JP6019727B2 - モーター制御装置 - Google Patents
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Description
油圧式パワーステアリング装置1は、ステアリングホイール2、車輪3、ステアリング装置本体10、および油圧アシスト装置20を有する。ステアリング装置本体10は、ステアリングシャフト11、ラックシャフト12、およびタイロッド13を有する。ステアリングシャフト11は、端部にステアリングホイール2が連結される。ラックシャフト12は、ステアリングシャフト11のギアに噛み合わせられる。タイロッド13は、ラックシャフト12の端部と車輪3とを互いに連結する。
油圧ポンプ41は、タンク43および流量制御弁45に接続される。油圧ポンプ41は、タンク43から流量制御弁45に作動油を送り出す。モーター42は、油圧ポンプ41を駆動するトルクを発生する。タンク43は、油圧アシスト装置20の作動油を溜める。
油圧制御装置30は、作動油の流量に基づいて流量制御弁45の開度を算出する。油圧制御装置30は、ラックシャフト12に付与する力Fの方向(以下、アシスト方向)に基づいて作動油の供給先および排出元を第1油圧室52および第2油圧室53の中から決定する。油圧制御装置30は、流量制御弁45の開度、作動油の供給先、および排出元を示す制御信号CSを生成する。油圧制御装置30は、アシスト方向として左方向を選択したとき、作動油の供給先として第1油圧室52を示し、かつ作動油の排出元として第2油圧室53を示す制御信号CSを生成する。油圧制御装置30は、アシスト方向として右方向を選択したとき、作動油の供給先として第2油圧室53を示し、かつ作動油の排出元として第1油圧室52を示す制御信号CSを生成する。
油圧制御装置30は、駆動回路31、電圧センサー32、電流センサー33、およびモーター制御装置34を有する。
モーター制御装置34は、車速信号SS、操舵角信号θS、およびトルク信号TSに基づいて、ラックシャフト12に付与する力Fおよびステアリングホイール2の回転方向を判断する。モーター制御装置34は、ステアリングホイール2の回転方向に基づいてアシスト方向を判断する。
下記数式(1)は、モーター42の推定回転速度ωMを算出するための数式を示す。なお、以下の各数式において、「R」はモーター42の抵抗を示し、「K」はモーター42の逆起電力定数を示す。
モーター制御装置34は、モーター42に供給される電流Iと回転速度ωとの対応関係(以下、特性情報(図3))を規定する数式を記憶している。図3に示されるように、電流Iおよび回転速度ωは、反比例の対応関係を有する。特性情報を規定する数式は、上記数式(2)を変形した下記数式(5)によって示される。
推定回転速度ωMは、推定誤差ΔωMを有する。回転速度特性値ωDは、誤差ΔωDを有する。このため、上記数式(4)は、推定誤差ΔωMおよび誤差ΔωDを用いると下記数式(6)に示すように変形される。
ステップS11において、モーター制御装置34は、測定値VC、初期抵抗RS、および最大回転速度特性値ωMAXを上記数式(5)に代入することにより、最大回転速度特性値ωMAXに対応する下限電流特性値IMINを算出する。
ステップS14において、モーター制御装置34は、回転速度特性値ωDをその時点において設定されている値から最小回転速度特性値ωMINの値に更新する。
ステップS19において、モーター制御装置34は、回転速度特性値ωDをその時点において設定されている値から最大回転速度特性値ωMAXに更新する。
ステップS17において、モーター制御装置34は、測定値VC、測定値IC、電流特性値ID、電圧特性値VD、回転速度特性値ωD、および逆起電力定数Kを上記数式(4)に代入することにより推定回転速度ωMを算出する。
(1)モーター制御装置34は、モーター42の動作中において、電流特性値ID、電圧特性値VD、および回転速度特性値ωDを所定のタイミングで更新する。モーター制御装置34は、電流特性値ID、電圧特性値VD、回転速度特性値ωD、測定値IC、測定値VC、および逆起電力定数Kに基づいて推定回転速度ωMを算出する。モーター42の抵抗Rは、モーター42の動作中に変動する。モーター42の抵抗Rは、電流特性値ID、電圧特性値VD、回転速度特性値ωD、および逆起電力定数Kに基づいて上記数式(3)に基づいて算出される。上記構成によれば、モーター制御装置34は、電流特性値ID、電圧特性値VD、および回転速度特性値ωDをモーター42の動作中に更新する。このため、モーター制御装置34は、抵抗Rの変動を考慮することによって推定誤差Δωを小さくした数値として、推定回転速度ωMを算出することができる。
Claims (4)
- モーターの回転速度の推定値である速度推定値を算出するモーター制御装置であって、
前記モーターの特性としての回転速度および電流の関係を示す特性情報を有し、
前記特性情報に基づいて、前記モーターの回転速度の基準値としての回転速度特性値、および前記モーターの電流の基準値としての電流特性値を設定し、
前記モーターに供給される電流の測定値である電流値、前記モーターに印加される電圧の測定値である電圧値、前記電流特性値、前記電流値が前記電流特性値のときに測定された前記モーターの電圧の基準値である電圧特性値、前記回転速度特性値、および逆起電力定数に基づいて、前記速度推定値を算出し、
前記モーターの回転速度および電流の関係を示すマップを前記特性情報として有し、前記モーターの制御において前記モーターに供給する電流の下限値を前記マップ上に有し、前記電流の下限値を前記電流特性値として設定し、この電流特性値に対応する回転速度を前記回転速度特性値として設定する
モーター制御装置。 - モーターの回転速度の推定値である速度推定値を算出するモーター制御装置であって、
前記モーターの特性としての回転速度および電流の関係を示す特性情報を有し、
前記特性情報に基づいて、前記モーターの回転速度の基準値としての回転速度特性値、および前記モーターの電流の基準値としての電流特性値を設定し、
前記モーターに供給される電流の測定値である電流値、前記モーターに印加される電圧の測定値である電圧値、前記電流特性値、前記電流値が前記電流特性値のときに測定された前記モーターの電圧の基準値である電圧特性値、前記回転速度特性値、および逆起電力定数に基づいて、前記速度推定値を算出し、
前記モーターの回転速度および電流の関係を示すマップを前記特性情報として有し、前記モーターの制御において前記モーターに供給する電流の上限値および下限値を前記マップ上に有し、前記電流の上限値を前記電流特性値としての上限電流特性値として設定し、前記電流の下限値を前記電流特性値としての下限電流特性値として設定し、前記上限電流特性値に対応する回転速度を前記回転速度特性値としての最小回転速度特性値として設定し、前記下限電流特性値に対応する回転速度を前記回転速度特性値としての最大回転速度特性値として設定する
モーター制御装置。 - 前記モーター制御装置は、
前記電流値、前記電圧値、前記上限電流特性値、前記電流値が前記上限電流特性値のときに測定された前記電圧特性値としての上限電圧特性値、前記最小回転速度特性値、および前記逆起電力定数に基づいて、前記速度推定値を算出し、
前記電流値、前記電圧値、前記下限電流特性値、前記電流値が前記下限電流特性値のときに測定された前記電圧特性値としての下限電圧特性値、前記最大回転速度特性値、および前記逆起電力定数に基づいて、前記速度推定値を算出する
請求項2に記載のモーター制御装置。 - 前記モーター制御装置は、前記電流値(IC)、前記電圧値(VC)、前記電流特性値(ID)、前記電圧特性値(VD)、前記回転速度特性値(ωD)、および逆起電力定数(K)を下記数式に代入することにより、前記速度推定値(ωM)を算出する
請求項1〜3のいずれか一項に記載のモーター制御装置。
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