JP7412106B2 - Motor control device and motor control method - Google Patents

Motor control device and motor control method Download PDF

Info

Publication number
JP7412106B2
JP7412106B2 JP2019144345A JP2019144345A JP7412106B2 JP 7412106 B2 JP7412106 B2 JP 7412106B2 JP 2019144345 A JP2019144345 A JP 2019144345A JP 2019144345 A JP2019144345 A JP 2019144345A JP 7412106 B2 JP7412106 B2 JP 7412106B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
content rate
value
harmonic content
axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019144345A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021027714A (en
Inventor
浩和 天下谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsuba Corp
Original Assignee
Mitsuba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsuba Corp filed Critical Mitsuba Corp
Priority to JP2019144345A priority Critical patent/JP7412106B2/en
Publication of JP2021027714A publication Critical patent/JP2021027714A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7412106B2 publication Critical patent/JP7412106B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Description

本発明は、モータ制御装置及びモータ制御方法に関する。 The present invention relates to a motor control device and a motor control method.

下記特許文献1には、モータの誘起電圧の高調波成分により発生するトルクリップルを打ち消すために、高調波成分の高調波含有率を含む補正量を算出し、その算出した補正量を用いて、モータを制御するための電圧指令値を補正するモータ制御装置が開示されている。 Patent Document 1 below discloses that in order to cancel torque ripples generated by harmonic components of the induced voltage of a motor, a correction amount including the harmonic content of the harmonic components is calculated, and using the calculated correction amount, A motor control device that corrects a voltage command value for controlling a motor is disclosed.

特許第5574790号公報Patent No. 5574790

特許文献1に記載の高調波含有率は定数として設定されている。しかしながら、誘起電圧に含まれる高調波成分は、モータに流れる相電流の大きさ(相電流値)に対して一定ではなく、モータに流れる相電流値に対して変化する場合がある。したがって、高調波含有率を定数として設定した場合には、トルクリップルを十分に低減できない場合が起こり得るという課題があった。 The harmonic content rate described in Patent Document 1 is set as a constant. However, the harmonic components included in the induced voltage are not constant with respect to the magnitude (phase current value) of the phase current flowing through the motor, but may change with respect to the value of the phase current flowing through the motor. Therefore, when the harmonic content rate is set as a constant, there is a problem that the torque ripple may not be sufficiently reduced.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、相電流値が変化した場合であっても、トルクリップルを低減できることである。 The present invention has been made in view of these circumstances, and its purpose is to reduce torque ripple even when the phase current value changes.

本発明の一態様は、モータに流れる相電流を制御するモータ制御装置であって、前記モータに流れる相電流値が目標値になるように前記モータを駆動させるための指令値を生成するフィードバック制御部と、前記モータの誘起電圧の高調波成分により前記相電流に発生する脈動を低減するように、前記誘起電圧に対する前記高調波成分の含有率である高調波含有率を含む補正量に基づいて前記指令値を補正する誘起電圧補償部と、前記誘起電圧補償部で補正された前記指令値に基づいて前記モータの駆動を制御する駆動制御部と、を備え、前記誘起電圧補償部は、前記高調波含有率を前記目標値に応じて変更する、ことを特徴とする、モータ制御装置である。 One aspect of the present invention is a motor control device that controls a phase current flowing through a motor, the feedback control device generating a command value for driving the motor so that a value of the phase current flowing through the motor becomes a target value. and a correction amount including a harmonic content rate, which is a content rate of the harmonic component with respect to the induced voltage, so as to reduce pulsation occurring in the phase current due to a harmonic component of the induced voltage of the motor. an induced voltage compensator that corrects the command value; and a drive control unit that controls driving of the motor based on the command value corrected by the induced voltage compensator, and the induced voltage compensator The motor control device is characterized in that the harmonic content rate is changed according to the target value.

上記構成において、前記誘起電圧補償部は、前記相電流値と前記高調波含有率との相関を示す相関情報が格納された格納部と、前記目標値と前記相関情報とに基づいて、前記高調波含有率を求め、求めた前記高調波含有率に基づいて補正量を算出する補正量算出部と、を備えてもよい。 In the above configuration, the induced voltage compensator includes a storage unit storing correlation information indicating a correlation between the phase current value and the harmonic content rate, and a storage unit that stores the harmonic content based on the target value and the correlation information. The image forming apparatus may further include a correction amount calculation unit that calculates a wave content rate and calculates a correction amount based on the calculated harmonic content rate.

上記構成において、前記相関情報は、複数の電流値と前記電流値が相電流として前記モータに流れた場合の前記高調波含有率と、が前記電流値ごと対応付けられている情報マップであり、前記補正量算出部は、前記目標値が示す電流値に対応する前記高調波含有率を前記情報マップから求め、求めた前記高調波含有率に基づいて補正量を算出してもよい。 In the above configuration, the correlation information is an information map in which a plurality of current values and the harmonic content rate when the current values flow to the motor as phase currents are associated for each current value, The correction amount calculation unit may calculate the harmonic content rate corresponding to the current value indicated by the target value from the information map, and calculate the correction amount based on the calculated harmonic content rate.

上記構成において、モータは、電動パワーステアリング装置用の電動モータであってもよい。 In the above configuration, the motor may be an electric motor for an electric power steering device.

本発明の一態様は、モータに流れる相電流を制御するモータ制御装置のモータ制御方法であって、前記モータに流れる相電流値が目標値になるように前記モータを駆動させるための指令値を生成する第1のステップと、前記モータの誘起電圧の高調波成分により前記相電流に発生する脈動を低減するように、前記誘起電圧に対する前記高調波成分の比である高調波含有率を含む補正量に基づいて前記指令値を補正する第2のステップと、前記誘起電圧補償部で補正された前記指令値に基づいて前記モータの駆動を制御する第3のステップと、を含み、前記第2のステップは、前記高調波含有率を前記目標値に応じて変更する第4のステップを含むことを特徴とする、モータ制御方法である。 One aspect of the present invention is a motor control method for a motor control device that controls a phase current flowing through a motor, the command value for driving the motor so that the value of the phase current flowing through the motor becomes a target value. and a correction including a harmonic content rate, which is a ratio of the harmonic component to the induced voltage, so as to reduce pulsations occurring in the phase current due to the harmonic component of the induced voltage of the motor. a second step of correcting the command value based on the amount, and a third step of controlling the drive of the motor based on the command value corrected by the induced voltage compensator, is a motor control method characterized in that the step includes a fourth step of changing the harmonic content rate according to the target value.

以上説明したように、本発明によれば、相電流値が変化した場合であっても、トルクリップルを低減することができる。 As described above, according to the present invention, torque ripple can be reduced even when the phase current value changes.

本実施形態に係るモータ制御装置を備えた電動パワーステアリング装置1の概略構成である。1 is a schematic configuration of an electric power steering device 1 including a motor control device according to the present embodiment. 本実施形態に係る誘起電圧補償部13の機能部を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating functional units of an induced voltage compensator 13 according to the present embodiment. 本実施形態に係る高調波含有率hと相電流との関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between harmonic content rate h and phase current concerning this embodiment. 本実施形態に係る高調波含有率決定マップを説明する図である。It is a figure explaining the harmonic content rate determination map concerning this embodiment. 本実施形態に係るモータ制御装置5の動作の流れを説明する図である。It is a figure explaining the flow of operation of motor control device 5 concerning this embodiment.

以下、本実施形態に係るモータ制御装置5及びモータ制御方法を、図面を用いて説明する。 Hereinafter, a motor control device 5 and a motor control method according to the present embodiment will be explained using the drawings.

