WO2006006235A1

WO2006006235A1 - 車載用モータ制御装置

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Publication number: WO2006006235A1
Application number: PCT/JP2004/009983
Authority: WO
Inventors: Satoru Kaneko; Hideki Miyazaki; Toshiyuki Innami
Original assignee: Hitachi, Ltd.
Priority date: 2004-07-07
Filing date: 2004-07-07
Publication date: 2006-01-19
Also published as: US7560886B2; CN1969453B; EP1768252A1; CN1969453A; DE602004030954D1; US20070248338A1; JP4836195B2; EP1768252B1; JPWO2006006235A1; EP1768252A4

Abstract

本発明の目的は、DCブラシレスモータを高応答かつ高精度に制御することができるコントローラを有する車載用モータ制御装置を提供することにある。DCブラシレスモータを駆動する車載用モータ制御装置は、モータのトルク指令を演算するメイン制御部(120)と、メイン制御部(120)とは独立したモジュールもしくは専用LSIによって構成されるとともに、前記DCブラシレスモータの電流をモータ回転子の磁束方向であるd軸とそれに直交するq軸の方向に座標変換し、前記d軸方向の電流とq軸方向の電流をそれぞれフィードバック制御する電流制御演算部(140)とを備える。

Description

明細書車載用モータ制御装置技術分野

本発明は、車載用モー夕制御装置に係り、特に、 D Cブラシレスモー夕の制御に用いるに好適な車載用モー夕制御装置に関する。背景技術

最近、自動車に搭載されているァクチユエ一夕の電動化に伴い、 E P S (電動パワーステアリングシステム）や電動ブレーキシステム等の車載用モータ制御装置は、急速に需要が伸びている。この車載用モータ制御装置においては、従来の油圧ァクチユエ一夕の置き換えということもあり、非常に早い制御応答性が要求されており、 D Cブラシレスモータ（D C B Lモータ）が用いられている。そして、早い制御応答の要求に対応するためには、例えば、特開 2 0 0 1— 3 1 5 6 5 7号公報に記載されているように、外乱電圧オブザーバを構成し、高応答なトルク制御を実現するものが知られている。また、例えば、特開平 4 _ 3 4 0 3 9 0号公報に記載されているように、 1 2 0度通電用の電流制御演算部を別のハードで構成したものが知られている。発明の開示

しかしながら、特開 2 0 0 1— 3 1 5 6 5 7号公報に記載のように、外乱ォブザーバを構成して高応答なトルク（電流）制御を実現しょうとした場合、マイコン等で構成される制御装置の演算周期以上に制御応答性を速くすることはできない。また、この演算周期についても、制御装置では電流制御のほかシステム .通信 ·保護など様々な演算を行うため、それほど演算周期を短くできないといったものである。

そこで、より速い応答性能を実現するためには、トルク（電流）制御演算を上記システム制御や通信、保護などの演算とは別の独立した演算装置を備え、より短い演算周期で演算することが考えられる。特開平 4一 340390号公報では、電流制御演算部を別のハードで構成したものが記載されているが、特開平 4一 3 40390号公報に記載のものは 120度通電用であり、べクトル制御を用い高応答かつ高精度にモー夕を制御できるではないものである。

本発明の目的は、 D Cブラシレスモータを高応答かつ高精度に制御することができるコントローラを有する車載用モー夕制御装置を提供することにある。

(1) 上記目的を達成するために、本発明は、 DCブラシレスモータを駆動する車載用モー夕制御装置において、モー夕のトルク指令を演算するメイン制御部と、このメイン制御部とは独立したモジュールもしくは専用 L S Iによって構成されるとともに、前記 D Cブラシレスモー夕の電流をモー夕回転子の磁束方向である d軸とそれに直交する Q軸の方向に座標変換し、前記 d軸方向の電流と Q軸方向の電流をそれぞれフィードバック制御する電流制御演算部とを備えるようにしたものである。

かかる構成により、 DCブラシレスモー夕を高応答かつ高精度に制御し得るものとなる。

(2) 上記（1) において、好ましくは、前記電流制御演算部を有する前記モジュールもしくは専用 L S Iは、内部に制御レジス夕を有し、この制御レジス夕に電流制御定数もしくはモー夕定数を設定するようにしたものである。

