JP6064380B2 - モータ制御装置及び電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Description
無効電流成分であるd軸電流と、有効電流成分であるq軸電流とのd/q座標系で、モータの電機子電流を制御して、モータにトルクを発生するものが知られている。
その結果、回転ムラによるモータ回転時の異音を低減することができる。
図1に示すように、本実施形態のEPS1において、ステアリング2が固定されたステアリングシャフト3は、ラックアンドピニオン機構4を介してラック軸5と連結されている。ステアリング操作に伴うステアリングシャフト3の回転は、ラックアンドピニオン機構4によりラック軸5の往復直線運動に変換される。尚、本実施形態のステアリングシャフト3は、コラムシャフト8、インターミディエイトシャフト9、及びピニオンシャフト10を連結してなる。そして、このステアリングシャフト3の回転に伴うラック軸5の往復直線運動が、同ラック軸5の両端に連結されたタイロッド6を介して図示しないナックルに伝達されることにより、転舵輪7の舵角が変更されるようになっている。
図2は、本実施形態のEPS1の制御ブロック図である。同図に示すように、ECU27は、モータ制御信号を出力するマイコン29と、そのモータ制御信号に基づいて、EPSアクチュエータ24の駆動源であるモータ21に三相の駆動電力を供給するモータ駆動回路40、及びモータ21に通電される各相電流値Iu、Iv、Iwを検出するための電流センサ30u、30v、30wとを備えている。
d軸電流指令値Id*生成部31aは、d軸電流指令値Id*制御選択部31aa、及びd軸電流指令値Id*切替制御部31abで構成されている。d軸電流指令値Id*制御選択部31aaには、q軸電流指令値Iq*が入力され、d軸電流指令値Id*切替制御部31abには、q軸電流指令値Iq*、及びモータ回転角θmが入力される。
即ち、マイコン29は、先ず、q軸電流指令値Iq*を読込む(ステップS101)。次に、マイコン29は、q軸電流指令値Iq*の絶対値が、所定電流指令値Iα以上か否かを判定する(ステップS102)。そして、マイコン29は、q軸電流指令値Iq*の絶対値が、所定電流指令値Iα以上の場合(|Iq*|≧Iα、ステップS102:YES)には、q軸電流指令値Iq*監視用タイマTrをインクリメントする(Tr=Tr+1、ステップS103)。
本実施形態における、d軸電流指令値Id*切替制御時のd軸電流指令値Id*のベクトル概念を、図5に基づいて説明する。
図5は、磁石のN極方向をd軸、それと直角方向をq軸とする、公知のd/q軸座標系をあらわしている。本実施形態における、d軸電流指令値Id*通常制御時には、q軸にのみq軸電流指令値Iq*が流され、d軸電流指令値Id*は零に設定される。一方、本実施形態における、d軸電流指令値Id*切替制御時には、q軸にq軸電流指令値Iq*が流されるとともに、d軸には、d軸の正方向(+方向:強め界磁)にd軸電流指令値Id*、d軸の負方向(−方向:弱め界磁)にd軸電流指令値−Id*が交互に流される。
その結果、回転ムラによるモータ回転時の異音を低減することができる。
即ち、マイコン29は、先ず、d軸電流指令値Id*の周波数変更カウンタKfをリセットする(Kf=0、ステップS201)。次に、マイコン29は、q軸電流指令値Iq*を読込む(ステップS202)。更に、マイコン29は、モータ回転角θmを読込む(ステップS203)。そして、マイコン29は、モータ回転角速度ωmを演算する(ωm=dθm/dt、ステップS204)。
d軸電流指令値を正負に変化させるd軸電流指令値正負切替手段を有しているので、回転磁界のq軸成分が一定速度で回転する場合でも、正負に切替わるd軸電流により、回転磁界の回転速度を変化させることができる。即ち、ステータの拡縮が決まった周期で生じることを防止できる。その結果、モータ回転時の異音を低減することができる。
・本実施形態では、q軸電流指令値Iq*の絶対値が、所定電流指令値Iα以上の場合のみ、d軸電流指令値を正負に交互に変化させるようにしたが、q軸電流指令値Iq*の絶対値が、所定電流指令値Iαより小さい場合でも、d軸電流指令値を正負に交互に変化させるようにしてもよい。