図1は、本実施形態に係るモータ制御装置を備えた電動パワーステアリング装置1の概略構成の一例を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of an electric power steering device 1 including a motor control device according to the present embodiment.

電動パワーステアリング装置1は、車両に搭載される。電動パワーステアリング装置1は、運転者等によって操舵用のステアリングハンドルに加わる操舵トルクをトルクセンサ2で検出し、その検出した操舵トルクに応じた操舵アシスト力をモータ3により発生させることで運転者の操舵をアシストする装置である。 The electric power steering device 1 is mounted on a vehicle. An electric power steering device 1 detects the steering torque applied to a steering wheel by a driver or the like using a torque sensor 2, and generates a steering assist force corresponding to the detected steering torque using a motor 3, thereby providing a driver's control. This is a device that assists steering.

図1に示すように、電動パワーステアリング装置1は、トルクセンサ2、モータ3、回転角検出部4及びモータ制御装置5を備える。 As shown in FIG. 1, the electric power steering device 1 includes a torque sensor 2, a motor 3, a rotation angle detection section 4, and a motor control device 5.

トルクセンサ2は、ステアリングハンドルに接続されているステアリングシャフトに設けられている。トルクセンサ2は、ステアリングシャフトに発生する操舵トルクを検出することで、ステアリングハンドルに加わる操舵トルクFを検出する。そして、トルクセンサ2は、検出した操作トルクFをモータ制御装置5に出力する。 The torque sensor 2 is provided on a steering shaft connected to a steering wheel. The torque sensor 2 detects the steering torque F applied to the steering wheel by detecting the steering torque generated on the steering shaft. Then, the torque sensor 2 outputs the detected operating torque F to the motor control device 5.

モータ3は、モータ制御装置5に回転が制御される。本実施形態のモータ3は、電動パワーステアリング装置用の電動モータである。ただし、これに限定されず、モータ3は、電動パワーステアリング装置用に限らず、車両に用いられる電動モータであればよい。
モータ3は、回転することによってトルクセンサ2で検出された操舵トルクFに応じた操舵アシスト力をステアリングシャフトに付与する。これにより、運転者のステアリング操作が補助され、当該運転者の労力負担が軽減される。本実施形態では、モータ3が3相(U、V、W)のブラシレスモータである場合について説明する。
The rotation of the motor 3 is controlled by a motor control device 5. The motor 3 of this embodiment is an electric motor for an electric power steering device. However, the present invention is not limited thereto, and the motor 3 is not limited to one for an electric power steering device, but may be any electric motor used for a vehicle.
The motor 3 applies a steering assist force corresponding to the steering torque F detected by the torque sensor 2 to the steering shaft by rotating. Thereby, the driver's steering operation is assisted and the labor burden on the driver is reduced. In this embodiment, a case will be described in which the motor 3 is a three-phase (U, V, W) brushless motor.

モータ3は、永久磁石を有するロータと、3相(U、V、W)それぞれに対応するコイルLu、Lv、Lwがロータの回転方向に順に巻装されているステータとを備えている。各相のコイルLu、Lv、Lwのそれぞれは、モータ制御装置5に接続されている。 The motor 3 includes a rotor having permanent magnets, and a stator in which coils Lu, Lv, and Lw corresponding to three phases (U, V, and W) are wound in order in the rotational direction of the rotor. Each of the coils Lu, Lv, and Lw of each phase is connected to the motor control device 5.

回転角検出部4は、モータ3に設けられている。回転角検出部4は、モータ3のロータの回転位置を示す電気角θを検出する。例えば、回転角検出部4は、レゾルバ又はホールICを備えた磁気式のロータリエンコーダである。回転角検出部4は、検出した電気角θをモータ制御装置5に出力する。 The rotation angle detection section 4 is provided in the motor 3. The rotation angle detection unit 4 detects an electrical angle θ indicating the rotational position of the rotor of the motor 3. For example, the rotation angle detection section 4 is a magnetic rotary encoder equipped with a resolver or a Hall IC. The rotation angle detection section 4 outputs the detected electrical angle θ to the motor control device 5.

モータ制御装置5は、トルクセンサ2で検出された操舵トルクFに応じてモータ3の回転を制御する。以下、本実施形態に係るモータ制御装置5の構成について説明する。 The motor control device 5 controls the rotation of the motor 3 according to the steering torque F detected by the torque sensor 2. The configuration of the motor control device 5 according to this embodiment will be described below.

モータ制御装置5は、電源部6、駆動部7、電流計測部8、及び制御部9を備える。 The motor control device 5 includes a power supply section 6 , a drive section 7 , a current measurement section 8 , and a control section 9 .

電源部6は、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池を用いることができる。また、電源部6は、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタ(コンデンサ)を用いることもできる。本実施形態の電源部6は、車両内に設けられたバッテリである。
なお、電源部6の出力電圧は、バッテリ電圧VBとする。
The power supply section 6 can use a secondary battery such as a nickel-metal hydride battery or a lithium-ion battery. Moreover, the power supply section 6 can also use an electric double layer capacitor (capacitor) instead of a secondary battery. The power supply unit 6 of this embodiment is a battery provided in the vehicle.
Note that the output voltage of the power supply section 6 is assumed to be the battery voltage VB.

駆動部7は、複数のスイッチング素子SWUH~SWWL(SWUH,SWUL,SWVH,SWVL,SWWH,SWWL)を有するインバータである。例えば、駆動部7は、いわゆる正弦波インバータである。駆動部7は、前記スイッチング素子のオンとオフとをPWM(Pulse Width Modulation:パルス幅変調)制御することで電源部6からの直流電流を交流電流(相電流)に変換してモータ3に出力する。これにより、モータ3が駆動する。なお、本実施形態では、6つのスイッチング素子SWUH~SWWLがn型チャネルのFET(Field Effective Transistor)である場合について説明するが、これに限定されず、例えば、IGBT(Insulated gate bipolar transistor)、及びBJT(bipolar junction transistor)であってもよい。 The drive unit 7 is an inverter having a plurality of switching elements SW UH to SW WL (SW UH , SW UL , SW VH , SW VL , SW WH , SW WL ). For example, the drive unit 7 is a so-called sine wave inverter. The drive unit 7 converts the direct current from the power supply unit 6 into an alternating current (phase current) and outputs it to the motor 3 by controlling the on and off of the switching element using PWM (Pulse Width Modulation). do. As a result, the motor 3 is driven. In this embodiment, a case will be described in which the six switching elements SW UH to SW WL are n-type channel FETs (Field Effective Transistors), but the present invention is not limited to this, and for example, IGBTs (Insulated gate bipolar transistors). , and a BJT (bipolar junction transistor).

具体的には、直列に接続されたスイッチング素子SWUH,SWULと、直列に接続されたスイッチング素子SWVH,SWVLと、直列に接続されたスイッチング素子SWWH,SWWLとは、電源部6の高電位(出力)側と、接地電位との間に並列に接続されている。 Specifically, the switching elements SW UH and SW UL connected in series, the switching elements SW VH and SW VL connected in series, and the switching elements SW WH and SW WL connected in series are the power supply section. It is connected in parallel between the high potential (output) side of 6 and the ground potential.

スイッチング素子SWUHのドレイン端子は、電源部6の出力端子に接続されている。スイッチング素子SWULのソース端子は、GND(グランド)に接続されている。スイッチング素子SWUHのソース端子と、スイッチング素子SWULのドレイン端子との接続点N1は、コイルLuの一端に接続されている。 A drain terminal of the switching element SW UH is connected to an output terminal of the power supply section 6. A source terminal of the switching element SW UL is connected to GND (ground). A connection point N1 between the source terminal of the switching element SW UH and the drain terminal of the switching element SW UL is connected to one end of the coil Lu.

