JP7238525B2 - モータ制御装置 - Google Patents
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Description
一方の系統の電源電流が正、他方の系統の電源電流が負であり、且つ、二系統の電源電流差が目標電源電流差を超えているとき、第一の態様では、電源電流が正である系統の電流指令値制限部は、自系統の電源電流を0にするように自系統の電流指令値を制限する。第二の態様では、各系統の電圧指令値制限部は、自系統の電源電流を0にするように自系統の電圧指令値を制限する。第三の態様では、電源電流が正である系統の電圧指令値制限部は、自系統の電源電流を目標電源電流差の2分の1(+ΔIb_lim/2)にするように自系統の電圧指令値を制限し、電源電流が負である系統の電圧指令値制限部は、自系統の電源電流を目標電源電流差のマイナス2分の1(-ΔIb_lim/2)にするように自系統の電圧指令値を制限する。
次に図6を参照し、ECU10の構成及び作用効果について説明する。ECU10は、車両に搭載され、一台のモータ80を冗長的に設けられた二つの系統により駆動する。以下、互いに対応して設けられるマイコン401、402及び「電力変換器」としてのインバータ701、702を含む一群の構成要素の単位を「系統」という。図6において、第1巻線組801と、第1巻線組801の通電制御に係る第1マイコン401及びインバータ701等との組み合わせを第1系統とする。第2巻線組802と、第2巻線組802の通電制御に係る第2マイコン402及び第2インバータ702等との組み合わせを第2系統とする。第1系統と第2系統とは、全て独立した二組の要素群から構成されている。
図9、図10を参照し、電流指令値を制限する第1実施形態について説明する。図9に第1実施形態のECU101の電流フィードバック制御の構成を示す。以下、各実施形態の電流フィードバック制御の構成図では、代表として第1マイコン401の構成を示し、電圧、電流等について第1系統の記号を用いて表す。また、第1系統を「自系統」とし、第2系統を「他系統」とする立場で説明する。電流フィードバック制御の構成や電源電流均衡化処理における作用は、第2マイコン402についても同様である。以下、電源電流均衡化処理による制限前の指令値の記号に「*」を付し、制限後の指令値の記号に「**」を付して区別する。なお、制限されない場合、制限後の指令値は、制限前の指令値と同じ値となる。
Ib1_est=(Vd1*×Id1+Vq1*×Iq1)/Vref
・・・(1.1)
次に図11~図13を参照し、電圧指令値を制限する第2実施形態について説明する。図11に第2実施形態のECU102の電流フィードバック制御の構成を示し、第1実施形態のECU101との相違点を説明する。ECU102は、電源電流均衡化処理のための構成として、ECU101の電流指令値制限値算出部52に代えて電圧指令値制限値算出部55を有し、電流指令値制限部42に代えて電圧指令値制限部45を有している。
次に図14、図15のフローチャートを参照し、第1、第2実施形態を包括した電源電流均衡化処理のフローについて説明する。以下のフローチャートの説明で、記号「S」はステップを示す。図14、図15では、第1系統を「自系統」、第2系統を「他系統」として、各値の記号を表す。
Ib1_est=(Vd1*×Id1+Vq1*×Iq1)/Vref
・・・(1.1)
Ib2_est=(Vd2*×Id2+Vq2*×Iq2)/Vref
・・・(1.2)
|Ib1_est|>|Ib2_est|+ΔIb_lim ・・・(3)
Ib1_lim=Ib2_est+ΔIb_lim ・・・(4.1)
Ib1_lim=Ib2_est-ΔIb_lim ・・・(4.2)
K1=Ib1_lim/Ib1_est ・・・(5)
Id1**=K1×Id1* ・・・(6.1)
Iq1**=K1×Iq1* ・・・(6.2)
Vd1**=K1×Vd1* ・・・(7.1)
Vq1**=K1×Vq1* ・・・(7.2)
図16に第3実施形態のECU103の電流フィードバック制御の構成を示す。ECU103は、第1実施形態及び第2実施形態のECU101、102を組み合わせた構成を有し、電源電流均衡化処理において電流指令値及び電圧指令値の両方を制限可能である。各部の構成については、重複する説明を説明する。
(1)本実施形態において各マイコン401、402は、二系統の電源電流差ΔIbが目標電源電流差ΔIb_limを超えているとき、二系統の電源電流差ΔIbを小さくするように、電源電流均衡化処理を実行する。これにより、系統間のグランド電位差によるマイコン間通信異常が発生しにくくなる。
(a)上記実施形態のECU101-103は二系統構成であり、その二系統が電源電流均衡化処理の対象である「対象系統対」をなす。その他、三系統以上のN系統のモータ制御装置の場合、N系統のうち一組以上の二つの系統の組が「対象系統対」として選択される。「対象系統対」の設定については次のような考え方がある。
111、112・・・電源、
401、402・・・マイコン、
42 ・・・電流指令値制限部、
45 ・・・電圧指令値制限部、
701、702・・・インバータ(電力変換器)、
80 ・・・モータ。
Claims (5)
- 一台のモータ(80)の通電を制御可能な複数の系統が冗長的に設けられたモータ制御装置であって、
各系統は、
