定速回転する一定の大きさの電圧ベクトルである(図2(a)参照)。
In order to perform coordinate conversion between the rotating coordinate system and the fixed coordinate system, a phase angle (electrical angle) θ representing the rotational position of the rotor 50 is required. An estimated rotational position θ ^ representing this phase angle is generated by the position estimation unit 21 and is given to the γδ / αβ coordinate conversion unit 14 and the αβ / γδ coordinate conversion unit 18.
The high-frequency voltage generator 23 functions as a search voltage application unit that applies a search voltage to the electric motor 3 in order to estimate the phase angle θ of the rotor 50 when the rotor 50 is stopped and when rotating at a very low speed (250 rpm or less). . The high-frequency voltage generation unit 23 uses a high-frequency sine voltage (see FIG. 3B) having a sufficiently high frequency (for example, 200 Hz) as compared with the rated frequency of the electric motor 3 as an exploration voltage. Voltage command values to be applied to the phase, V-phase, and W-phase stator windings 51, 52, 53 are generated and provided to the PWM control unit 16. More specifically, V-W phase energization, W-U phase energization, and U-V phase energization are sequentially repeated by applying a high-frequency voltage having a duty ratio that does not cause the rotor 50 to rotate. A high frequency voltage vector that spatially rotates around the rotation center of the rotor 50 is applied. This high-frequency voltage vector is a voltage vector having a constant magnitude that rotates at a constant speed around the origin of αβ coordinates, which are fixed coordinates with the rotation center of the rotor 50 as the origin (see FIG. 2A).

高周波電圧発生部23は、ロータ50の停止時および極低速回転時において、前述のような高周波電圧(探査電圧)の印加のための指令値を生成してPWM制御部16に与える。ロータ50の回転が十分に速くなると(たとえば、250rpmを超えると)、高周波電圧発生部23は、高周波電圧指令の発生を停止する。
位置推定部21は、電動モータ3に流れるモータ電流と、電動モータ3に印加されるモータ電圧とに基づいて、ロータ50の回転位置を推定するものである。この位置推定部21は、低速域用位置推定部41と、高速域用位置推定部42と、内分処理部43と、切り換え部44と、補正値演算部45と、加算部46と、内分係数演算部47とを備えている。
The high frequency voltage generator 23 generates a command value for applying the high frequency voltage (search voltage) as described above and applies it to the PWM controller 16 when the rotor 50 stops and rotates at a very low speed. When the rotation of the rotor 50 becomes sufficiently fast (for example, exceeding 250 rpm), the high frequency voltage generator 23 stops generating the high frequency voltage command.
The position estimation unit 21 estimates the rotational position of the rotor 50 based on the motor current flowing through the electric motor 3 and the motor voltage applied to the electric motor 3. The position estimation unit 21 includes a low speed region position estimation unit 41, a high speed region position estimation unit 42, an internal division processing unit 43, a switching unit 44, a correction value calculation unit 45, an addition unit 46, A fraction coefficient calculation unit 47.

低速域用位置推定部41は、電動モータ3の停止時および極低速回転時(たとえば、0〜100rpm)におけるロータ50の位置推定に適合するように設計されており、UVW/αβ座標変換部17が出力する二相検出電流Iαβと、γδ/αβ座標変換部14が生成する二相指示電圧Vαβとに基づいて、ロータ50の回転位置を推定する。
高速域用位置推定部42は、電動モータ3の高速回転時(たとえば、200rpm以上)におけるロータ50の位置推定に適合するように設計されており、UVW/αβ座標変換部17が出力する二相検出電流Iαβと、γδ/αβ座標変換部14が生成する二相指示電圧Vαβとに基づいて、ロータ50の回転位置を推定する。
The low speed range position estimation unit 41 is designed to be adapted to the position estimation of the rotor 50 when the electric motor 3 is stopped and when rotating at a very low speed (for example, 0 to 100 rpm), and the UVW / αβ coordinate conversion unit 17. The rotational position of the rotor 50 is estimated on the basis of the two-phase detection current I αβ output from the two-phase instruction voltage V αβ generated by the γδ / αβ coordinate converter 14.
The high speed range position estimation unit 42 is designed to be adapted to position estimation of the rotor 50 when the electric motor 3 rotates at high speed (for example, 200 rpm or more), and the two-phase output from the UVW / αβ coordinate conversion unit 17. The rotational position of the rotor 50 is estimated based on the detected current I αβ and the two-phase command voltage V αβ generated by the γδ / αβ coordinate converter 14.

内分処理部43は、低速域用位置推定部41によって求められた低速推定回転位置θ^Lと、高速域用位置推定部42によって求められた高速推定回転位置θ^Hとを内分して、内分推定回転位置θ^Mを求める。この内分処理部43における内分処理のために用いられる第1内分係数αおよび第2内分係数βが、内分係数演算部47によって求められるようになっている。 The internal division processing unit 43 internally divides the low speed estimated rotational position θ ^ L obtained by the low speed region position estimating unit 41 and the high speed estimated rotational position θ ^ H obtained by the high speed region position estimating unit 42. Thus, the estimated internal rotation position θ ^ M is obtained. A first internal division coefficient α and a second internal division coefficient β used for internal division processing in the internal division processing section 43 are obtained by an internal division coefficient calculating section 47.

切り換え部44は、低速推定回転位置θ^L、高速推定回転位置θ^Hおよび内分推定回転位置θ^Mのうちのいずれか一つを選択する。この選択された推定回転位置(選択推定回転位置)θ^Sに対して、加算部46において、補正値演算部45によって演算された補正値θcが加算され、推定回転位置θ^(=θ^S+θc)が求められる。
回転速度推定部22は、位置推定部21から所定の制御周期毎に与えられる推定回転位置θ^の差分Δθ^を求めることにより、ロータ50の推定回転速度ω^(=Δθ^)を生成する。
The switching unit 44 selects any one of the low-speed estimated rotation position θ ^ L , the high-speed estimated rotation position θ ^ H, and the internal component estimated rotation position θ ^ M. The addition unit 46 adds the correction value θc calculated by the correction value calculation unit 45 to the selected estimated rotation position (selected estimated rotation position) θ ^ S , and the estimated rotation position θ ^ (= θ ^ S + θc) is obtained.
The rotational speed estimator 22 generates the estimated rotational speed ω ^ (= Δθ ^) of the rotor 50 by obtaining the difference Δθ ^ of the estimated rotational position θ ^ given every predetermined control period from the position estimator 21. .

図4は、低速域用位置推定部41の構成例を説明するためのブロック図である。低速域用位置推定部41は、高周波応答抽出部38と、ロータ位置推定部39とを備えている。高周波応答抽出部38には、UVW/αβ座標変換部17が出力する二相検出電流Iαβが与えられるようになっている。高周波応答抽出部38は、たとえば、ハイパスフィルタであり、高周波電圧発生部23が発生する高周波電圧の周波数に対応した周波数成分をUVW/αβ座標変換部17の出力信号から抽出するフィルタ処理を実行する。ロータ位置推定部39は、高周波応答抽出部38によって抽出される高周波成分に基づいてロータ位相角θを推定する。この推定手法は、図2および図3を用いて前述したとおりである。ただし、この実施形態では、電流ベクトルの大きさが極大値をとるときの二相指示電圧Vα,Vβを用いて、次の(3)式に従って、低速推定回転位置θ^Lを求めるようになっている。 FIG. 4 is a block diagram for explaining a configuration example of the low-speed range position estimation unit 41. The low speed range position estimation unit 41 includes a high frequency response extraction unit 38 and a rotor position estimation unit 39. The high-frequency response extraction unit 38 is supplied with the two-phase detection current I αβ output from the UVW / αβ coordinate conversion unit 17. The high frequency response extraction unit 38 is, for example, a high-pass filter, and executes a filter process that extracts a frequency component corresponding to the frequency of the high frequency voltage generated by the high frequency voltage generation unit 23 from the output signal of the UVW / αβ coordinate conversion unit 17. . The rotor position estimation unit 39 estimates the rotor phase angle θ based on the high frequency component extracted by the high frequency response extraction unit 38. This estimation method is as described above with reference to FIGS. However, in this embodiment, the low-speed estimated rotational position θ ^ L is obtained according to the following equation (3) using the two-phase indicating voltages V α and V β when the magnitude of the current vector takes a maximum value. It has become.