スイッチング素子SWVHのドレイン端子は、スイッチング素子SWUHのドレイン端子に接続されている。スイッチング素子SWVLのソース端子は、GND(グランド)に接続されている。スイッチング素子SWVHのソース端子と、スイッチング素子SWVLのドレイン端子との接続点N2は、コイルLvの一端に接続されている。 The drain terminal of the switching element SW VH is connected to the drain terminal of the switching element SW UH . A source terminal of the switching element SW VL is connected to GND (ground). A connection point N2 between the source terminal of the switching element SW VH and the drain terminal of the switching element SW VL is connected to one end of the coil Lv.

スイッチング素子SWWHのドレイン端子は、スイッチング素子SWUHのドレイン端子に接続されている。スイッチング素子SWWLのソース端子は、GND(グランド)に接続されている。スイッチング素子SWWHのソース端子と、スイッチング素子SWWLのドレイン端子との接続点N3は、コイルLwの一端に接続されている。 A drain terminal of the switching element SW WH is connected to a drain terminal of the switching element SW UH . A source terminal of the switching element SWWL is connected to GND (ground). A connection point N3 between the source terminal of the switching element SW WH and the drain terminal of the switching element SW WL is connected to one end of the coil Lw.

また、各スイッチング素子SWUH~SWWLは、ゲート端子が制御部9に接続されている。 Furthermore, gate terminals of each of the switching elements SW UH to SW WL are connected to the control section 9.

電流計測部8は、電動モータMが有するU相巻線Lu、V相巻線Lv、及びW相巻線Lwのそれぞれに流れる相電流を計測する。そして、電流計測部8は、計測したU相電流の電流値であるU相電流値Iu、V相電流の電流値であるV相電流値Iv、W相電流の電流値であるW相電流値Iwのそれぞれを制御部9に出力する。本実施形態では、電流計測部8は、複数の電流センサ8a~8cを備える。電流センサ8aは、スイッチング素子SWULのソース端子とグランドとの間に設けられている。電流センサ8bは、スイッチング素子SWVLのソース端子とグランドとの間に設けられている。電流センサ8cは、スイッチング素子SWWLのソース端子とグランドとの間に設けられている。なお、電流センサ8a~8cは、電流を計測できれば特に限定されないが、例えば、シャント抵抗であってもよいし、カレントトランスであってもよい。さらに、電流計測部8は、駆動部7とモータ3とを接続する接続線に設けられてもよい。 The current measurement unit 8 measures phase currents flowing through each of the U-phase winding Lu, the V-phase winding Lv, and the W-phase winding Lw of the electric motor M. The current measuring unit 8 then outputs a U-phase current value Iu that is the current value of the measured U-phase current, a V-phase current value Iv that is the current value of the V-phase current, and a W-phase current value that is the current value of the W-phase current. Each of Iw is output to the control section 9. In this embodiment, the current measuring section 8 includes a plurality of current sensors 8a to 8c. Current sensor 8a is provided between the source terminal of switching element SW UL and ground. Current sensor 8b is provided between the source terminal of switching element SW VL and the ground. The current sensor 8c is provided between the source terminal of the switching element SWWL and the ground. Note that the current sensors 8a to 8c are not particularly limited as long as they can measure current, and may be, for example, shunt resistors or current transformers. Furthermore, the current measurement section 8 may be provided on a connection line that connects the drive section 7 and the motor 3.

次に、本実施形態に係る制御部9の構成について説明する。 Next, the configuration of the control section 9 according to this embodiment will be explained.

本実施形態に係る制御部9は、目標dq軸電流設定部10、三相-二軸変換部11、フィードバック制御部12、誘起電圧補償部13、二軸-三相変換部14、及び駆動制御部15を備える。 The control unit 9 according to the present embodiment includes a target dq-axis current setting unit 10, a three-phase to two-axis conversion unit 11, a feedback control unit 12, an induced voltage compensation unit 13, a two-axis to three-phase conversion unit 14, and a drive control unit 10. 15.

目標dq軸電流設定部10は、トルクセンサ2から操舵トルクFを取得する。また、目標dq軸電流設定部10は、回転角検出部4から電気角θを取得する。そして、目標dq軸電流設定部10は、取得した操舵トルクFと電気角θとに応じて、d軸電流の目標値である目標d軸電流値Idrefと、q軸電流の目標値である目標q軸電流値Iqrefと、を設定する。目標dq軸電流設定部10は、目標d軸電流値Idref及び目標q軸電流値Iqrefをフィードバック制御部12に出力する。また、目標dq軸電流設定部10は、目標q軸電流値Iqrefを誘起電圧補償部13に出力する。 The target dq-axis current setting unit 10 obtains the steering torque F from the torque sensor 2. Further, the target dq-axis current setting unit 10 obtains the electrical angle θ from the rotation angle detection unit 4. Then, the target dq-axis current setting unit 10 sets a target d-axis current value Id ref , which is the target value of the d-axis current, and a target value of the q-axis current, according to the acquired steering torque F and the electrical angle θ. A target q-axis current value Iq ref is set. The target dq-axis current setting section 10 outputs the target d-axis current value Id ref and the target q-axis current value Iq ref to the feedback control section 12 . Further, the target dq-axis current setting section 10 outputs the target q-axis current value Iq ref to the induced voltage compensating section 13.

三相-二軸変換部11は、電流計測部8から取得したU相電流値Iu、V相電流値Iv及びW相電流値Iwを、回転角検出部4から取得した電気角θを用いて、d軸の電流値であるd軸電流値Id及びq軸の電流値であるq軸電流値Iqに変換する。なお、U相電流値Iu、V相電流値Iv及びW相電流値Iwからd軸電流値Id及びq軸電流値Iqへの変換には、例えば、以下に示す式(1)及び式(2)が用いられる。 The three-phase-two-axis conversion unit 11 converts the U-phase current value Iu, V-phase current value Iv, and W-phase current value Iw acquired from the current measurement unit 8 using the electrical angle θ acquired from the rotation angle detection unit 4. , into a d-axis current value Id, which is a d-axis current value, and a q-axis current value Iq, which is a q-axis current value. Note that to convert the U-phase current value Iu, V-phase current value Iv, and W-phase current value Iw to the d-axis current value Id and q-axis current value Iq, for example, the following equations (1) and (2) are used. ) is used.

Id=√(2/3)×(-Iu×cosθ-Iv×cos(θ-2π/3)-Iw×cos(θ-4π/3)) …(1)
Iq=√(2/3)×(Iu×sinθ+Iv×sin(θ-2π/3)+Iw×sin(θ-4π/3)) …(2)
Id=√(2/3)×(−Iu×cosθ−Iv×cos(θ−2π/3)−Iw×cos(θ−4π/3))…(1)
Iq=√(2/3)×(Iu×sinθ+Iv×sin(θ−2π/3)+Iw×sin(θ−4π/3))…(2)

三相-二軸変換部11は、変換したd軸電流値Id及びq軸電流値Iqをフィードバック制御部12に出力する。 The three-phase-two-axis conversion unit 11 outputs the converted d-axis current value Id and q-axis current value Iq to the feedback control unit 12.

