JPWO2016163343A1 - 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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Abstract
Description
Network)100が接続されており、車速VsはCAN100から受信することも可能である。また、コントロールユニット30には、CAN100以外の通信、アナログ/ディジタル信号、電波等を授受する非CAN101も接続可能である。
図11に示されるように、フィードバック制御部60の伝達関数C2(s)とモータの伝達関数PM(s)から導き出される閉ループ伝達関数G’L(s)は下記数5で表わされる。
よって、GL(s)=G’L(s)として、伝達関数C2(s)の係数w0、w1を算出すると、下記数6のようになる。
伝達関数C1(s)は、閉ループ応答特性を消去し、指令値応答を指令値応答特性で制御するために、GR(s)=G’R(s)として、下記数12のように設定する。
2 コラム軸(ステアリングシャフト、ハンドル軸)
9 フィードバック部
10 トルクセンサ
12 車速センサ
14 舵角センサ
20 モータ
30 コントロールユニット(ECU)
31 電流指令値演算部
33 電流制限部
34 補償信号生成部
35 PI制御部
36 PWM制御部
37 インバータ
38 モータ電流検出器
40、80、90 特性変更部
41、81、91 応答周波数算出部
42、82、92 定常ゲイン算出部
43 係数算出演算部
50 応答制御部
60 フィードバック制御部
71 回転センサ
72 モータ角速度演算部
93 優先度決定部
411、412、413 個別応答周波数算出部
421、422 個別ゲイン算出部
414、415、423、424 最大値選択部
431 フィードバック制御係数算出部
432 応答制御係数算出部
811、812、813、814 変化量制限部
815、816、817、818 メモリ
911、912、913、914、915、916、917、918、921、922、923、924、925、926 乗算器
[0018]
本発明は、車両の操舵系に操舵補助力を付与するモータの電流指令値を演算する電流指令値演算部と、前記電流指令値を基準にフィードバック機構を介して前記モータに流れるモータ電流を制御するフィードバック部を備えるモータ制御装置に関し、本発明の上記目的は、前記モータ制御装置の少なくとも1つの状態を検出し、制御装置状態として出力する制御装置状態検出部と、前記制御装置状態に応じて、前記フィードバック部の閉ループ応答特性の設定をリアルタイムで変更する特性変更部とを備え、前記特性変更部は、前記閉ループ応答特性の設定として定常ゲイン及び応答周波数を変更する設定を、予め定義された前記制御装置状態及び前記定常ゲインの関係並びに前記制御装置状態及び前記応答周波数の関係を用いて算出することにより達成される。
[0019]
本発明の上記目的は、前記特性変更部は、前記制御装置状態に応じて前記定常ゲインの設定値を算出する定常ゲイン算出部と、前記制御装置状態に応じて前記応答周波数の設定値を算出する応答周波数算出部と、前記定常ゲイン及び前記応答周波数の各設定値を実現するための前記フィードバック部の制御部の伝達関数の各種係数を算出する係数算出演算部とを具備することにより、或いは前記応答周波数算出部及び前記定常ゲイン算出部の少なくとも一方において、算出される前記各設定値の変化量が所定の値を超えないように制限されることにより、或いは前記応答周波数算出部及び前記定常ゲイン算出部の少なくとも一方において、前記制御装置状態に対して個別設定値を算出するとともに、前記制御装置状態における設定優先度を算出する優先度決定部を具備し、前記個別設定値及び前記設定優先度に応じて最終設定値を算出し、前記係数算出演算部に入力することにより、或いは前記応答周波数算出部及び前記定常ゲイン算出部の少なくとも一方において、前記制御装置状態に対して個別設定値を算出するとともに、前記個別設定値の中の最大値を前記係数算出演算部に入力することにより、或いは前記フィードバック部の構成が、前記閉ループ応答特性及び指令値応答特性を個別に設定可能とする2自由度制御構成であり、前記特性変更部は、前記閉ループ応答特性の設
定として閉ループ応答定常ゲイン及び閉ループ応答周波数を変更する設定を、予め定義された前記制御装置状態及び前記閉ループ応答定常ゲインの関係並びに前記制御装置状態及び前記閉ループ応答周波数の関係を用いて算出し、前記指令値応答特性の設定として指令値応答定常ゲイン及び指令値応答周波数を変更する設定を、予め定義された前記制御装置状態及び前記指定値応答定常ゲインの関係並びに前記制御装置状態及び前記指定値応答周波数の関係を用いて算出することにより、或いは前記特性変更部は、前記制御装置状態に応じて前記閉ループ応答定常ゲイン及び前記指令値応答定常ゲインの各設定値を算出する定常ゲイン算出部と、前記制御装置状態に応じて前記閉ループ応答周波数及び前記指令値応答周波数の各設定値を算出する応答周波数算出部と、前記閉ループ応答定常ゲイン、前記指令値応答定常ゲイン、前記閉ループ応答周波数及び前記指令値応答周波数の各設定値を実現するための前記フィードバック部の制御部の伝達関数の各種係数を算出する係数算出演算部とを具備することにより、或いは前記応答周波数算出部及び前記定常ゲイン算出部の少なくとも一方において、算出される前記各設定値の変化量が所定の値を超えないように制限されることにより、或いは前記応答周波数算出部及び前記定常ゲイン算出部の少なくとも一方において、前記制御装置状態に対して個別設定値を算出するとともに、前記制御装置状態における設定優先度を算出する優先度決定部を具備し、前記個別設定値及び前記設定優先度に応じて最終設定値を算出し、前記係数算出演算部に入力することにより、或いは前記応答周波数算出部及び前記定常ゲイン算出部の少なくとも一方において、前記制御装置状態に対して個別設定値を算出するとともに、前記個別設定値の中の最大値を前記係数算出演算部に入力することにより、或いは前記制御装置状態は、電流指令値、モータ電流、モータ角速度、モータ角加速度及びモータ温度の内の少なくとも1つであることにより、より効果的に達成される。