θ^L=Tan-1(Vβ/Vα) …(3)
むろん、前述のようにθ^L=Tan-1(Iβ/Iα)によって低速推定回転位置θ^Lを求める構成とすることもできる。
図5は、高速域用位置推定部42の構成例を示すブロック図である。高速域用位置推定部42は、信号処理部48と、ロータ位置推定部49とを備えている。信号処理部48は、二相指示電圧Vαβの高周波成分を除去する低域通過フィルタで構成された電圧フィルタ31と、二相検出電流Iαβの高周波成分を除去する低域通過フィルタで構成された電流フィルタ32とを有している。ロータ位置推定部49には、信号処理部48によって信号処理(フィルタリング)された後の二相指示電圧Vαβおよび二相検出電流Iαβが与えられるようになっている。ロータ位置推定部49は、電動モータ3の数学モデルであるモータモデルに基づき、電動モータ3の誘起電圧を外乱として推定する外乱オブザーバ25と、この外乱オブザーバ25が出力する推定誘起電圧から高周波成分を除去する低域通過フィルタで構成された推定値フィルタ26と、この推定値フィルタ26が出力する推定誘起電圧(フィルタリング後の値)に基づいて、ロータ50の高速推定回転位置θ^Hを生成する推定位置生成部27とを有している。そして、信号処理部48の電圧フィルタ31によってフィルタリングされた二相指示電圧Vαβと、電流フィルタ32によってフィルタリングされた二相検出電流Iαβとが、ロータ位置推定部49の外乱オブザーバ25にそれぞれ入力されるようになっている。
θ ^ L = Tan −1 (V β / V α ) (3)
Of course, as described above, the low-speed estimated rotational position θ ^ L can be obtained by θ ^ L = Tan -1 ( / ).
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration example of the high speed region position estimation unit 42. The high speed region position estimation unit 42 includes a signal processing unit 48 and a rotor position estimation unit 49. The signal processing unit 48 includes a voltage filter 31 configured with a low-pass filter that removes high-frequency components of the two-phase indication voltage V αβ and a low-pass filter that removes high-frequency components of the two-phase detection current I αβ. Current filter 32. The rotor position estimation unit 49 is supplied with the two-phase command voltage V αβ and the two-phase detection current I αβ after the signal processing (filtering) by the signal processing unit 48. The rotor position estimation unit 49 is based on a motor model that is a mathematical model of the electric motor 3, and a disturbance observer 25 that estimates the induced voltage of the electric motor 3 as a disturbance, and a high-frequency component from the estimated induced voltage output by the disturbance observer 25. Based on the estimated value filter 26 constituted by the low-pass filter to be removed and the estimated induced voltage (value after filtering) output from the estimated value filter 26, the high-speed estimated rotational position θ ^ H of the rotor 50 is generated. And an estimated position generation unit 27. Then, the two-phase indication voltage V αβ filtered by the voltage filter 31 of the signal processing unit 48 and the two-phase detection current I αβ filtered by the current filter 32 are respectively input to the disturbance observer 25 of the rotor position estimation unit 49. It has come to be.

図6は、外乱オブザーバ25およびこれに関連する構成の一例を説明するためのブロック図である。電動モータ3の数学モデルであるモータモデルは、たとえば、(R+pL)-1と表すことができる。ただし、Rは電機子巻線抵抗、Lはαβ軸インダクタンス、pは微分演算子である。電動モータ3には、二相指示電圧Vαβと誘起電圧Eαβ(α軸誘起電圧Eαおよびβ軸誘起電圧Eβ)とが印加されると考えることができる。 FIG. 6 is a block diagram for explaining an example of the disturbance observer 25 and a configuration related thereto. A motor model that is a mathematical model of the electric motor 3 can be expressed as, for example, (R + pL) −1 . Here, R is an armature winding resistance, L is an αβ axis inductance, and p is a differential operator. It can be considered that the two-phase command voltage V αβ and the induced voltage E αβ (α-axis induced voltage E α and β-axis induced voltage E β ) are applied to the electric motor 3.

外乱オブザーバ25は、二相検出電流Iαβを入力としてモータ電圧を推定する逆モータモデル(モータモデルの逆モデル)35と、この逆モータモデル35によって推定されるモータ電圧と二相指示電圧Vαβとの偏差を求める電圧偏差演算部36とで構成することができる。電圧偏差演算部36は、二相指示電圧Vαβに対する外乱を求めることになるが、図6から明らかなとおり、この外乱は誘起電圧Eαβに相当する推定値E^αβ(α軸誘起電圧推定値E^αおよびβ軸誘起電圧推定値E^β(以下、まとめて「推定誘起電圧E^αβ」という。)になる。逆モータモデル35は、たとえば、R+pLで表される。 The disturbance observer 25 receives the two-phase detection current I αβ as an input, and an inverse motor model (inverse model of the motor model) 35 that estimates the motor voltage, and the motor voltage estimated by the inverse motor model 35 and the two-phase indication voltage V αβ. And a voltage deviation calculation unit 36 for obtaining the deviation. The voltage deviation calculator 36 obtains a disturbance with respect to the two-phase command voltage V αβ , and as is apparent from FIG. 6, this disturbance is an estimated value E ^ αβ (α-axis induced voltage estimation corresponding to the induced voltage E αβ. The value E ^ α and the β-axis induced voltage estimated value E ^ β (hereinafter collectively referred to as “estimated induced voltage E ^ αβ ”) The reverse motor model 35 is represented by R + pL, for example.

このように、この実施形態では、外乱オブザーバ25は、二相固定座標系の指示電圧Vαβおよび検出電流Iαβを用いて推定誘起電圧E^αβを求める構成であるので、電動モータ3の回転速度の影響を受けることなく誘起電圧を推定できる。これにより、回転速度変動の生じやすい電動パワーステアリング装置に使用される電動モータ3のロータ回転位置推定精度の向上に寄与できる。 As described above, in this embodiment, the disturbance observer 25 is configured to obtain the estimated induced voltage E ^ αβ using the instruction voltage V αβ and the detected current I αβ of the two-phase fixed coordinate system. The induced voltage can be estimated without being affected by the speed. Thereby, it can contribute to the improvement of the rotor rotational position estimation accuracy of the electric motor 3 used for the electric power steering device in which the rotational speed fluctuation is likely to occur.

推定値フィルタ26は、たとえば、a/(s+a)で表される低域通過フィルタで構成することができる。aは、設計パラメータであり、この設計パラメータaにより、推定値フィルタ26の遮断周波数ωcが定まる。
誘起電圧Eαβは、次の(4)式で表すことができる。ただし、KEは誘起電圧定数、θはロータ回転位置、ωはロータ回転速度である。
The estimated value filter 26 can be configured by, for example, a low-pass filter represented by a / (s + a). a is a design parameter, and the cut-off frequency ω c of the estimated value filter 26 is determined by the design parameter a.
The induced voltage E αβ can be expressed by the following equation (4). However, K E is an induced voltage constant, θ is a rotor rotational position, and ω is a rotor rotational speed.

Figure 0005168536
したがって、推定誘起電圧E^αβが求まれば、次の(5)式に従って、高速推定回転位置θ^Hが求まる。この演算が、推定位置生成部27によって行われるようになっている。
Figure 0005168536
Therefore, if the estimated induced voltage E ^ αβ is obtained, the high-speed estimated rotational position θ ^ H is obtained according to the following equation (5). This calculation is performed by the estimated position generation unit 27.

Figure 0005168536
図7は、内分処理部43および切り換え部44による処理を説明するための制御領域図であり、横軸は電動モータ3の回転速度を表し、縦軸は、高速域用位置推定部42によって求められる高速推定回転位置θ^Hの使用率を表している。
Figure 0005168536
FIG. 7 is a control region diagram for explaining the processing by the internal division processing unit 43 and the switching unit 44, where the horizontal axis represents the rotation speed of the electric motor 3, and the vertical axis represents the high speed range position estimation unit 42. This shows the usage rate of the required high-speed estimated rotational position θ ^ H.