フィードバック制御部12は、目標dq軸電流設定部10から取得した目標d軸電流値Idrefと、三相-二軸変換部11から取得したd軸電流値Idとの偏差Δdに対してPI演算を実行することで、偏差Δdをゼロに近づけるためのd軸の電圧であるd軸電圧指令値Vdを算出する。また、フィードバック制御部12は、目標dq軸電流設定部10から取得した目標q軸電流値Iqrefと、三相-二軸変換部11から取得したq軸電流値Iqとの偏差Δqに対してPI演算を実行することで、偏差Δqをゼロに近づけるためのq軸の電圧であるq軸電圧指令値Vqを算出する。フィードバック制御部12は、算出したd軸電圧指令値Vd及びq軸電圧指令値Vqを誘起電圧補償部13に出力する。 The feedback control unit 12 performs a PI calculation on the deviation Δd between the target d-axis current value Id ref acquired from the target dq-axis current setting unit 10 and the d-axis current value Id acquired from the three-phase-two-axis conversion unit 11. By executing the above, a d-axis voltage command value Vd, which is a d-axis voltage for bringing the deviation Δd close to zero, is calculated. In addition, the feedback control unit 12 determines the deviation Δq between the target q-axis current value Iq ref acquired from the target dq-axis current setting unit 10 and the q-axis current value Iq acquired from the three-phase-two-axis conversion unit 11. By executing the PI calculation, a q-axis voltage command value Vq, which is a q-axis voltage for bringing the deviation Δq close to zero, is calculated. The feedback control unit 12 outputs the calculated d-axis voltage command value Vd and q-axis voltage command value Vq to the induced voltage compensation unit 13.

誘起電圧補償部13は、モータ3の誘起電圧の高調波成分により発生するトルクリップルを低減するために、d軸電圧指令値Vd及びq軸電圧指令値Vqを補正することで、上記誘起電圧の高調波成分を補償する。なお、以下の説明において、d軸電圧指令値Vd及びq軸電圧指令値Vqを補正することで誘起電圧の高調波成分を補償することを、「誘起電圧補償」を称する場合がある。 The induced voltage compensator 13 corrects the d-axis voltage command value Vd and the q-axis voltage command value Vq in order to reduce torque ripples generated by harmonic components of the induced voltage of the motor 3, thereby reducing the induced voltage. Compensate for harmonic components. In the following description, compensating for the harmonic components of the induced voltage by correcting the d-axis voltage command value Vd and the q-axis voltage command value Vq may be referred to as "induced voltage compensation."

具体的には、図2に示すように、誘起電圧補償部13は、補正量算出部20、電圧指令値補正部21及び格納部22を備える。 Specifically, as shown in FIG. 2, the induced voltage compensation section 13 includes a correction amount calculation section 20, a voltage command value correction section 21, and a storage section 22.

補正量算出部20は、誘起電圧補償を行うにあたって、d軸電圧指令値Vdを補正するための補正量(以下、「d軸補正量」という。)Cdと、q軸電圧指令値Vqを補正するための補正量(以下、「q軸補正量」という。)Cqと、を算出する。なお、本実施形態では、d軸補正量及びq軸補正量の算出には、以下に示す式(3)及び式(4)が用いられる。なお、補正量算出部20は、回転角検出部4から電気角θを取得する。 When performing induced voltage compensation, the correction amount calculation unit 20 corrects a correction amount Cd for correcting the d-axis voltage command value Vd (hereinafter referred to as "d-axis correction amount") and the q-axis voltage command value Vq. A correction amount (hereinafter referred to as "q-axis correction amount") Cq for Note that in this embodiment, the following equations (3) and (4) are used to calculate the d-axis correction amount and the q-axis correction amount. Note that the correction amount calculation unit 20 obtains the electrical angle θ from the rotation angle detection unit 4.

Cd=ω・G・(-h5-h7)・sin6θ …(3)
Cq=ω・G・(h1+(h7-h5)・cos6θ) …(4)
Cd=ω・G・(−h5−h7)・sin6θ…(3)
Cq=ω・G・(h1+(h7−h5)・cos6θ)…(4)

ここで、ωは角速度であって、制御部9(例えば、誘起電圧補償部13)により算出される。Gは、速度起電力定数である。h1は、誘起電圧に対する1次の高調波成分の含有率であり、「1」として設定されている。h5は、誘起電圧に対する5次の高調波成分の含有率(5次高調波含有率)であり、固定値ではなく、目標q軸電流値Iqrefに応じて変動する変動値である。h7は、誘起電圧に対する7次の高調波成分の含有率(7次高調波含有率)であり、固定値ではなく、目標q軸電流値Iqrefに応じて変動する変動値である。なお、5次の高調波成分のみ補償する場合には、h7=「0」に設定される。さらに、5次及び7次以外のn次の高調波成分を補償する場合には、n次の高調波成分の含有率を式(3)及び式(4)に含めてもよい。その場合においても、n次の高調波成分の含有率は、上記と同様に、目標q軸電流値Iqrefに応じて変動する変動値とする。本実施形態では、5次及び7次の高調波成分を補償する場合について説明する。また、5次高調波含有率h5及び7次高調波含有率h7のそれぞれを区別しない場合には、単に「高調波含有率h」を称する。 Here, ω is the angular velocity, and is calculated by the control unit 9 (for example, the induced voltage compensator 13). G is the velocity electromotive force constant. h1 is the content rate of the first harmonic component with respect to the induced voltage, and is set as "1". h5 is the content rate of the fifth-order harmonic component with respect to the induced voltage (fifth-order harmonic content rate), and is not a fixed value but a variable value that changes according to the target q-axis current value Iq ref . h7 is the content rate of the seventh harmonic component with respect to the induced voltage (seventh harmonic content rate), and is not a fixed value but a variable value that changes according to the target q-axis current value Iq ref . Note that when compensating only the fifth-order harmonic component, h7 is set to "0". Furthermore, when compensating for n-th harmonic components other than the 5th and 7th harmonics, the content rate of the n-th harmonic components may be included in equations (3) and (4). Even in that case, the content rate of the n-th harmonic component is a variable value that varies depending on the target q-axis current value Iq ref , as described above. In this embodiment, a case will be described in which fifth-order and seventh-order harmonic components are compensated for. Furthermore, when the fifth-order harmonic content rate h5 and the seventh-order harmonic content rate h7 are not distinguished from each other, they are simply referred to as "harmonic content rate h."

補正量算出部20は、目標q軸電流値Iqrefに応じた5次高調波含有率h5を求める。また、誘起電圧補償部13は、目標q軸電流値Iqrefに応じた7次高調波含有率h7を求める。
より具体的には、補正量算出部20は、相電流値と高調波含有率h1との相関を示す相関情報を基づいて、目標q軸電流値Iqrefから5次高調波含有率h5を求める。同様に、補正量算出部20は、相電流値と高調波含有率h7との相関を示す相関情報を基づいて、目標q軸電流値Iqrefから7次高調波含有率h7を求める。
The correction amount calculation unit 20 calculates the fifth harmonic content rate h5 according to the target q-axis current value Iq ref . Further, the induced voltage compensator 13 determines the seventh harmonic content h7 according to the target q-axis current value Iq ref .
More specifically, the correction amount calculation unit 20 calculates the fifth harmonic content rate h5 from the target q-axis current value Iq ref based on correlation information indicating the correlation between the phase current value and the harmonic content rate h1. . Similarly, the correction amount calculation unit 20 calculates the seventh harmonic content rate h7 from the target q-axis current value Iq ref based on correlation information indicating the correlation between the phase current value and the harmonic content rate h7.