個別の電源(111、112)から入力された直流電力と、前記モータに発生する交流電力とを、力行状態又は回生状態の動作状態に応じて相互に変換する電力変換器(701、702)と、
前記モータに流れる電流について電流指令値を演算し、且つ、当該電流指令値に対する実電流のフィードバック制御により、自系統の前記電力変換器に指令する電圧指令値を演算するマイコン(401、402)と、
を備え、
複数系統のうち選択される一組以上の二つの系統の組を対象系統対とすると、
前記対象系統対の各マイコンは、マイコン間通信により自系統及び他系統の情報を相互に通信可能であり、
前記電源と前記電力変換器との間に流れる電源電流(Ib1、Ib2)は、力行状態のとき正、回生動作のとき負と定義され、
前記対象系統対の各マイコンは、マイコン間通信により各系統の電源電流の検出値もしくは推定値、又は各系統の電源電流を推定可能な情報を相互に監視し、二系統の電源電流差(ΔIb)が目標電源電流差(ΔIb_lim)を超えているとき、二系統の電源電流差を小さくするように、少なくともいずれか一方の系統の電流指令値を制限する電源電流均衡化処理を実行する電流指令値制限部(42)を有し、
一方の系統の電源電流が正、他方の系統の電源電流が負であり、且つ、二系統の電源電流差が前記目標電源電流差を超えているとき、
電源電流が正である系統の前記電流指令値制限部は、自系統の電源電流を0にするように自系統の電流指令値を制限するモータ制御装置。 - 一台のモータ(80)の通電を制御可能な複数の系統が冗長的に設けられたモータ制御装置であって、
各系統は、
個別の電源(111、112)から入力された直流電力と、前記モータに発生する交流電力とを、力行状態又は回生状態の動作状態に応じて相互に変換する電力変換器(701、702)と、
前記モータに流れる電流について電流指令値を演算し、且つ、当該電流指令値に対する実電流のフィードバック制御により、自系統の前記電力変換器に指令する電圧指令値を演算するマイコン(401、402)と、
を備え、
複数系統のうち選択される一組以上の二つの系統の組を対象系統対とすると、
前記対象系統対の各マイコンは、マイコン間通信により自系統及び他系統の情報を相互に通信可能であり、
前記電源と前記電力変換器との間に流れる電源電流(Ib1、Ib2)は、力行状態のとき正、回生動作のとき負と定義され、
前記対象系統対の各マイコンは、マイコン間通信により各系統の電源電流の検出値もしくは推定値、又は各系統の電源電流を推定可能な情報を相互に監視し、二系統の電源電流差(ΔIb)が目標電源電流差(ΔIb_lim)を超えているとき、二系統の電源電流差を小さくするように、各系統の電圧指令値を制限する電源電流均衡化処理を実行する電圧指令値制限部(45)を有し、
一方の系統の電源電流が正、他方の系統の電源電流が負であり、且つ、二系統の電源電流差が前記目標電源電流差を超えているとき、
各系統の前記電圧指令値制限部は、自系統の電源電流を0にするように自系統の電圧指令値を制限するモータ制御装置。 - 一台のモータ(80)の通電を制御可能な複数の系統が冗長的に設けられたモータ制御装置であって、
各系統は、
個別の電源(111、112)から入力された直流電力と、前記モータに発生する交流電力とを、力行状態又は回生状態の動作状態に応じて相互に変換する電力変換器(701、702)と、
前記モータに流れる電流について電流指令値を演算し、且つ、当該電流指令値に対する実電流のフィードバック制御により、自系統の前記電力変換器に指令する電圧指令値を演算するマイコン(401、402)と、
を備え、
複数系統のうち選択される一組以上の二つの系統の組を対象系統対とすると、
前記対象系統対の各マイコンは、マイコン間通信により自系統及び他系統の情報を相互に通信可能であり、
前記電源と前記電力変換器との間に流れる電源電流(Ib1、Ib2)は、力行状態のとき正、回生動作のとき負と定義され、
前記対象系統対の各マイコンは、マイコン間通信により各系統の電源電流の検出値もしくは推定値、又は各系統の電源電流を推定可能な情報を相互に監視し、二系統の電源電流差(ΔIb)が目標電源電流差(ΔIb_lim)を超えているとき、二系統の電源電流差を小さくするように、各系統の電圧指令値を制限する電源電流均衡化処理を実行する電圧指令値制限部(45)を有し、
一方の系統の電源電流が正、他方の系統の電源電流が負であり、且つ、二系統の電源電流差が前記目標電源電流差を超えているとき、
電源電流が正である系統の前記電圧指令値制限部は、自系統の電源電流を前記目標電源電流差の2分の1(+ΔIb_lim/2)にするように自系統の電圧指令値を制限し、
電源電流が負である系統の前記電圧指令値制限部は、自系統の電源電流を前記目標電源電流差のマイナス2分の1(-ΔIb_lim/2)にするように自系統の電圧指令値を制限するモータ制御装置。 - 前記対象系統対の各マイコンは、少なくとも前記電源電流均衡化処理の開始前まで、共通の電流指令値に基づき二系統を協調動作させる請求項1~3のいずれか一項に記載のモータ制御装置。
- 車両の電動パワーステアリング装置に適用され、前記モータとして操舵アシストモータの通電を制御する請求項1~4のいずれか一項に記載のモータ制御装置。
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JP2020162220A (ja) | 2020-10-01 |
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