内分処理部43および切り換え部44は、現在の状態が4つの制御領域のいずれに含まれているかに応じて異なる動作を行う。4つの制御領域とは、低速領域Iと、低速→高速切り換え領域IIと、高速領域IIIと、高速→低速切り換え領域IVとである。電動モータ3の回転速度ωの速度域は、停止状態から第1閾値ωTLまでの低速域(ω≦ωTL)、第1閾値ωTL〜第2閾値ωTH(ただし、ωTH>ωTL)の中速域(ωTL<ω≦ωTH)、第2閾値ωTHを超える高速域(ωTH<ω)に分けられている。 The internal division processing unit 43 and the switching unit 44 perform different operations depending on which of the four control areas the current state is included in. The four control areas are a low speed area I, a low speed → high speed switching area II, a high speed area III, and a high speed → low speed switching area IV. The speed range of the rotational speed ω of the electric motor 3 is a low speed range (ω ≦ ω TL ) from the stop state to the first threshold value ω TL , the first threshold value ω TL to the second threshold value ω TH (where ω TH > ω TL ) Medium speed range (ω TL <ω ≦ ω TH ) and high speed range (ω TH <ω) exceeding the second threshold value ω TH .

低速域用位置推定部41は、低速域および中速域において、所定の精度範囲内でロータ回転位置を推定できるように設計されている。また、高速域用位置推定部42は、中速域および高速域において、所定の精度範囲内でロータ回転位置を推定できるように設計されている。したがって、中速域においては、低速域用位置推定部41および高速域用位置推定部42の両方が、ロータ位置推定演算を行うことができるが、これらの演算結果は必ずしも一致するわけではなく、むしろ、両者の演算結果には齟齬が生じるのが通常である。また、低速域用位置推定部41および高速域用位置推定部42の両方の演算結果が所定の精度範囲内に収まる「中速域」は、必ずしも広くない。   The low speed range position estimation unit 41 is designed to be able to estimate the rotor rotational position within a predetermined accuracy range in the low speed range and the medium speed range. Further, the high speed range position estimation unit 42 is designed to be able to estimate the rotor rotational position within a predetermined accuracy range in the medium speed range and the high speed range. Therefore, in the medium speed range, both the low speed range position estimation unit 41 and the high speed range position estimation unit 42 can perform the rotor position estimation calculation, but these calculation results do not necessarily match. Rather, there is usually a wrinkle between the results of both operations. Further, the “medium speed range” where the calculation results of both the low speed range position estimation unit 41 and the high speed range position estimation unit 42 are within the predetermined accuracy range is not necessarily wide.

電動モータ3の加速過程では、電動モータ3の回転速度が停止状態から閾値ωTLまでの速度域にある状態が低速領域Iであり、電動モータ3の回転速度が閾値ωTL〜ωTHE(ただし、ωTHE>ωTH)の速度域にある状態が低速→高速切り換え領域IIであり、電動モータ3の回転速度が閾値ωTHE以上の速度域にある状態が高速領域IIIである。一方、電動モータ3の減速過程では、電動モータ3の回転速度がωTH以上の速度域にある状態が高速領域IIIであり、電動モータ3の回転速度がωTLE〜ωTH(ただし、ωTLE<ωTL)の速度域にある状態が高速→低速切り換え領域IVであり、電動モータ3の回転速度がωTLE未満の速度域にある状態が低速領域Iである。 The acceleration process of the electric motor 3, a state in which the rotational speed of the electric motor 3 is in the speed range from a stopped state until the threshold omega TL is the low speed range I, the rotational speed threshold ω TLTHE electric motor 3 (provided that , Ω THE > ω TH ) is a low speed → high speed switching region II, and a state where the rotational speed of the electric motor 3 is in a speed region equal to or higher than the threshold ω THE is a high speed region III. On the other hand, in the deceleration process of the electric motor 3, the state in which the rotational speed of the electric motor 3 is in the speed range equal to or higher than ω TH is the high speed region III, and the rotational speed of the electric motor 3 is ω TLE to ω TH (however, ω TLE The state in the speed range of <ω TL ) is the high speed → low speed switching region IV, and the state in which the rotation speed of the electric motor 3 is in the speed region lower than ω TLE is the low speed region I.

低速→高速切り換え領域IIの状態で電動モータ3が減速した場合には、その時点の制御領域、すなわち、低速→高速切り換え領域IIに保持され、閾値ωTLまで減速すれば、低速領域Iへと遷移する。同様に、高速→低速切り換え領域IVの状態で電動モータ3が加速に転じた場合には、その時点の制御領域、すなわち、高速→低速切り換え領域IVに保持され、閾値ωTHEまで加速すれば、高速領域IIIへと遷移する。 If the electric motor 3 is decelerated in the state of low-speed → high speed switching region II, control area at that time, i.e., is held in the low-speed → high speed switching region II, if the deceleration to the threshold omega TL, to the low-speed region I Transition. Similarly, when the electric motor 3 turns to acceleration in the state of the high speed → low speed switching region IV, if it is held in the control region at that time, that is, the high speed → low speed switching region IV and accelerates to the threshold value ω THE , Transition to high speed region III.

同様に、低速領域Iのときに閾値ωTLE〜ωTLの速度域で電動モータ3が減速に転じた場合には、その時点の制御領域である低速領域Iに保持される。また、高速領域IIIのときに閾値ωTH〜ωTHEの速度域で電動モータ3が加速に転じた場合には、その時点の制御領域である高速領域IIIに保持される。
低速領域Iでは、切り換え部44は、低速域用位置推定部41によって求められた低速推定回転位置θ^Lを選択して出力する。したがって、高速推定回転位置θ^Hの使用率は零である。低速→高速切り換え領域IIおよび高速→低速切り換え領域IVでは、切り換え部44は、内分処理部43が求めた内分推定回転位置θ^Mを選択して出力する。高速領域IIIでは、切り換え部44は、高速域用位置推定部42によって求められた高速推定回転位置θ^Hを選択して出力する。したがって、高速推定回転位置θ^Hの使用率は「1」(100%)である。
Similarly, when the electric motor 3 starts to decelerate in the speed range of the thresholds ω TLE to ω TL in the low speed region I, the low speed region I that is the control region at that time is held. Further, when the electric motor 3 starts to accelerate in the speed range of the thresholds ω TH to ω THE in the high speed region III, the electric motor 3 is held in the high speed region III that is the control region at that time.
In the low speed region I, the switching unit 44 selects and outputs the low speed estimated rotational position θ ^ L obtained by the low speed region position estimating unit 41. Therefore, the usage rate of the high-speed estimated rotational position θ ^ H is zero. In the low speed → high speed switching region II and the high speed → low speed switching region IV, the switching unit 44 selects and outputs the estimated internal rotation position θ ^ M obtained by the internal division processing unit 43. In the high speed region III, the switching unit 44 selects and outputs the high speed estimated rotational position θ ^ H obtained by the high speed region position estimating unit 42. Therefore, the usage rate of the high-speed estimated rotational position θ ^ H is “1” (100%).