ここで、図3に示すように、モータ3の誘起電圧に含まれる高調波含有率hは、モータ3に流れる相電流の大きさ(相電流値)に対して一定ではなく、その相電流値に対して非線形に変化するという相関が存在する。 Here, as shown in FIG. 3, the harmonic content rate h included in the induced voltage of the motor 3 is not constant with respect to the magnitude of the phase current flowing through the motor 3 (phase current value), but is There is a correlation that changes nonlinearly with respect to

したがって、本実施形態に係る高調波含有率hは定数ではなく、上記相関に応じて変動する変動値として求める。上記相関は、予め実験等によって定められており、その相関の情報である上記相関情報が格納部22に格納されている。ただし、相電流値の実電流であるd軸電流値Idやq軸電流値Iqには、誘起電圧の高調波成分によって6次の脈動成分が含まれており、当該実電流から高調波含有率hを求めるとその脈動成分によって高調波含有率hに大きな誤差が生じる。そこで、制御部9が相電流値を目標値に追従するようにフィードバック制御を行っていることから、補正量算出部20は、当該目標値の同一電流がモータ3に流れているとして、目標値(目標q軸電流値Iqref)に対する高調波含有率hを相関情報から求める。換言すれば、上記相関情報は、相電流値の目標値と高調波含有率との相関を示す情報である。これにより、補正量算出部20は、6次の脈動成分の影響を排除するとともに、フィードバック制御によって相電流値が変化した場合であっても最適な高調波含有率hを求めることができる。 Therefore, the harmonic content rate h according to the present embodiment is determined not as a constant but as a variable value that varies according to the above correlation. The above-mentioned correlation is determined in advance through experiments or the like, and the above-mentioned correlation information, which is information on the correlation, is stored in the storage unit 22. However, the d-axis current value Id and q-axis current value Iq, which are the actual currents of the phase current values, contain a 6th-order pulsating component due to the harmonic component of the induced voltage, and the harmonic content rate can be calculated from the actual current. When h is determined, a large error occurs in the harmonic content rate h due to its pulsating component. Therefore, since the control unit 9 performs feedback control so that the phase current value follows the target value, the correction amount calculation unit 20 calculates the target value based on the assumption that the same current of the target value is flowing through the motor 3. The harmonic content rate h with respect to (target q-axis current value Iq ref ) is determined from the correlation information. In other words, the correlation information is information indicating the correlation between the target value of the phase current value and the harmonic content rate. Thereby, the correction amount calculation unit 20 can eliminate the influence of the sixth-order pulsation component and determine the optimal harmonic content rate h even when the phase current value changes due to feedback control.

補正量算出部20は、5次高調波含有率h5と7次高調波含有率h7を求めると、角速度ω、電気角θを更に用いて、上記式(3)及び式(4)からd軸補正量及びq軸補正量を算出する。 After determining the fifth-order harmonic content rate h5 and the seventh-order harmonic content rate h7, the correction amount calculation unit 20 further uses the angular velocity ω and the electrical angle θ to calculate the d-axis from the above equations (3) and (4). Calculate the correction amount and the q-axis correction amount.

電圧指令値補正部21は、補正量算出部20からd軸補正量及びq軸補正量を取得する。そして、電圧指令値補正部21は、以下に示す式(5)に示すように、d軸電圧指令値Vdにd軸補正量Cdを加算することでd軸電圧指令値Vdを補正する。また、誘起電圧補償部13は、以下に示す式(6)に示すように、q軸電圧指令値Vqにq軸補正量Cqを加算することでq軸電圧指令値Vqを補正する。
なお、以下において、補正後のd軸電圧指令値Vdを「d軸電圧指令値Vd´」、補正後のq軸電圧指令値Vqを「q軸電圧指令値Vq´」と称する。
The voltage command value correction unit 21 obtains the d-axis correction amount and the q-axis correction amount from the correction amount calculation unit 20. Then, the voltage command value correction unit 21 corrects the d-axis voltage command value Vd by adding the d-axis correction amount Cd to the d-axis voltage command value Vd, as shown in equation (5) below. Further, the induced voltage compensator 13 corrects the q-axis voltage command value Vq by adding the q-axis correction amount Cq to the q-axis voltage command value Vq, as shown in equation (6) shown below.
Note that, hereinafter, the corrected d-axis voltage command value Vd will be referred to as "d-axis voltage command value Vd'" and the corrected q-axis voltage command value Vq will be referred to as "q-axis voltage command value Vq'".

Vd´=Vd+Cd …(5)
Vq´=Vq+Cq …(6)
Vd'=Vd+Cd...(5)
Vq'=Vq+Cq...(6)

電圧指令値補正部21は、補正したd軸電圧指令値Vd´及びq軸電圧指令値Vq´を二軸-三相変換部14に出力する。 The voltage command value correction section 21 outputs the corrected d-axis voltage command value Vd' and q-axis voltage command value Vq' to the two-axis-to-three-phase conversion section 14.

格納部22には、相関情報として、目標q軸電流値Iqrefから高調波含有率hを決定するための高調波含有率決定マップ(情報マップ)が格納されている。高調波含有率決定マップは、複数の電流値Ixと、その電流値Ixが相電流としてモータに流れた場合の高調波含有率hとが電流値Ixごとに対応付けられている。そして、電流値Ixは、目標q軸電流値Iqrefに相当する。高調波含有率決定マップは、テーブル形式であってよいし、計算式であってもよい。 The storage unit 22 stores, as correlation information, a harmonic content rate determination map (information map) for determining the harmonic content rate h from the target q-axis current value Iq ref . In the harmonic content rate determination map, a plurality of current values Ix and a harmonic content rate h when the current value Ix flows to the motor as a phase current are associated for each current value Ix. The current value Ix corresponds to the target q-axis current value Iq ref . The harmonic content rate determination map may be in a table format or may be in a calculation formula.

高調波含有率決定マップは、図4(a)及び図4(b)に示すように目標q軸電流値Iqrefによって高調波含有率hが連続的に変化するようになっていてもよいし、図4(c)に示すように目標q軸電流値Iqrefによって高調波含有率hが階段状に不連続に変化するようになっていてもよい。高調波含有率決定マップは実験によって決定されてもよい。さらに、高調波含有率決定マップは、複数の高調波含有率hのそれぞれに対応して複数設けられてもよい。すなわち、格納部22には、複数の高調波含有率に対応して、複数の高調波含有率決定マップが格納されていてもよい。例えば、格納部22には、目標q軸電流値Iqrefから5次高調波含有率h5を決定するための第1高調波含有率決定マップと、目標q軸電流値Iqrefから7次高調波含有率h7を決定するための第2高調波含有率決定マップとが格納されてもよい。 The harmonic content rate determination map may be such that the harmonic content rate h changes continuously depending on the target q-axis current value Iq ref , as shown in FIGS. 4(a) and 4(b). , as shown in FIG. 4(c), the harmonic content rate h may change discontinuously in a stepwise manner depending on the target q-axis current value Iq ref . The harmonic content determination map may be determined experimentally. Furthermore, a plurality of harmonic content rate determination maps may be provided corresponding to each of a plurality of harmonic content rates h. That is, the storage unit 22 may store a plurality of harmonic content determination maps corresponding to a plurality of harmonic content rates. For example, the storage unit 22 includes a first harmonic content determination map for determining the fifth harmonic content h5 from the target q-axis current value Iq ref , and a map for determining the fifth harmonic content h5 from the target q-axis current value Iq ref . A second harmonic content rate determination map for determining the content rate h7 may also be stored.

二軸-三相変換部14は、誘起電圧補償部13から出力されたd軸電圧指令値Vd´及びq軸電圧指令値Vq´を、回転角検出部4から取得した電気角θを用いて、UVW相の各相の電圧指令値であるU相電圧指令値Vu、V相電圧指令値Vv、及びW相電圧指令値Vwに変換する。なお、d軸電圧指令値Vd´及びq軸電圧指令値Vq´からU相電圧指令値Vu、V相電圧指令値Vv、及びW相電圧指令値Vwへの変換には、以下に示す式(7)から式(9)が用いられる。 The two-axis to three-phase conversion unit 14 converts the d-axis voltage command value Vd′ and the q-axis voltage command value Vq′ output from the induced voltage compensation unit 13 using the electrical angle θ obtained from the rotation angle detection unit 4. , UVW phase voltage command value Vu, V phase voltage command value Vv, and W phase voltage command value Vw. Note that the following formula ( Equation (9) is used from 7).

