JP6601595B2 - モータ制御装置及びそれを搭載した電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Description
或いは、モータ回転角に基づいて3相基準デッドタイム補償値を演算する角度−デッドタイム補償値関数部と、インバータ印加電圧に基づいて電圧感応ゲインを演算するインバータ印加電圧感応ゲイン演算部と、前記インバータを含む制御部の温度を検出若しくは推定する温度検出部と、前記温度に応じた温度係数を出力する温度係数演算部と、前記3相基準デッドタイム補償値に、前記電圧感応ゲインに前記温度係数を乗算した電圧係数を乗算してdq軸に変換してdq軸デッドタイム補償値とし、前記dq軸電圧指令値に前記dq軸デッドタイム補償値を加算するデッドタイム補償値出力部とを具備することにより、
或いは、モータ回転角に基づいてdq軸デッドタイム基準補償値を演算する角度−デッドタイム基準補償値テーブル部と、インバータ印加電圧に基づいて電圧感応ゲインを演算するインバータ印加電圧感応ゲイン演算部と、前記インバータを含む制御部の温度を検出若しくは推定する温度検出部と、前記温度に応じた温度係数を出力する温度係数演算部と、前記dq軸デッドタイム基準補償値に、前記電圧感応ゲインに前記温度係数を乗算した電圧係数を乗算してdq軸デッドタイム補償値を出力するデッドタイム補償値出力部とを具備することにより達成される。
空間ベクトル制御におけるスイッチングパターンでは、インバータの出力電圧をFET(Q1〜Q6)のスイッチングパターンS1〜S6に応じて、図17の空間ベクトル図に示す8種類の離散的な基準電圧ベクトルV0〜V7(π/3[rad]ずつ位相の異なる非零電圧ベクトルV1〜V6と零電圧ベクトルV0,V7)で定義する。そして、それら基準出力電圧ベクトルV0〜V7の選択とその発生時間を制御するようにしている。また、隣接する基準出力電圧ベクトルによって挟まれた6つの領域を用いて、空間ベクトルを6つのセクター#1〜#6に分割することができ、目標電圧ベクトルVは、セクター#1〜#6のいずれか1つに属し、セクター番号を割り当てることができる。Vα及びVβの合成ベクトルである目標電圧ベクトルVが、α−β空間において正6角形に区切られた図17に示されたようなセクター内のいずれに存在するかは、目標電圧ベクトルVのα−β座標系における回転角γに基づいて求めることができる。また、回転角γはモータの回転角θとd−q座標系における電圧指令値vd**及びvq**の関係から得られる位相δの和として、γ=θ+δで決定される。
2 コラム軸(ステアリングシャフト、ハンドル軸)
20、100 モータ
30 コントロールユニット(ECU)
31 操舵補助指令値演算部
35、203、204 PI制御部
36、160 PWM制御部
37,161 インバータ
110 角度検出部
130、290 3相交流/dq軸変換部
140 d−q非干渉制御部
200、200A、200B デッドタイム補償部
201 電流制御遅れモデル
202 補償符号推定部
210 位相調整部
220 インバータ印加電圧感応ゲイン部
230U、230V、230W 角度−デッドタイム補償値関数部
240 補償値調整部
250 電流指令値感応ゲイン部
280 温度係数演算部
300 空間ベクトル変調部
301 2相/3相変換部
302 3次高調波重畳部
400 温度検出部
Claims (17)
- dq軸の制御補助指令値を演算し、前記制御補助指令値からdq軸電流指令値を演算し、前記dq軸電流指令値を3相のDuty指令値に変換し、FETのブリッジ回路で構成されたPWM制御のインバータにより、3相ブラシレスモータを駆動制御するベクトル制御方式のモータ制御装置において、
前記dq軸電流指令値を空間ベクトル変調して3相電圧指令値とする空間ベクトル変調部と、
モータ回転角に基づいて3相デッドタイム基準補償値を演算する角度−デッドタイム補償値関数部と、
インバータ印加電圧に基づいて電圧感応ゲインを演算するインバータ印加電圧感応ゲイン部と、
前記インバータを含む制御部の温度を検出若しくは推定する温度検出部と、
前記温度に応じた温度係数を出力する温度係数演算部と、
前記制御補助指令値に応じて3相デッドタイム補償値の補償量を可変する電流指令値感応ゲインを演算する電流指令値感応ゲイン演算部と、
前記3相デッドタイム基準補償値に、前記電圧感応ゲインに前記温度係数を乗算した電圧係数を乗算し、その乗算結果に前記電流指令値感応ゲインを乗算して前記3相デッドタイム補償値を出力するデッドタイム補償値出力部と、
を備え、
前記3相電圧指令値に前記3相デッドタイム補償値を加算して前記インバータのデッドタイム補償を行うことを特徴とするモータ制御装置。 - 前記温度係数演算部が、