よって、内分処理部43が実質的に機能する制御領域は、低速→高速切り換え領域IIおよび高速→低速切り換え領域IVである。内分処理部43は、低速→高速切り換え領域IIでは、次の(6)式に従って内分推定回転位置θ^Mを求め、高速→低速切り換え領域IVでは、次の(7)式に従って内分推定回転位置θ^Mを求める。
θ^M=(1−α)・θ^L+α・θ^H …(6)
θ^M=(1−β)・θ^L+β・θ^H …(7)
第1内分係数αおよび第2内分係数βは、内分係数演算部47によって演算され、これらは高速推定回転位置θ^Hの使用率を表す。そして、(1−α)および(1−β)は低速推定回転位置θ^Lの使用率を表すことになる。第1内分係数αは、第2内分係数βよりも小さく、低速→高速切り換え領域IIでは、内分処理における低速推定回転位置θ^Lの割合が大きく、高速→低速切り換え領域IVでは、内分処理における高速推定回転位置θ^Hの割合が大きくされる。第1内分係数αおよび第2内分係数βは、推定回転速度ω^に応じて可変設定される。より具体的には、第1および第2内分係数α,βは、推定回転速度ω^が大きいほど小さくなるように、内分係数演算部47によって演算され、内分処理部43に与えられるようになっている。
Therefore, the control areas in which the internal processing unit 43 substantially functions are the low speed → high speed switching area II and the high speed → low speed switching area IV. The internal division processing unit 43 obtains an estimated internal rotation position θ ^ M according to the following equation (6) in the low speed → high speed switching region II, and in the high speed → low speed switching region IV, the internal division is calculated according to the following equation (7). Find the estimated rotational position θ ^ M.
θ ^ M = (1-α) · θ ^ L + α · θ ^ H (6)
θ ^ M = (1-β) · θ ^ L + β · θ ^ H (7)
The first internal division coefficient α and the second internal division coefficient β are calculated by the internal division coefficient calculation unit 47, and these represent the usage rate of the high-speed estimated rotational position θ ^ H. (1-α) and (1-β) represent the usage rate of the low-speed estimated rotational position θ ^ L. The first internal division coefficient α is smaller than the second internal division coefficient β. In the low speed → high speed switching region II, the ratio of the low speed estimated rotational position θ ^ L in the internal division processing is large, and in the high speed → low speed switching region IV, The ratio of the high-speed estimated rotational position θ ^ H in the internal processing is increased. The first internal division coefficient α and the second internal division coefficient β are variably set according to the estimated rotational speed ω ^. More specifically, the first and second internal division coefficients α and β are calculated by the internal division coefficient calculation unit 47 so as to decrease as the estimated rotational speed ω ^ increases, and are given to the internal division processing unit 43. It is like that.

図7から理解されるとおり、低速→高速切り換え領域IIから高速領域IIIへの切り換えのための閾値ωTHEにおける内分推定回転位置θ^Mは、高速域用位置推定部42が求める高速推定回転位置θ^Hと一致せず、閾値ωTHEにおいて、切り換え部44が出力する選択推定回転位置θ^Sは不連続になる。同様に、高速→低速切り換え領域IVから低速領域Iへの切り換えのための閾値TLEにおける内分推定回転位置θ^Mは、低速域用位置推定部41が求める低速推定回転位置θ^Lと一致せず、閾値ωTHEにおいて、切り換え部44が出力する選択推定回転位置θ^Sは不連続になる。 As understood from FIG. 7, the internal estimated rotational position θ ^ M at the threshold ω THE for switching from the low speed → high speed switching region II to the high speed region III is the high speed estimated rotation obtained by the high speed region position estimation unit 42. It does not coincide with the position theta ^ H, the threshold omega tHE, selected estimated rotational position theta ^ S outputted from the switching unit 44 becomes discontinuous. Similarly, the internal estimated rotational position θ ^ M in the threshold value TLE for switching from the high speed → low speed switching region IV to the low speed region I matches the low speed estimated rotational position θ ^ L obtained by the low speed region position estimation unit 41. without the in threshold omega tHE, selected estimated rotational position theta ^ S outputted from the switching unit 44 becomes discontinuous.

このような不連続が生じないように内分推定回転位置θ^Mを求めてもよいが、前述のとおり、中速域は必ずしも広くないので、内分推定回転位置θ^Mが急変しないようにするためには、前記不連続を許容する方が好ましい。
そして、選択推定回転位置θ^Sの不連続は、補正値演算部45および加算部46の働きによって緩和されるようになっている。
The internal estimated rotational position θ ^ M may be obtained so that such discontinuity does not occur, but as described above, the intermediate speed range is not necessarily wide so that the internal estimated rotational position θ ^ M does not change suddenly. In order to achieve this, it is preferable to allow the discontinuity.
Then, the discontinuity of the selected estimated rotation position θ ^ S is alleviated by the functions of the correction value calculation unit 45 and the addition unit 46.

図8は、補正値演算部45および加算部46の働きを説明するための図であり、図8(a)は補正値演算部45が求める位置補正値θcの時間変化の一例を示し、図8(b)は電動モータ3の回転速度を一定とした場合の推定回転位置θ^の時間変化の一例を示し、図8(c)は電動モータ3が加速している場合の推定回転位置θ^の時間変化の一例を示す。
補正値演算部45は、低速→高速切り換え領域IIから高速領域IIIに制御領域が切り換わるときに、内分推定回転位置θ^Mと高速推定回転位置θ^Hとの誤差θ^M−θ^Hを初期補正値θεとして求める。そして、この初期補正値θεを初期値とし、予め定める時定数で時間経過とともに零に収束するように補正値θcを求める(図8(a))。この補正値θcが加算部46によって選択推定回転位置θ^Sに加算され、これにより、選択推定回転位置θ^Sを補正した推定回転位置θ^が得られる。
FIG. 8 is a diagram for explaining the functions of the correction value calculation unit 45 and the addition unit 46. FIG. 8A shows an example of the time change of the position correction value θc obtained by the correction value calculation unit 45. 8 (b) shows an example of the temporal change of the estimated rotational position θ ^ when the rotational speed of the electric motor 3 is constant, and FIG. 8 (c) shows the estimated rotational position θ when the electric motor 3 is accelerating. An example of a time change of ^ is shown.
When the control region is switched from the low speed → high speed switching region II to the high speed region III, the correction value calculation unit 45 detects an error θ ^ M −θ between the internal estimated rotational position θ ^ M and the high speed estimated rotational position θ ^ H. ^ H is determined as the initial correction value θε. Then, using this initial correction value θε as an initial value, a correction value θc is obtained so as to converge to zero with the passage of time with a predetermined time constant (FIG. 8A). This correction value θc is added to the selected estimated rotational position θ ^ S by the adder 46, thereby obtaining an estimated rotational position θ ^ obtained by correcting the selected estimated rotational position θ ^ S.

電動モータ3の回転速度が一定であれば、図8(b)に示すように、推定回転位置θ^は時間経過に比例して変化する。この状態で、制御領域が低速→高速切り換え領域IIから高速領域IIIに切り換わるとすれば、選択推定回転位置θ^Sには、内分推定回転速度θ^Mから高速推定回転位置θ^Hへの切り換えに伴う不連続が生じる。そこで、選択推定回転位置θ^Sに位置補正値θcを加算して推定回転位置θ^を求めると、制御領域の切り換えの後、推定回転位置θ^は、内分推定回転位置θ^Mから高速推定回転位置θ^Hへと漸次的に収束していき、不連続が生じない。 If the rotational speed of the electric motor 3 is constant, the estimated rotational position θ ^ changes in proportion to the passage of time as shown in FIG. 8 (b). In this state, if the control region is switched from the low speed → high speed switching region II to the high speed region III, the selected estimated rotational position θ ^ S is changed from the internal estimated rotational speed θ ^ M to the high speed estimated rotational position θ ^ H. A discontinuity occurs when switching to Therefore, when the estimated rotational position θ ^ is obtained by adding the position correction value θc to the selected estimated rotational position θ ^ S , the estimated rotational position θ ^ is determined from the internal estimated rotational position θ ^ M after the control region is switched. It converges gradually to the high-speed estimated rotational position θ ^ H , and no discontinuity occurs.

図8(c)に、電動モータ3が加速中の場合の推定回転位置θ^の時間変化の一例を示す。図8(b)の場合と同様に、制御領域が低速→高速切り換え領域IIから高速領域IIIに切り換わるときには、選択推定回転位置θ^Sには、内分推定回転位置θ^Mから高速推定回転位置θ^Hへの切り換えに伴う不連続が生じる。そこで、選択推定回転位置θ^Sに位置補正値θcを加算して推定回転位置θ^を求めることにより、推定回転位置θ^は、内分推定回転位置θ^Mから高速推定回転位置θ^Hへと漸次的に収束していき、不連続が生じない。 FIG. 8 (c) shows an example of the temporal change of the estimated rotational position θ ^ when the electric motor 3 is accelerating. As in the case of FIG. 8 (b), when the control area is switched from the low speed → high speed switching area II to the high speed area III, the selected estimated rotational position θ ^ S is estimated at the high speed from the internal estimated rotational position θ ^ M. A discontinuity occurs when switching to the rotational position θ ^ H. Therefore, by adding the position correction value θc to the selected estimated rotational position θ ^ S to obtain the estimated rotational position θ ^, the estimated rotational position θ ^ is changed from the internal estimated rotational position θ ^ M to the high-speed estimated rotational position θ ^. It gradually converges to H and no discontinuity occurs.