Vu=-Vd´×cosθ+Vq´×sinθ …(7)
Vv=-Vd´×cos(θ-2π/3)+Vq´×sin(θ-2π/3) …(8)
Vw=-Vd´×cos(θ-4π/3)+Vq´×sin(θ-4π/3) …(9)
Vu=-Vd'×cosθ+Vq'×sinθ...(7)
Vv=-Vd'×cos(θ-2π/3)+Vq'×sin(θ-2π/3)...(8)
Vw=-Vd'×cos(θ-4π/3)+Vq'×sin(θ-4π/3)...(9)

二軸-三相変換部14は、変換したU相電圧指令値Vu、V相電圧指令値Vv、及びW相電圧指令値Vwを駆動制御部15に出力する。 The two-axis to three-phase conversion unit 14 outputs the converted U-phase voltage command value Vu, V-phase voltage command value Vv, and W-phase voltage command value Vw to the drive control unit 15.

駆動制御部15は、二軸-三相変換部14から取得したU相電圧指令値Vu、V相電圧指令値Vv、及びW相電圧指令値Vwにそれぞれ対応するデューティ比を示すPWM信号を生成する。そして、駆動制御部15は、生成したPWM信号に基づいて、スイッチング素子SWUH~SWWLのオン状態又はオフ状態に切り替える。 The drive control unit 15 generates PWM signals indicating duty ratios corresponding to the U-phase voltage command value Vu, V-phase voltage command value Vv, and W-phase voltage command value Vw obtained from the two-axis-three-phase conversion unit 14, respectively. do. Then, the drive control unit 15 switches the switching elements SW UH to SW WL to the on state or off state based on the generated PWM signal.

次に、本実施形態に係るモータ制御装置5の動作の流れを、図5を用いて説明する。図5は、本実施形態に係るモータ制御装置5の動作の流れを説明する図である。 Next, the flow of the operation of the motor control device 5 according to this embodiment will be explained using FIG. 5. FIG. 5 is a diagram illustrating the flow of operation of the motor control device 5 according to this embodiment.

制御部9は、トルクセンサTから操舵トルクFを取得すると(ステップS101)、その取得した操作トルクFに応じて目標d軸電流値Idrefと目標q軸電流値Iqrefとを設定する(ステップS102)。
制御部9は、電流計測部8が計測したU相電流値Iu、V相電流値Iv及びW相電流値Iwをd軸電流値Id及びq軸電流値Iqに変換する(ステップS103)。そして、制御部9は、目標d軸電流値Idrefと、d軸電流値Idとの偏差Δdに対してPI演算を実行することで、偏差Δdをゼロに近づけるためのd軸電圧指令値Vdを算出する。また、フィードバック制御部12は、目標q軸電流値Iqrefとq軸電流値Iqとの偏差Δqに対してPI演算を実行することで偏差Δqをゼロに近づけるためのq軸電圧指令値Vqを算出する(ステップS104)。
Upon acquiring the steering torque F from the torque sensor T (step S101), the control unit 9 sets a target d-axis current value Id ref and a target q-axis current value Iq ref according to the acquired operating torque F (step S101). S102).
The control unit 9 converts the U-phase current value Iu, V-phase current value Iv, and W-phase current value Iw measured by the current measurement unit 8 into a d-axis current value Id and a q-axis current value Iq (step S103). Then, the control unit 9 performs a PI calculation on the deviation Δd between the target d-axis current value Id ref and the d-axis current value Id, thereby determining the d-axis voltage command value Vd for bringing the deviation Δd close to zero. Calculate. Furthermore, the feedback control unit 12 executes a PI calculation on the deviation Δq between the target q-axis current value Iq ref and the q-axis current value Iq, thereby setting the q-axis voltage command value Vq to bring the deviation Δq close to zero. Calculate (step S104).

次に、制御部9の補正量算出部20は、トルクに起因する電流であるq軸電流の目標値の目標q軸電流値Iqrefと、格納部22に格納されている相関情報とに基づいて、高調波含有率hを求め(ステップS105)、求めた高調波含有率hに基づいてd軸補正量Cd及びq軸補正量Cqを求める(ステップS106)。例えば、補正量算出部20は、目標q軸電流値Iqrefに対する高調波含有率hを高調波含有率決定マップから求め、その求めた高調波含有率hに基づいてd軸補正量Cd及びq軸補正量Cqを求める。例えば、補正量算出部20は、高調波含有率決定マップを読み出して、その読み出した高調波含有率決定マップに対して目標q軸電流値Iqrefを入力することで高調波含有率hを求める。そして、補正量算出部20は、高調波含有率hを用いてd軸補正量Cd及びq軸補正量Cqを求める。 Next, the correction amount calculation unit 20 of the control unit 9 calculates the value based on the target q-axis current value Iq ref of the target value of the q-axis current, which is the current caused by torque, and the correlation information stored in the storage unit 22. Then, the harmonic content rate h is determined (step S105), and the d-axis correction amount Cd and the q-axis correction amount Cq are determined based on the determined harmonic content rate h (step S106). For example, the correction amount calculation unit 20 calculates the harmonic content rate h with respect to the target q-axis current value Iq ref from the harmonic content rate determination map, and calculates the d-axis correction amount Cd and q based on the calculated harmonic content rate h. Find the axis correction amount Cq. For example, the correction amount calculation unit 20 reads out a harmonic content rate determination map, and calculates the harmonic content rate h by inputting a target q-axis current value Iq ref to the read harmonic content rate determination map. . Then, the correction amount calculation unit 20 calculates the d-axis correction amount Cd and the q-axis correction amount Cq using the harmonic content rate h.

電圧指令値補正部21は、補正量算出部20がd軸補正量及びq軸補正量を求めると、d軸電圧指令値Vdにd軸補正量Cdを加算し、q軸電圧指令値Vqにq軸補正量Cqを加算することでd軸電圧指令値Vd´及びq軸電圧指令値Vq´を求める(ステップS107)。
その後、制御部9は、d軸電圧指令値Vd´及びq軸電圧指令値Vq´をU相電圧指令値Vu、V相電圧指令値Vv、及びW相電圧指令値Vwに変換して、変換したU相電圧指令値Vu、V相電圧指令値Vv、及びW相電圧指令値VwからPWM信号を生成する(ステップS108)。そして、制御部9は、生成したPWM信号に基づいてスイッチング素子SWUH~SWWLをPWM制御することでモータ3の回転を制御する(ステップS109)。これにより、モータ制御装置5は、ステアリングハンドルに対して操舵アシスト力を発生させることで運転者の操舵をアシストすることができる。
When the correction amount calculation unit 20 calculates the d-axis correction amount and the q-axis correction amount, the voltage command value correction unit 21 adds the d-axis correction amount Cd to the d-axis voltage command value Vd, and adds the d-axis correction amount Cd to the q-axis voltage command value Vq. By adding the q-axis correction amount Cq, the d-axis voltage command value Vd' and the q-axis voltage command value Vq' are determined (step S107).
After that, the control unit 9 converts the d-axis voltage command value Vd' and the q-axis voltage command value Vq' into a U-phase voltage command value Vu, a V-phase voltage command value Vv, and a W-phase voltage command value Vw. A PWM signal is generated from the U-phase voltage command value Vu, V-phase voltage command value Vv, and W-phase voltage command value Vw (step S108). Then, the control unit 9 controls the rotation of the motor 3 by performing PWM control on the switching elements SW UH to SW WL based on the generated PWM signal (step S109). Thereby, the motor control device 5 can assist the driver in steering by generating a steering assist force on the steering wheel.