[0020]
上記モータ制御装置を電動パワーステアリング装置に搭載し、前記制御装置状態を電流指令値、モータ電流、モータ角速度、モータ角加速度、モータ温度、操舵トルク、操舵角、操舵角速度及び車速の内の少なくとも1つとすることにより、より簡単で、より高精度に制御可能な電動パワーステアリング装置を達成することができる。
発明の効果
[0021]
本発明のモータ制御装置によれば、フィードバック機構の特性を制御装置
Claims (14)
- 車両の操舵系に操舵補助力を付与するモータの電流指令値を演算する電流指令値演算部と、前記電流指令値を基準にフィードバック機構を介して前記モータに流れるモータ電流を制御するフィードバック部を備えるモータ制御装置において、
前記モータ制御装置の少なくとも1つの状態を検出し、制御装置状態として出力する制御装置状態検出部と、
前記制御装置状態に応じて、前記フィードバック部の閉ループ応答特性の設定をリアルタイムで変更する特性変更部とを備えることを特徴とするモータ制御装置。 - 前記特性変更部は、前記閉ループ応答特性の設定として定常ゲイン及び応答周波数を変更する設定を算出する請求項1に記載のモータ制御装置。
- 前記特性変更部は、
前記制御装置状態に応じて前記定常ゲインの設定値を算出する定常ゲイン算出部と、
前記制御装置状態に応じて前記応答周波数の設定値を算出する応答周波数算出部と、
前記定常ゲイン及び前記応答周波数の各設定値を実現するための前記フィードバック部の制御部の伝達関数の各種係数を算出する係数算出演算部とを具備する請求項2に記載のモータ制御装置。 - 前記応答周波数算出部及び前記定常ゲイン算出部の少なくとも一方において、算出される前記各設定値の変化量が所定の値を超えないように制限される請求項3に記載のモータ制御装置。
- 前記応答周波数算出部及び前記定常ゲイン算出部の少なくとも一方において、前記制御装置状態に対して個別設定値を算出するとともに、前記制御装置状態における設定優先度を算出する優先度決定部を具備し、前記個別設定値及び前記設定優先度に応じて最終設定値を算出し、前記係数算出演算部に入力する請求項3又は4に記載のモータ制御装置。
- 前記応答周波数算出部及び前記定常ゲイン算出部の少なくとも一方において、前記制御装置状態に対して個別設定値を算出するとともに、前記個別設定値の中の最大値を前記係数算出演算部に入力する請求項3又は4に記載のモータ制御装置。
- 前記フィードバック部の構成が、前記閉ループ応答特性及び指令値応答特性を個別に設定可能とする2自由度制御構成である請求項1に記載のモータ制御装置。
- 前記特性変更部は、前記閉ループ応答特性の設定として閉ループ応答定常ゲイン及び閉ループ応答周波数を変更する設定を算出し、前記指令値応答特性の設定として指令値応答定常ゲイン及び指令値応答周波数を変更する設定を算出する請求項7に記載のモータ制御装置。
- 前記特性変更部は、
前記制御装置状態に応じて前記閉ループ応答定常ゲイン及び前記指令値応答定常ゲインの各設定値を算出する定常ゲイン算出部と、
前記制御装置状態に応じて前記閉ループ応答周波数及び前記指令値応答周波数の各設定値を算出する応答周波数算出部と、
前記閉ループ応答定常ゲイン、前記指令値応答定常ゲイン、前記閉ループ応答周波数及び前記指令値応答周波数の各設定値を実現するための前記フィードバック部の制御部の伝達関数の各種係数を算出する係数算出演算部とを具備する請求項8に記載のモータ制御装置。 - 前記応答周波数算出部及び前記定常ゲイン算出部の少なくとも一方において、算出される前記各設定値の変化量が所定の値を超えないように制限される請求項9に記載のモータ制御装置。
- 前記応答周波数算出部及び前記定常ゲイン算出部の少なくとも一方において、前記制御装置状態に対して個別設定値を算出するとともに、前記制御装置状態における設定優先度を算出する優先度決定部を具備し、前記個別設定値及び前記設定優先度に応じて最終設定値を算出し、前記係数算出演算部に入力する請求項9又は10に記載のモータ制御装置。
- 前記応答周波数算出部及び前記定常ゲイン算出部の少なくとも一方において、前記制御装置状態に対して個別設定値を算出するとともに、前記個別設定値の中の最大値を前記係数算出演算部に入力する請求項9又は10に記載のモータ制御装置。
- 前記制御装置状態は、電流指令値、モータ電流、モータ角速度、モータ角加速度及びモータ温度の内の少なくとも1つである請求項1乃至12のいずれかに記載のモータ制御装置。
- 請求項1乃至12のいずれかに記載のモータ制御装置が搭載され、前記制御装置状態は、電流指令値、モータ電流、モータ角速度、モータ角加速度、モータ温度、操舵トルク、操舵角、操舵角速度及び車速の内の少なくとも1つである電動パワーステアリング装置。
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