なお、補正値演算部45は、初期補正値θεと推定回転速度ω^とに基づいて位置補正値θcを求める構成とすることもできる。すなわち、低速→高速切り換え領域IIから高速領域IIIに切り換わる場合に、閾値ωTHEを超える領域において、切り換えの前後での選択推定回転位置θ^Sの不連続を抑制するように、推定回転速度ω^に応じた補正値θcを定めればよい。同様に、高速→低速切り換え領域IVから低速領域Iに切り換わる場合に、閾値ωTLE未満の領域において、切り換えの前後での選択推定回転位置θ^Sの不連続を抑制するように、推定回転速度ω^に応じた補正値θcを定めればよい。 The correction value calculation unit 45 may be configured to obtain the position correction value θc based on the initial correction value θε and the estimated rotational speed ω ^. That is, when switching from low-speed → high speed switching region II to the high speed range III, the region exceeding the threshold omega THE, so as to suppress the discontinuity of the selected estimated rotational position theta ^ S before and after the switching, the estimated rotational speed A correction value θc corresponding to ω ^ may be determined. Similarly, when switching from the high-speed to low-speed switching region IV to the low-speed region I, in the region below the threshold ω TLE , the estimated rotation is controlled so as to suppress the discontinuity of the selected estimated rotational position θ ^ S before and after switching. A correction value θc corresponding to the speed ω ^ may be determined.

図9は、マイクロコンピュータ7によるロータ回転位置推定演算の流れを説明するためのフローチャートであり、主として位置推定部21によって制御周期ごとに繰り返し実行される処理の流れが示されている。
UVW/αβ座標変換部17で演算された二相検出電流Iαβおよびγδ/αβ座標変換部14で演算された二相指示電圧Vαβは、低速域用位置推定部41および高速域用位置推定部42に入力される(ステップS1)。
FIG. 9 is a flowchart for explaining the flow of the rotor rotational position estimation calculation by the microcomputer 7, and mainly shows the flow of processing repeatedly executed by the position estimation unit 21 for each control cycle.
The two-phase detection current I αβ calculated by the UVW / αβ coordinate conversion unit 17 and the two-phase indication voltage V αβ calculated by the γδ / αβ coordinate conversion unit 14 are the position estimation unit 41 for the low speed region and the position estimation for the high speed region. Input to the unit 42 (step S1).

次に、制御領域が、前述の低速領域I、低速→高速切り換え領域II、高速領域IIIおよび高速→低速切り換え領域IVのいずれであるかが判定される(ステップS2,S3,S4)。ただし、制御を開始した当初の初期制御領域は、低速領域Iとされる。
制御領域が低速領域Iであるときは(ステップS2:YES)、低速域用位置推定部41によって低速推定回転位置θ^Lが求められ(ステップS5)、この低速推定回転位置θ^Lが選択推定回転位置θ^Sとして切り換え部44から生成される(ステップS6)。
Next, it is determined whether the control area is the aforementioned low speed area I, low speed → high speed switching area II, high speed area III, or high speed → low speed switching area IV (steps S2, S3, S4). However, the initial initial control area where control is started is the low speed area I.
When the control area is the low speed area I (step S2: YES), the low speed range position estimation unit 41 obtains the low speed estimated rotation position θ ^ L (step S5), and this low speed estimated rotation position θ ^ L is selected. The estimated rotational position θ ^ S is generated from the switching unit 44 (step S6).

制御領域が低速→高速切り換え領域IIであるときは(ステップS3:YES)、低速域用位置推定部41によって低速推定回転位置θ^Lが求められるとともに(ステップS7)、高速域用位置推定部42によって高速推定回転位置θ^Hが求められる(ステップS8)。そして、内分処理部43により、低速推定回転位置θ^Lおよび高速推定回転位置θ^Hの内分点が求められて、内分推定回転位置θ^Mが演算され(ステップS9)、これが選択推定回転位置θ^Sとして切り換え部44から生成される(ステップS10)。 When the control region is the low speed → high speed switching region II (step S3: YES), the low speed region position estimation unit 41 obtains the low speed estimated rotation position θ ^ L (step S7) and the high speed region position estimation unit. 42 is used to obtain the high-speed estimated rotational position θ ^ H (step S8). Then, the internal division processing unit 43 obtains internal dividing points of the low speed estimated rotational position θ ^ L and the high speed estimated rotational position θ ^ H , and calculates the internal fraction estimated rotational position θ ^ M (step S9). The selected estimated rotational position θ ^ S is generated from the switching unit 44 (step S10).

制御領域が高速領域IIIであるときは(ステップS4:YES)、高速域用位置推定部42によって高速推定回転位置θ^Hが求められ(ステップS11)、この高速推定回転位置θ^Hが選択推定回転位置θ^Sとして切り換え部44から生成される(ステップS12)。
制御領域が高速→低速切り換え領域IVであるときは(ステップS4:NO)、低速域用位置推定部41によって低速推定回転位置θ^Lが求められ(ステップS13)、高速域用位置推定部42によって高速推定回転位置θ^Hが求められる(ステップS14)。これらに基づき、内分処理部43によって内分推定回転位置θ^Mが求められ(ステップS15)、これが選択推定回転位置θ^Sとして切り換え部44から生成される(ステップS16)。
When the control region is the high-speed region III (step S4: YES), the high-speed region position estimation unit 42 obtains the high-speed estimated rotation position θ ^ H (step S11), and this high-speed estimated rotation position θ ^ H is selected. The estimated rotational position θ ^ S is generated from the switching unit 44 (step S12).
When the control region is the high-speed to low-speed switching region IV (step S4: NO), the low-speed region position estimation unit 41 obtains the low-speed estimated rotation position θ ^ L (step S13), and the high-speed region position estimation unit 42. Is used to obtain the high-speed estimated rotational position θ ^ H (step S14). Based on these, the internal division processing unit 43 obtains the internal division estimated rotational position θ ^ M (step S15), and this is generated from the switching unit 44 as the selected estimated rotational position θ ^ S (step S16).

一方、補正値演算部45は、初期補正値θεと、制御領域の切り換えからの経過時間t(または推定回転速度ω^)とに基づいて、位置補正値θcを求める(ステップS17)。この求められた位置補正値θcが、加算部46において選択推定回転位置θ^Sに加算されることにより、推定回転位置θ^が求められる(ステップS18)。
回転速度推定部22は、今制御周期nにおいて求められた推定回転位置θ^(n)と前制御周期n−1において求められた推定回転位置θ^(n-1)との差分Δθ(=θ^(n)−θ^(n-1))を求め、これを推定回転速度ω^として生成する(ステップS19)。
On the other hand, the correction value calculation unit 45 obtains the position correction value θc based on the initial correction value θε and the elapsed time t (or estimated rotational speed ω ^) from the switching of the control region (step S17). The obtained position correction value θc is added to the selected estimated rotational position θ ^ S by the adding unit 46, thereby obtaining the estimated rotational position θ ^ (step S18).
The rotational speed estimator 22 calculates a difference Δθ between the estimated rotational position θ ^ (n) obtained in the current control cycle n and the estimated rotational position θ ^ (n-1) obtained in the previous control cycle n−1. θ ^ (n) −θ ^ (n−1)) is obtained and generated as the estimated rotational speed ω ^ (step S19).