次に、本実施形態に係る作用効果について説明する。
3相(U、V、W)のブラシレスモータであるモータ3の誘起電圧には、5次や7次の高調波成分が含まれており、これらの高調波成分が外乱となり、実電流(d軸電流値Idやq軸電流値Iq)に6次の脈動となって表れる。実電流の6次の脈動は、電流フィードバック制御の外乱となり、ステップ応答性の低下や周波数特性の低下、およびトルクリプル低減の制御性の低下を引き起こす。そのため、誘起電圧補償を行って実電流の脈動を低減し、期待通りの電流を流せるようにする必要がある。
Next, the effects of this embodiment will be explained.
The induced voltage of the motor 3, which is a 3-phase (U, V, W) brushless motor, includes 5th and 7th harmonic components, and these harmonic components become disturbances that cause the actual current (d This appears as sixth-order pulsation in the axis current value Id and q-axis current value Iq). The sixth-order pulsation of the actual current becomes a disturbance in current feedback control, causing a decrease in step response, a decrease in frequency characteristics, and a decrease in controllability of torque ripple reduction. Therefore, it is necessary to perform induced voltage compensation to reduce the pulsation of the actual current so that the expected current can flow.

ここで、モータ3が1相である場合を考えると、モータ3の電圧方程式は、以下の式(10)で表せる。なお、eが誘起電圧、Lがモータ3のインダクタンス、Vがモータ3に印加される電圧、Rがモータ3の巻線の抵抗、Iが相電流値を示す。 Here, considering the case where the motor 3 has one phase, the voltage equation of the motor 3 can be expressed by the following equation (10). Note that e is the induced voltage, L is the inductance of the motor 3, V is the voltage applied to the motor 3, R is the resistance of the windings of the motor 3, and I is the phase current value.

V-e = I(Ls + R)
I = V-e/(Ls+R) …(10)
Ve-e = I(Ls + R)
I = V-e/(Ls+R)...(10)

定常状態とすれば、式(10)に示した分母(Ls+R)は一定である。したがって、相電流Iは、印加電圧Vと誘起電圧eとの差に比例する。したがって、Vが正弦波で、eが高調波を含む正弦波である場合には、相電流Iにはeの高調波成分が現れることになる。したがって、あらかじめVにeと同じ量の高調波成分を重畳(誘起電圧補償)すれば、相電流Iには高調波成分は現れない。
ただし、モータ3の誘起電圧に含まれる高調波成分は、相電流に対して一定値ではなく、相電流値に対して非線形に変化する場合がある。そのため、高調波含有率を一定とすると、重畳させる補正量が足りない場合や大きすぎる場合があり、いわゆる過補償や補償不足が引き起こされる。
Assuming a steady state, the denominator (Ls+R) shown in equation (10) is constant. Therefore, phase current I is proportional to the difference between applied voltage V and induced voltage e. Therefore, when V is a sine wave and e is a sine wave including harmonics, harmonic components of e will appear in the phase current I. Therefore, if the same amount of harmonic components as e are superimposed on V in advance (induced voltage compensation), no harmonic components will appear in the phase current I.
However, the harmonic component included in the induced voltage of the motor 3 is not a constant value with respect to the phase current, but may change nonlinearly with respect to the phase current value. Therefore, if the harmonic content rate is constant, the amount of correction to be superimposed may be insufficient or too large, causing so-called overcompensation or undercompensation.

そこで、本実施形態に係るモータ制御装置5は、上記補正量の算出に用いられる高調波含有率を相電流値に対して適宜変更する。ただし、この相電流値は、実電流(q軸電流値Iq)ではなく、目標q軸電流値Iqrefを用いる。これは、実電流に上述した脈動が含まれているためである。これにより、モータ制御装置5は、モータ3に流れる相電流の電流値が変化しても過補償と補償不足となることを抑制し、実電流の脈動の低減効果を維持できる。その結果、モータ制御装置5は、トルクリプルを低減することができる。 Therefore, the motor control device 5 according to the present embodiment appropriately changes the harmonic content rate used to calculate the correction amount with respect to the phase current value. However, for this phase current value, the target q-axis current value Iq ref is used instead of the actual current (q-axis current value Iq). This is because the actual current includes the above-mentioned pulsations. Thereby, the motor control device 5 can suppress overcompensation and undercompensation even if the current value of the phase current flowing through the motor 3 changes, and can maintain the effect of reducing the pulsation of the actual current. As a result, the motor control device 5 can reduce torque ripple.

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 Although the present invention has been described above using the embodiments, the technical scope of the present invention is not limited to the range described in the above embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various changes or improvements can be made to the embodiments described above. It is clear from the claims that such modifications or improvements may be included within the technical scope of the present invention.

例えば、上記実施形態の補正量算出部20は、d軸補正量及びq軸補正量を求めるにあたって、上記式(3)及び式(4)に代入する電気角θを調整してもよい。具体的には、補正量算出部20は、d軸補正量及びq軸補正量を求めるにあたって、上記式(3)及び式(4)に代入する電気角θが実際の電気角θrとを一致させるように電気角θの値を変更してもよい。これにより、誘起電圧補償部13は、位相誤差をなくした状態でd軸電圧指令値Vd及びq軸電圧指令値Vqに対して補正量を重畳させることができ、トルクリップをさらに低減させることができる。 For example, the correction amount calculation unit 20 of the above embodiment may adjust the electrical angle θ to be substituted into the above equations (3) and (4) when calculating the d-axis correction amount and the q-axis correction amount. Specifically, when calculating the d-axis correction amount and the q-axis correction amount, the correction amount calculation unit 20 determines whether the electrical angle θ substituted into the above formulas (3) and (4) matches the actual electrical angle θr. The value of the electrical angle θ may be changed so as to Thereby, the induced voltage compensator 13 can superimpose the correction amount on the d-axis voltage command value Vd and the q-axis voltage command value Vq with phase errors eliminated, and the torque clip can be further reduced. can.

なお、上述した制御部9の全部または一部をコンピュータで実現するようにしてもよい。この場合、上記コンピュータは、CPU、GPUなどのプロセッサ及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えてもよい。そして、上記制御部9の全部または一部の機能をコンピュータで実現するためのプログラムを上記コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムを上記プロセッサに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。ここで、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD-ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、FPGA等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。 Note that all or part of the control unit 9 described above may be realized by a computer. In this case, the computer may include a processor such as a CPU or GPU, and a computer-readable recording medium. Then, a program for realizing all or part of the functions of the control section 9 by a computer is recorded on the computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read into the processor and executed. This can be achieved by doing so. Here, the term "computer-readable recording medium" refers to portable media such as flexible disks, magneto-optical disks, ROMs, and CD-ROMs, and storage devices such as hard disks built into computer systems. Furthermore, a "computer-readable recording medium" refers to a storage medium that dynamically stores a program for a short period of time, such as a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. It may also include a device that retains a program for a certain period of time, such as a volatile memory inside a computer system that is a server or client in that case. Further, the above-mentioned program may be one for realizing a part of the above-mentioned functions, or may be one that can realize the above-mentioned functions in combination with a program already recorded in the computer system. It may also be realized using a programmable logic device such as an FPGA.