3:ステアリングシャフト、4:ラックアンドピニオン機構、5:ラック軸、
6:タイロッド、7:転舵輪、
8:コラムシャフト、9:インターミディエイトシャフト、10:ピニオンシャフト、
21:モータ、22:モータ回転角センサ、23:減速機構、
24:EPSアクチュエータ(操舵力補助装置)、25:車速センサ、
26:トルクセンサ、27:ECU、28:バッテリ、29:マイコン、
30u、30v、30w:電流センサ、31:電流指令値演算部、
31a:d軸電流指令値Id*生成部、31aa:d軸電流指令値Id*制御選択部、
31ab:d軸電流指令値Id*切替制御部、31b:q軸電流指令値Iq*生成部、
32:d/q変換演算部、33:d軸用F/B制御部、33J、34J:減算器、
34:q軸用F/B制御部、35:d/q逆変換演算部、36:PWM変換部、
40:モータ駆動回路、44:モータ制御信号生成部、
V:車速、τ:操舵トルク、θm:モータ回転角(機械角)、
ωm:モータ回転角速度、Iu、Iv、Iw:各相電流値、
Iq*:q軸電流指令値、Id*:d軸電流指令値、Id:d軸電流値、
ΔId:d軸偏差電流値、ΔIq:q軸偏差電流値、
Iq:q軸電流値、Vd*:d軸電圧指令値、Vq*:q軸電圧指令値、
Vu*、Vv*、Vw*:各相電圧指令値、
Iα:所定電流指令値、P:極対数、
Tr:q軸電流指令値Iq*監視用タイマ、
Trα:q軸電流指令値Iq*監視用タイマ所定値、
Kf:d軸電流指令値Id*の周波数変更カウンタ、
fα:d軸電流指令値Id*の所定周波数、
fd:d軸電流指令値Id*の切替周波数、
A:d軸電流指令値Id*の振幅値、
αa:q軸電流指令値Iq*の重み付け係数、
βα:d軸電流指令値Id*の所定周波数fαの重み付け係数、
FLG:d軸電流指令値Id*の切替周波数fd増加フラグ
Claims (4)
- 無効電流成分であるd軸電流と、有効電流成分であるq軸電流と、のd/q軸座標系でモータの電機子電流を制御し、前記モータにトルクを発生させるモータ制御装置において、
q軸電流指令値の絶対値が所定の電流値より小さい場合には、d軸電流指令値が零に設定される通常制御を行い、前記q軸電流指令値の絶対値が所定の電流値以上の場合には、回転磁界のq軸成分が一定速度で回転する場合でも、前記d軸電流指令値を正負方向に交互に切替えることにより、前記回転磁界の回転速度を変化させるd軸電流指令値正負切替手段を有すること、
を特徴とするモータ制御装置。 - 前記d軸電流指令値正負切替手段は、前記d軸電流指令値を正負方向に交互に切替える切替制御時にサイン波からなる前記d軸電流指令値の切替周波数を漸増、漸減または繰り返し増減させることを特徴とする請求項1に記載のモータ制御装置。
- 前記d軸電流指令値正負切替手段は、前記切替制御時に前記切替周波数が所定値以下である期間において前記d軸電流指令値の正方向側および負方向側切替えの面積の総和を零近傍とすることを特徴とする請求項1、又は請求項2に記載のモータ制御装置。
- 請求項1〜3の何れか1項に記載のモータ制御装置を備えた電動パワーステアリング装置。
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JP2012131829A JP6064380B2 (ja) | 2012-06-11 | 2012-06-11 | モータ制御装置及び電動パワーステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2012131829A JP6064380B2 (ja) | 2012-06-11 | 2012-06-11 | モータ制御装置及び電動パワーステアリング装置 |
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Family Applications (1)
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