マイクロコンピュータ7は、さらに、現在の制御領域と、求められた推定回転速度ω^とに基づいて、次回の制御周期n+1での処理のための制御領域を決定する(ステップS20)。このステップS20において決定された制御領域が高速領域IIIまたは低速領域Iの場合に、マイクロコンピュータ7は、さらに、低速→高速切り換え領域IIから高速領域IIIへの制御領域の遷移、または高速→低速切り換え領域IVから低速領域Iへの制御領域の遷移が発生したかどうかを判断する(ステップS21)。このような制御領域の遷移が発生した場合には(ステップS21:YES)、補正値演算部45は、今制御周期において求められた低速推定回転位置θ^Lおよび高速推定回転位置θ^Hに基づいて、初期補正値θεを求める(ステップS22)。一方、上記のような制御領域の遷移が生じていなければ(ステップS21:NO)、補正値演算部45は、初期補正値θεの更新を行わない。なお、初期補正値θεの初期値は「0」である。 The microcomputer 7 further determines a control region for processing in the next control cycle n + 1 based on the current control region and the obtained estimated rotational speed ω ^ (step S20). When the control area determined in step S20 is the high speed area III or the low speed area I, the microcomputer 7 further changes the control area from the low speed → high speed switching area II to the high speed area III, or the high speed → low speed switching. It is determined whether a transition of the control area from the area IV to the low speed area I has occurred (step S21). When such a transition of the control region occurs (step S21: YES), the correction value calculation unit 45 sets the low-speed estimated rotation position θ ^ L and the high-speed estimated rotation position θ ^ H obtained in the current control cycle. Based on this, an initial correction value θε is obtained (step S22). On the other hand, if the transition of the control region as described above does not occur (step S21: NO), the correction value calculation unit 45 does not update the initial correction value θε. The initial value of the initial correction value θε is “0”.

図10は、内分係数演算部47の構成例を説明するためのブロック図である。内分係数演算部47は、低速→高速切り換え領域IIにおける内分処理のために用いられる第1内分係数αを生成する第1内分係数生成部61と、高速→低速切り換え領域IVにおける内分処理のために用いられる第2内分係数βを生成する第2内分係数生成部62とを備えている。第1内分係数生成部61は、第1内分係数αの下限値αL(たとえば、αL=0)と第1内分係数αの上限値αU(たとえばαU=0.4)とのいずれかを原信号α0として生成する第1切り換え信号発生部63と、この第1切り換え信号発生部63が生成する信号α0に対して低域通過フィルタ処理を行う第1ローパスフィルタ65とを備えている。第2内分係数生成部62は、第2内分係数βの下限値βL(たとえば、βL=0.5)と第内分係数βの上限値βU(たとえばβU=1)とのいずれかを原信号β0として生成する第2切り換え信号発生部64と、この第2切り換え信号発生部64が生成する信号β0に対して低域通過フィルタ処理を行う第2ローパスフィルタ66とを備えている。 FIG. 10 is a block diagram for explaining a configuration example of the internal coefficient calculation unit 47. The internal division coefficient calculation unit 47 includes a first internal division coefficient generation unit 61 that generates a first internal division coefficient α used for internal division processing in the low speed → high speed switching area II, and an internal division coefficient in the high speed → low speed switching area IV. And a second internal coefficient generation unit 62 that generates a second internal coefficient β used for the minute processing. The first division coefficient generation unit 61 has a lower limit value α L (for example, α L = 0) of the first division coefficient α and an upper limit value α U (for example, α U = 0.4) of the first division coefficient α. first switching signal generator 63, a first low-pass filter 65 to perform low-pass filtering on the signal alpha 0 of the first switching signal generator 63 generates to generate either as original signals alpha 0 and And. The second internal coefficient generation unit 62 includes a lower limit value β L (for example, β L = 0.5) of the second internal coefficient β and an upper limit value β U (for example, β U = 1) of the second internal coefficient β. second switching signal generator 64, a second low-pass filter 66 to perform low-pass filtering on the signal beta 0 to the second switching signal generating unit 64 generates to generate a raw signal beta 0 either the And.

第1切り換え信号発生部63は、推定回転速度ω^に基づいて信号α0(αLまたはαU)を出力する。この信号α0が第1ローパスフィルタ65によるフィルタ処理を受けることにより、第1内分係数αが生成される。同様に、第2切り換え信号発生部64は、回転速度推定部22が求める推定回転速度ω^に応じて、信号β0(βLまたはβU)を生成する。この信号β0が第2ローパスフィルタ66でフィルタリングされることにより、第2内分係数βが生成される。ただし、任意の推定回転速度ω^に対して、α<βの関係が成り立つようになっている。 The first switching signal generator 63 outputs a signal α 0L or α U ) based on the estimated rotational speed ω ^. The signal α 0 is subjected to filter processing by the first low-pass filter 65, whereby a first internal division coefficient α is generated. Similarly, the second switching signal generator 64 generates a signal β 0L or β U ) according to the estimated rotational speed ω ^ obtained by the rotational speed estimator 22. The signal β 0 is filtered by the second low-pass filter 66 to generate the second internal division coefficient β. However, a relationship of α <β is established for an arbitrary estimated rotational speed ω ^.

また、第1ローパスフィルタ65の遮断周波数ωc1は、ω^=ωTLのときにα=αLとなり、ω^=ωTHEのときにα=αUとなるように定められている。同様に、第2ローパスフィルタ66の遮断周波数ωc2は、ω^=ωTLEのときにβ=βLとなり、ω^=ωTHのときにβ=βUとなるように定められている。
このような構成により、推定回転速度ω^が大きいほど大きくなるように変化する第1および第2内分係数α,βを生成することができる。
The cutoff frequency ω c1 of the first low-pass filter 65 is determined to be α = α L when ω ^ = ω TL and α = α U when ω ^ = ω THE . Similarly, the cutoff frequency ω c2 of the second low-pass filter 66 is determined so that β = β L when ω ^ = ω TLE and β = β U when ω ^ = ω TH .
With such a configuration, it is possible to generate the first and second internal coefficients α and β that change so as to increase as the estimated rotational speed ω ^ increases.

また、切り換え信号発生部63,64が生成する原信号α0,β0をローパスフィルタ65,66でフィルタリング処理して第1および第2内分係数α,βを生成する構成であるため、第1および第2内分係数α,βの推定回転速度ω^に対する依存度が低く抑えられている。そのため、回転速度推定部22によって求められる推定回転速度ω^に、電流信号または電圧信号に含まれるノイズに起因する不安定性が生じている場合であっても、妥当性のある第1および第2内分係数α,βを生成させることができ、その結果、内分処理部43における内分処理を適切に行うことができる。 In addition, since the original signals α 0 and β 0 generated by the switching signal generators 63 and 64 are filtered by the low-pass filters 65 and 66, the first and second internal division coefficients α and β are generated. The dependence of the first and second internal division coefficients α and β on the estimated rotational speed ω ^ is kept low. Therefore, even if the estimated rotational speed ω ^ obtained by the rotational speed estimation unit 22 is unstable due to noise included in the current signal or voltage signal, the first and second that are valid. The internal division coefficients α and β can be generated, and as a result, the internal division processing in the internal division processing unit 43 can be appropriately performed.

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できる。たとえば、低速域用位置推定部41の構成は、図11に示す構成とすることもできる。この例では、高周波応答抽出部38の出力信号を、さらにフィルタ40でフィルタリングした後に、ロータ位置推定部39に入力する構成となっている。フィルタ40は、高周波電圧発生部23によって印加される高周波電圧の2倍前後の通過帯域を有するフィルタである。前述の図3から理解されるとおり、高周波回転電圧に対する応答電流波形は、ロータのN極およびS極に対応した山ができるので、高周波回転電圧のほぼ2倍の周波数を有している。そのため、高周波回転電圧の周波数に対して2倍の周波数に対してゲインが大きくなるフィルタを検出電流に作用させることにより、必要な周波数の信号を増幅して検出できる。   As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention can also be implemented with another form. For example, the configuration of the low-speed range position estimation unit 41 may be the configuration shown in FIG. In this example, the output signal of the high frequency response extracting unit 38 is further filtered by the filter 40 and then input to the rotor position estimating unit 39. The filter 40 is a filter having a pass band around twice the high frequency voltage applied by the high frequency voltage generator 23. As understood from FIG. 3 described above, the response current waveform with respect to the high frequency rotation voltage has peaks corresponding to the N pole and S pole of the rotor, and therefore has a frequency almost twice that of the high frequency rotation voltage. Therefore, a signal having a required frequency can be amplified and detected by applying a filter having a gain that is twice as large as the frequency of the high-frequency rotation voltage to the detection current.