1 電動パワーステアリング装置
2 トルクセンサ
3 モータ
4 回転角検出部
5 モータ制御装置
6 電源部
7 駆動部
8 電流計測部
9 制御部
12 フィードバック制御部
13 誘起電圧補償部
15 駆動制御部
20 補正量算出部
21 電圧指令値補正部
22 格納部
1 Electric power steering device 2 Torque sensor 3 Motor 4 Rotation angle detection section 5 Motor control device 6 Power supply section 7 Drive section 8 Current measurement section 9 Control section 12 Feedback control section 13 Induced voltage compensation section 15 Drive control section 20 Correction amount calculation section 21 Voltage command value correction section 22 Storage section

Claims (5)

モータに流れる相電流を制御するモータ制御装置であって、
前記モータに流すべき相電流の目標値を設定する目標電流設定部と、
前記モータに流れる相電流値が前記目標値に追従するように前記モータをフィードバック制御するための指令値を生成するフィードバック制御部と、
前記モータの誘起電圧の高調波成分により前記相電流に発生する脈動を低減するように、前記誘起電圧に対する前記高調波成分の含有率である高調波含有率を含む補正量に基づいて前記指令値を補正する誘起電圧補償部と、
前記誘起電圧補償部で補正された前記指令値に基づいて前記モータの駆動を制御する駆動制御部と、
を備え、
前記誘起電圧補償部は、前記高調波含有率を前記目標値に応じて変更する、
ことを特徴とする、モータ制御装置。
A motor control device that controls phase current flowing through a motor,
a target current setting unit that sets a target value of a phase current to be passed through the motor;
a feedback control unit that generates a command value for feedback controlling the motor so that a phase current value flowing through the motor follows the target value;
The command value is calculated based on a correction amount including a harmonic content rate, which is a content rate of the harmonic component with respect to the induced voltage, so as to reduce pulsation occurring in the phase current due to a harmonic component of the induced voltage of the motor. an induced voltage compensation section that corrects
a drive control unit that controls driving of the motor based on the command value corrected by the induced voltage compensation unit;
Equipped with
The induced voltage compensator changes the harmonic content according to the target value.
A motor control device characterized by:
前記誘起電圧補償部は、
前記相電流値と前記高調波含有率との相関を示す相関情報が格納された格納部と、
前記目標値と前記相関情報とに基づいて、前記高調波含有率を求め、求めた前記高調波含有率に基づいて補正量を算出する補正量算出部と、
を備える、
請求項1に記載のモータ制御装置。
The induced voltage compensator includes:
a storage unit storing correlation information indicating a correlation between the phase current value and the harmonic content rate;
a correction amount calculation unit that calculates the harmonic content rate based on the target value and the correlation information, and calculates a correction amount based on the calculated harmonic content rate;
Equipped with
The motor control device according to claim 1.
前記相関情報は、複数の電流値と前記電流値が相電流として前記モータに流れた場合の前記高調波含有率と、が前記電流値ごと対応付けられている情報マップであり、
前記補正量算出部は、前記目標値が示す電流値に対応する前記高調波含有率を前記情報マップから求め、求めた前記高調波含有率に基づいて補正量を算出する
ことを特徴とする、
請求項2に記載のモータ制御装置。
The correlation information is an information map in which a plurality of current values and the harmonic content rate when the current values flow to the motor as phase currents are associated for each current value,
The correction amount calculation unit calculates the harmonic content rate corresponding to the current value indicated by the target value from the information map, and calculates the correction amount based on the calculated harmonic content rate.
The motor control device according to claim 2.
前記モータは、電動パワーステアリング装置用の電動モータである
ことを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載のモータ制御装置。
The motor control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the motor is an electric motor for an electric power steering device.
モータに流れる相電流を制御するモータ制御装置のモータ制御方法であって、
前記モータに流すべき相電流の目標値を設定するステップと、
前記モータに流れる相電流値が前記目標値に追従するように前記モータをフィードバック制御するための指令値を生成する第1のステップと、
前記モータの誘起電圧の高調波成分により前記相電流に発生する脈動を低減するように、前記誘起電圧に対する前記高調波成分の比である高調波含有率を含む補正量に基づいて前記指令値を補正する第2のステップと、
前記第2のステップで補正された前記指令値に基づいて前記モータの駆動を制御する第3のステップと、
を含み、
前記第2のステップは、前記高調波含有率を前記目標値に応じて変更する第4のステップを含む
ことを特徴とする、モータ制御方法。
A motor control method for a motor control device that controls phase current flowing in a motor, the method comprising:
setting a target value of a phase current to be passed through the motor;
a first step of generating a command value for feedback controlling the motor so that a phase current value flowing through the motor follows the target value;
The command value is set based on a correction amount including a harmonic content rate, which is a ratio of the harmonic component to the induced voltage, so as to reduce pulsation occurring in the phase current due to a harmonic component of the induced voltage of the motor. a second step of correcting;
a third step of controlling the drive of the motor based on the command value corrected in the second step;
including;
A motor control method, wherein the second step includes a fourth step of changing the harmonic content rate according to the target value.
JP2019144345A 2019-08-06 2019-08-06 Motor control device and motor control method Active JP7412106B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019144345A JP7412106B2 (en) 2019-08-06 2019-08-06 Motor control device and motor control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019144345A JP7412106B2 (en) 2019-08-06 2019-08-06 Motor control device and motor control method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021027714A JP2021027714A (en) 2021-02-22
JP7412106B2 true JP7412106B2 (en) 2024-01-12

Family

ID=74663222

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019144345A Active JP7412106B2 (en) 2019-08-06 2019-08-06 Motor control device and motor control method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7412106B2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008172983A (en) 2007-01-15 2008-07-24 Mitsuba Corp Brushless motor, control method thereof, and controller therefor
JP2016111788A (en) 2014-12-04 2016-06-20 株式会社ジェイテクト Control device for rotary electric machine
JP2018137985A (en) 2016-07-20 2018-08-30 日本精工株式会社 Electric power steering device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008172983A (en) 2007-01-15 2008-07-24 Mitsuba Corp Brushless motor, control method thereof, and controller therefor
JP2016111788A (en) 2014-12-04 2016-06-20 株式会社ジェイテクト Control device for rotary electric machine
JP2018137985A (en) 2016-07-20 2018-08-30 日本精工株式会社 Electric power steering device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021027714A (en) 2021-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5453729B2 (en) Motor control device and electric power steering device
JP4033030B2 (en) Electric power steering device
JP5130716B2 (en) Motor control device and electric power steering device
US6465975B1 (en) Method and system for controlling torque in permanent magnet brushless electric motors
US8410735B2 (en) Torque ripple suppression control device for permanent magnet motor and electric power steering system
JP5839011B2 (en) Power conversion device and electric power steering device using the same
JP4039317B2 (en) Electric power steering device
US8779701B2 (en) Control apparatus for permanent magnet motor
JP5550672B2 (en) Motor control device
WO2009091015A1 (en) Motor control device and electric power steering device
US9407177B2 (en) Rotating electric machine control device and electric power steering apparatus
WO2009123107A1 (en) Motor control device and electric power steering device
CN107878554A (en) Controller for motor and electric boosting steering system
JP5092760B2 (en) Motor control device and electric power steering device
JP3531428B2 (en) Motor control device and control method
JP5136839B2 (en) Motor control device
JP4561105B2 (en) Motor control device
JP5397664B2 (en) Motor control device
JP7412106B2 (en) Motor control device and motor control method
JP2020150666A (en) Motor control device, motor control method, and electric power steering device
WO2021054033A1 (en) Motor control device and motor control method
JP5141955B2 (en) Motor control device
JP5444697B2 (en) Motor control device and electric power steering device
JP7524842B2 (en) Motor control device
JP7267457B2 (en) power converter

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220329

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230124

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230127

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230317

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230711

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230901

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20231219

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20231226

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7412106

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150