補償量設定温度、性能保証温度上限及び性能保証温度下限の3点で必要とされる前記補償量を測定し、前記補償量設定温度の値を基準とし、前記性能保証温度上限及び前記性能保証温度下限との比をそれぞれ演算して前記温度係数を演算するようになっている請求項1に記載のモータ制御装置。 - 前記性能保証温度上限及び前記性能保証温度下限にそれぞれ制限値が設定されている請求項2に記載のモータ制御装置。
- 前記3点の比率を直線補間演算又は前記温度に対するデータテーブルで生成する請求項2又は3に記載のモータ制御装置。
- 前記デッドタイム補償値出力部が、
前記3相デッドタイム基準補償値に前記電圧係数を乗算する乗算部と、
前記乗算部の3相出力に前記電流指令値感応ゲインを乗算して前記3相デッドタイム補償値を出力する補償値調整部と、
で構成されている請求項1乃至4のいずれかに記載のモータ制御装置。 - dq軸の制御補助指令値を演算し、前記制御補助指令値からdq軸電圧指令値を演算し、前記dq軸電圧指令値を3相のDuty指令値に変換し、FETのブリッジ回路で構成されたPWM制御のインバータにより、3相ブラシレスモータを駆動制御するベクトル制御方式の電動パワーステアリング装置において、
モータ回転角に基づいて3相基準デッドタイム補償値を演算する角度−デッドタイム補償値関数部と、
インバータ印加電圧に基づいて電圧感応ゲインを演算するインバータ印加電圧感応ゲイン演算部と、
前記インバータを含む制御部の温度を検出若しくは推定する温度検出部と、
前記温度に応じた温度係数を出力する温度係数演算部と、
前記3相基準デッドタイム補償値に、前記電圧感応ゲインに前記温度係数を乗算した電圧係数を乗算してdq軸に変換してdq軸デッドタイム補償値とし、前記dq軸電圧指令値に前記dq軸デッドタイム補償値を加算するデッドタイム補償値出力部と、
を具備したことを特徴とするモータ制御装置。 - 前記温度係数演算部が、
補償量設定温度、性能保証温度上限及び性能保証温度下限の3点で必要とされるデッドタイム補償量を測定し、前記補償量設定温度の値を基準とし、前記性能保証温度上限及び前記性能保証温度下限との比をそれぞれ演算して前記温度係数を演算するようになっている請求項6に記載のモータ制御装置。 - 前記性能保証温度上限及び前記性能保証温度下限にそれぞれ制限値が設定されている請求項7に記載のモータ制御装置。
- 前記3点の比率を直線補間演算又は前記温度に対するデータテーブルで生成する請求項7又は8に記載のモータ制御装置。
- 前記dq軸デッドタイム補償値を前記制御補助指令値に応じて可変する電流指令値感応ゲイン演算部が設けられている請求項6乃至9のいずれかに記載のモータ制御装置。
- 前記デッドタイム補償値出力部が、
前記3相基準デッドタイム補償値に前記電圧係数を乗算する乗算部と、
前記乗算部の3相出力を前記dq軸デッドタイム補償値に変換する3相交流/dq軸変換部と、
で構成されている請求項6乃至10のいずれかに記載のモータ制御装置。 - dq軸の制御補助指令値を演算し、前記制御補助指令値からdq軸電圧指令値を演算し、前記dq軸電圧指令値を3相のDuty指令値に変換し、FETのブリッジ回路で構成されたPWM制御のインバータにより、3相ブラシレスモータを駆動制御するベクトル制御方式のモータ制御装置において、
モータ回転角に基づいてdq軸デッドタイム基準補償値を演算する角度−デッドタイム基準補償値テーブル部と、
インバータ印加電圧に基づいて電圧感応ゲインを演算するインバータ印加電圧感応ゲイン演算部と、
前記インバータを含む制御部の温度を検出若しくは推定する温度検出部と、
前記温度に応じた温度係数を出力する温度係数演算部と、
前記dq軸デッドタイム基準補償値に、前記電圧感応ゲインに前記温度係数を乗算した電圧係数を乗算してdq軸デッドタイム補償値を出力するデッドタイム補償値出力部と、
を具備したことを特徴とするモータ制御装置。 - 前記温度係数演算部が、
補償量設定温度、性能保証温度上限及び性能保証温度下限の3点で必要とされるデッドタイム補償量を測定し、前記補償量設定温度の値を基準とし、前記性能保証温度上限及び前記性能保証温度下限との比をそれぞれ演算して前記温度係数を演算するようになっている請求項12に記載の電動パワーステアリング装置。 - 前記性能保証温度上限及び前記性能保証温度下限にそれぞれ制限値が設定されている請求項13に記載のモータ制御装置。
- 前記3点の比率を直線補間演算又は前記温度に対するデータテーブルで生成する請求項13又は14に記載のモータ制御装置。
- 前記モータ回転角の位相をモータ回転数に応じて可変するようになっている請求項1乃至15のいずれかに記載のモータ制御装置。
- 請求項1乃至16のいずれかに記載のモータ制御装置を搭載し、車両の操舵機構にアシストトルクを付与することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
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