また、前述の実施形態では、低速→高速切り換え領域IIから高速領域IIIへと遷移する閾値ωTHEにおいて、内分推定回転位置θ^Mと高速推定回転位置θ^Hとが不連続となり、また、高速→低速切り換え領域IVから低速領域Iへと遷移する閾値ωTLEにおいて、内分推定回転位置θ^Mと低速推定回転位置θ^Lとが不連続となるように、内分処理部43での内分処理を行うようにしている。しかし、低速域用位置推定部41および高速域用位置推定部42が十分な位置推定精度を有する速度範囲が広く、したがって、中速域を十分に広くとることができる場合には、閾値ωTHEにおいて内分推定回転位置θ^Mと高速推定回転位置θ^Hとが連続するように内分処理部を行ったり、閾値ωTLEにおいて内分推定回転位置θ^Mと低速推定回転位置θ^Lとが連続するように内分処理を行ったりしてもよい。 In the embodiments described above, the threshold omega THE transitioning from a low speed → fast switching region II to the high-speed range III, become divided estimated rotational position theta ^ M and fast estimated rotational position theta ^ H and discontinuous, also In the threshold value ω TLE for transition from the high-speed to low-speed switching region IV to the low-speed region I, the internal division processing unit 43 so that the internal estimated rotational position θ ^ M and the low-speed estimated rotational position θ ^ L are discontinuous. Internal processing is performed at However, if the low speed range position estimation unit 41 and the high speed range position estimation unit 42 have a wide speed range with sufficient position estimation accuracy, and therefore the medium speed range can be sufficiently wide, the threshold ω THE in or perform internal division processing unit as internal division and the estimated rotational position theta ^ M and fast estimated rotational position theta ^ H is continuous, the threshold ω divided estimated rotational position theta in TLE ^ M and low speed estimated rotational position theta ^ Internal division processing may be performed so that L is continuous.

また、前述の図10の構成において、ローパスフィルタ65,66の遮断周波数ωc1,ωc2を、回転速度推定部22によって求められる推定回転速度ω^に応じて可変設定するようにしてもよい。すなわち、高速回転時には、遮断周波数ωc1,ωc2を高周波数に設定して、低速推定回転位置θ^Lから高速推定回転位置θ^Hへと速やかに遷移させるようにしてもよい。その一方で、低速回転時には、遮断周波数ωc1,ωc2を低周波側に設定することにより、高速推定回転位置θ^Hから低速推定回転位置θ^Lの遷移をゆっくりと生じさせるようにしてもよい。 In the configuration of FIG. 10 described above, the cutoff frequencies ω c1 and ω c2 of the low-pass filters 65 and 66 may be variably set according to the estimated rotational speed ω ^ obtained by the rotational speed estimating unit 22. That is, during high-speed rotation, the cutoff frequencies ω c1 and ω c2 may be set to high frequencies so that the low-speed estimated rotational position θ ^ L is quickly changed to the high-speed estimated rotational position θ ^ H. On the other hand, during low-speed rotation, the cut-off frequencies ω c1 and ω c2 are set to the low-frequency side so that the transition from the high-speed estimated rotation position θ ^ H to the low-speed estimated rotation position θ ^ L occurs slowly. Also good.

また、高周波電圧をモータ駆動信号に重畳することに起因して舵取り機構2に振動や異音が生じることを抑制または防止するために、高周波電圧発生部23が生成する高周波電圧の周波数を可聴周波数帯域外に設定するようにしてもよい。たとえば、可聴周波数帯域よりも高周波数の高周波電圧をモータ駆動信号に重畳するには、図1に二点鎖線で示すように、探査用高周波生成回路70を設け、駆動回路8とモータ3との間の給電ラインで高周波電圧をモータ駆動信号に重畳するとよい。これにより、駆動回路8におけるPWM周波数による制限を受けることなく、可聴周波数帯域外の高周波電圧を探査電圧としてモータ駆動信号に重畳できる。   Further, the frequency of the high frequency voltage generated by the high frequency voltage generator 23 is set to an audible frequency in order to suppress or prevent the steering mechanism 2 from generating vibrations and abnormal noise due to the superposition of the high frequency voltage on the motor drive signal. You may make it set out of a band. For example, in order to superimpose a high-frequency voltage having a frequency higher than the audible frequency band on the motor drive signal, an exploration high-frequency generation circuit 70 is provided as shown by a two-dot chain line in FIG. It is preferable to superimpose a high frequency voltage on the motor drive signal in the power supply line between them. As a result, a high-frequency voltage outside the audible frequency band can be superimposed on the motor drive signal as a search voltage without being restricted by the PWM frequency in the drive circuit 8.

探査用高周波電圧は、前述の実施形態では、三相指示電圧VUVWに重畳しているが、指示電圧生成部13が生成する指示電圧Vγδに重畳する構成としてもよい。
さらに、前述の実施形態では、低速域用位置推定部41として高周波探査電圧を印加してモータ電流の応答を抽出する構成を採用し、高速域用位置推定部42として外乱オブザーバを用いてモータの誘起電圧を推定する構成を採用しているが、これらのうちの一方または双方を簡易なセンサで代替することとしてもよい。
The search high-frequency voltage is superimposed on the three-phase command voltage V UVW in the above-described embodiment, but may be configured to be superimposed on the command voltage V γδ generated by the command voltage generation unit 13.
Furthermore, in the above-described embodiment, a configuration in which a high-frequency exploration voltage is applied as the low-speed region position estimation unit 41 to extract the response of the motor current is employed, and a disturbance observer is used as the high-speed region position estimation unit 42. Although a configuration for estimating the induced voltage is employed, one or both of these may be replaced with a simple sensor.

さらにまた、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電動モータ3を制御するために本発明が適用された場合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制御にも適用することができる。
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。
Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to control the electric motor 3 as a drive source of the electric power steering apparatus has been described. However, the present invention is applicable to applications other than the electric power steering apparatus. It can also be applied to motor control.
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. 高周波電圧ベクトルおよび電流ベクトルの回転を説明するための図である。It is a figure for demonstrating rotation of a high frequency voltage vector and an electric current vector. 高周波電圧ベクトルの印加によるロータ位相角推定動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the rotor phase angle estimation operation | movement by application of a high frequency voltage vector. 低速域用位置推定部の構成例を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the structural example of the position estimation part for low speed areas. 高速域用位置推定部の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the position estimation part for high speed areas. 外乱オブザーバおよびこれに関連する構成の一例を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating an example of a disturbance observer and the structure relevant to this. 内分処理部および切り換え部による処理を説明するための制御領域図である。It is a control area figure for demonstrating the process by an internal division process part and a switching part. 補正値演算部および加算部の働きを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the function of a correction value calculating part and an addition part. ロータ回転位置推定演算の流れ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 flow of a rotor rotational position estimation calculation. 内分係数演算部の構成例を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the structural example of an internal division coefficient calculating part. 低速域用位置推定部の他の構成例を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the other structural example of the position estimation part for low speed areas.

符号の説明Explanation of symbols

5…モータ制御装置、7…マイクロコンピュータ、9…電流センサ、19…偏差演算部、21…位置推定部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 ... Motor control apparatus, 7 ... Microcomputer, 9 ... Current sensor, 19 ... Deviation calculation part, 21 ... Position estimation part

Claims (6)

モータが所定の低速域で回転している状態に適合するように設計され、前記モータの回転位置を求める低速域用位置検出手段と、
前記モータが前記低速域よりも高速な所定の高速域で回転している状態に適合するように設計され、前記モータの回転位置を求める高速域用位置検出手段と、
前記低速域用位置検出手段および高速域用位置検出手段によって求められるモータの回転位置から、前記モータの回転速度を演算するための回転速度演算手段と、
前記低速域用位置検出手段および高速域用位置検出手段によってそれぞれ求められるモータの回転位置、ならびに前記回転速度演算手段によって演算される回転速度に基づいて、前記モータの回転位置を推定する回転位置推定手段とを含み、
前記回転位置推定手段は、前記低速域と高速域との間の中速域において、前記低速域用位置検出手段が求める低速回転位置と、前記高速域用位置検出手段が求める高速回転位置とを、前記回転速度演算手段が求める回転速度に応じて内分して内分回転位置を求める内分手段と、前記中速域と前記高速域との境界付近の第1所定速度において、前記内分手段が求める内分回転位置と前記高速域用位置検出手段が求める高速回転位置とを不連続に切り換え、前記低速域と中速域との境界付近の第2所定速度において、前記内分手段が求める内分回転位置と前記低速域用位置検出手段が求める低速回転位置とを不連続に切り換えて選択回転位置として出力する切り換え手段と、この切り換え手段が出力する選択回転位置を補正して漸次的に変化する推定回転位置を出力する補正手段とを含み、
前記補正手段が、前記内分回転位置と前記高速回転位置または前記低速回転位置との誤差を初期補正値として、時間経過とともに零に収束するように求めた補正値によって前記選択回転位置を補正する、モータ制御装置。
Designed to be adapted to a state in which the motor is rotating in a predetermined low speed range, position detecting means for low speed range to obtain the rotational position of the motor,
Designed so as to be adapted to a state in which the motor is rotating in a predetermined high speed range that is higher than the low speed range, and a position detection means for high speed range for obtaining the rotational position of the motor;
Rotational speed calculating means for calculating the rotational speed of the motor from the rotational position of the motor obtained by the low speed range position detecting means and the high speed range position detecting means;
Rotational position estimation for estimating the rotational position of the motor based on the rotational position of the motor respectively obtained by the low speed range position detecting means and the high speed range position detecting means and the rotational speed calculated by the rotational speed calculating means. and it means only including,
The rotational position estimating means includes a low speed rotational position determined by the low speed range position detecting means and a high speed rotational position determined by the high speed range position detecting means in a medium speed range between the low speed range and the high speed range. The internal dividing means for dividing the internal speed according to the rotational speed obtained by the rotational speed calculating means to obtain the internal rotational position, and the first predetermined speed in the vicinity of the boundary between the medium speed range and the high speed range. The internal dividing position obtained by the means and the high speed rotational position obtained by the high speed range position detecting means are discontinuously switched, and at a second predetermined speed near the boundary between the low speed range and the medium speed range, the internal dividing means Switching means for discontinuously switching the obtained internal rotation position and the low speed rotation position obtained by the low speed position detecting means and outputting the selected rotational position as a selected rotational position, and correcting the selected rotational position output by the switching means and gradually Change to And a correction means for outputting a constant rotational position,
The correction means corrects the selected rotational position with a correction value obtained so as to converge to zero over time, with an error between the internal rotation position and the high speed rotation position or the low speed rotation position as an initial correction value. , Motor control device.
前記モータに流れるモータ電流を検出するモータ電流検出手段をさらに含み、
前記低速域用位置検出手段は、前記モータ電流検出手段によって検出されるモータ電流に基づいてモータの回転位置を推定する低速域用位置推定手段を含む、請求項1記載のモータ制御装置。
A motor current detecting means for detecting a motor current flowing through the motor;
The motor control device according to claim 1, wherein the low speed range position detection unit includes a low speed range position estimation unit that estimates a rotational position of the motor based on a motor current detected by the motor current detection unit.
前記モータに流れるモータ電流を検出するモータ電流検出手段と、
前記モータに印加されるモータ電圧を指示するモータ電圧指示手段とをさらに含み、
前記高速域用位置検出手段は、前記モータ電流検出手段によって検出されるモータ電流および前記モータ電圧指示手段によって指示されるモータ電圧に基づいてモータの回転位置を推定する高速域用位置推定手段を含む、請求項1または2記載のモータ制御装置。
Motor current detecting means for detecting a motor current flowing through the motor;
Motor voltage indicating means for indicating a motor voltage applied to the motor,
The high speed range position detecting means includes a high speed range position estimating means for estimating the rotational position of the motor based on the motor current detected by the motor current detecting means and the motor voltage indicated by the motor voltage indicating means. The motor control device according to claim 1 or 2.
前記補正手段が、  The correction means is
前記切り換え手段が前記選択回転位置を前記内分回転位置から前記高速回転位置へと切り換えるときには前記内分回転位置と前記高速回転位置との誤差を前記初期補正値とし、前記切り換え手段が前記選択回転位置を前記内分回転位置から前記低速回転位置へと切り換えるときには前記内分回転位置と前記低速回転位置との誤差を前記初期補正値として、前記選択回転位置の切り換えからの時間経過とともに零に収束するように補正値を求める補正値演算手段と、  When the switching means switches the selected rotation position from the internal rotation position to the high-speed rotation position, an error between the internal rotation position and the high-speed rotation position is used as the initial correction value, and the switching means is the selected rotation position. When the position is switched from the internal rotation position to the low-speed rotation position, the error between the internal rotation position and the low-speed rotation position is set as the initial correction value, and converges to zero with the passage of time from the switching of the selected rotation position. Correction value calculating means for obtaining a correction value so as to
前記補正値演算手段によって演算された補正値を前記切り換え手段によって出力される選択回転位置に加算する加算手段と  Adding means for adding the correction value calculated by the correction value calculating means to the selected rotational position output by the switching means;
を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載のモータ制御装置。The motor control apparatus as described in any one of Claims 1-3 containing these.
前記内分回転位置が前記選択回転位置とされる制御領域から前記高速回転位置が前記選択回転位置とされる制御領域への第1制御領域遷移、または前記内分回転位置が前記選択回転位置とされる制御領域から前記低速回転位置が前記選択回転位置とされる制御領域への第2制御領域遷移が発生したかどうかを判断する制御領域遷移判断手段と、前記第1制御領域遷移または前記第2制御領域遷移が生じたときに前記初期補正値を更新し、前記第1制御領域遷移または前記第2制御領域遷移が生じなければ前記初期補正値を更新しない初期補正値更新手段とをさらに含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載のモータ制御装置。  A first control area transition from a control area where the internal rotation position is the selected rotation position to a control area where the high speed rotation position is the selected rotation position, or the internal rotation position is the selected rotation position. Control region transition determining means for determining whether or not a second control region transition from the control region to the control region in which the low-speed rotational position is the selected rotational position has occurred, the first control region transition or the first control region And an initial correction value updating unit that updates the initial correction value when two control region transitions occur and does not update the initial correction value if the first control region transition or the second control region transition does not occur. The motor control apparatus as described in any one of Claims 1-4. 前記内分手段は、  The internal dividing means includes
前記モータが前記低速域から前記高速域に向かって加速する制御領域において、前記高速回転位置θ^  In the control region where the motor accelerates from the low speed region toward the high speed region, the high speed rotational position θ ^ HH 、前記低速回転位置θ^, The low-speed rotation position θ ^ LL 、および前記高速回転位置θ^, And the high-speed rotation position θ ^ HH の使用率を表す第1内分係数α(ただし0≦α)を用いて、前記内分回転位置θ^Using the first internal division coefficient α (where 0 ≦ α) representing the usage rate, the internal rotation position θ ^ MM を式θ^With the formula θ ^ MM =(1−α)θ^= (1-α) θ ^ LL ・+α・θ^・ + Α ・ θ ^ HH によって求め、Sought by,
前記モータが前記高速域から前記低速域に向かって減速する制御領域において、前記高速回転位置θ^  In the control region where the motor decelerates from the high speed region toward the low speed region, the high speed rotational position θ ^ HH 、前記低速回転位置θ^, The low-speed rotation position θ ^ LL 、および前記高速回転位置θ^, And the high-speed rotation position θ ^ HH の使用率を表す第2内分係数β(ただしα<β≦1)を用いて、前記内分回転位置θ^Using the second internal division coefficient β (where α <β ≤ 1) representing the usage rate of the internal rotation position θ ^ MM を式θ^With the formula θ ^ MM =(1−β)θ^= (1-β) θ ^ LL ・+β・θ^・ + Β ・ θ ^ HH によって求める、Asking for,
請求項1〜5のいずれか一項に記載のモータ制御装置。The motor control apparatus as described in any one of Claims 1-5.
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