(3) 上記（1) において、好ましくは、前記電流制御演算部を有する前記モジュールもしくは専用 LS Iは、内部に AD変換器を有し、この AD変換器によりモー夕電流およびバッテリ電圧を検出するようにしたものである。

(4) 上記（1) において、好ましくは、前記電流制御演算部を有する前記モジュールもしくは専用 LS Iは、内部にベクトル制御に必要な座標変換演算部をハード的に構成した演算モジユールとして備えるようにしたものである。

(5) 上記（1) において、好ましくは、前記電流制御演算部を有する前記モジュールもしくは専用 LS Iは、前記メイン制御部と相互に異常監視を行う機能を備えるようにしたものである。

(6) 上記（1) において、好ましくは、前記電流制御演算部を有する前記モジュールもしくは専用 LS Iは、車両に搭載されたバッテリコントローラの信号に基いて、前記モー夕に流す電流量あるいは前記制御装置の出力電圧あるいは前記電流制御の制御パラメ一夕を変更するようにしたものである。

( 7 ) 上記（1 ) において、好ましくは、前記電流制御演算部を有する前記モジュールもしくは専用 L S Iを複数個備え、一つの前記メイン制御部により複数のモー夕を駆動するようにしたものである。図面の簡単な説明 '

図 1は、 D C B Lモー夕の制御系の一般的な構成を示すブロック図である。図 2は、 D C B Lモー夕の制御に用いる d— q座標の座標系の説明図である。図 3は、 D C B Lモー夕の制御系に用いる電流制御部の構成を示すプロック図である。

図 4は、車載用モー夕制御装置における応答性の説明図である。

図 5は、本発明の第 1の実施形態による車載用モー夕制御装置の構成を示すシステム構成図である。

図 6は、本発明の第 1の実施形態による車載用モー夕制御装置に用いる電流制御専用 L S Iの構成図である。

図 7は、本発明の第 2の実施形態による車載用モー夕制御装置に用いる電流制御専用 L S Iの構成図である。

図 8は、本発明の第 3の実施形態による車載用モータ制御装置の構成を示すブロック図である。

図 9は、本発明の第 4の実施形態による車載用モー夕制御装置の構成を示すブ口ック図である。

図 1 0は、本発明の第 5の実施形態による車載用モータ制御装置の構成を示すブロック図である。

図 1 1は、本発明の第 6の実施形態による車載用モータ制御装置の構成を示すブロック図である。発明を実施するための最良の形態

以下、図 1〜図 6を用いて、本発明の第 1の実施形態による車載用モー夕制御装置の構成について説明する。

最初に、図 1及び図 2を用いて、 DCBLモー夕の制御系置の一般的な構成について説明する。

図 1は、 DCBLモー夕の制御系の一般的な構成を示すブロック図である。図 2は、 DCB Lモ一夕の制御に用いる d— Q座標の座標系の説明図である。近年、電動パワーステアリングシステムや電動ブレーキシステムに代表されるような車載用ァクチユエ一夕の電動化に伴い、車載用モ一夕制御装置は急速に需要が伸びている。さらに最近では、適用する車種の大型化に伴いモー夕の負荷が大きくなり、小型で高効率な DCBL (DCブラシレス）モータがそれまで主流であった DC (直流）モー夕に代わって用いられはじめている。

DCB Lモータ制御系において、コントローラ 100は、上位コントローラでのシステム制御により演算されたトルク指令 T r *を入力して、 DCBLモー夕 Mが指令通りのトルクを発生するように、 PWM信号をPWMィンバ一タ I NV に対し出力する。

コントローラ 100は、電流指令発生部 f 10と、電流制御部 f 20と、 3相変換部 f 30と、 PWM信号発生部 f 40と、ゲートドライノ X' f 50と、電流検出部 f 60と、 d— Q変換部 f 70と、速度演算部 f 80と、位置検出部 f 90 とを備えている。

電流指令発生部 f 10は、トルク指令 T r *とモー夕速度 com "を入力し、現在の動作点での最高効率となるような電流指令 i Q *, i d *を決定し、出力する。ここで、 i d *はモ一夕回転子の磁束方向（d軸）の電流指令であり、 i q *はモー夕回転子の磁束方向に直交する方向（Q軸）の電流指令である。

図 2に示すように、 d— Q座標は回転座標系であり、静止座標系 α— 3軸（U — V—W相を 2相変換した座標）に対して、モー夕角速度 ωで回転する。このとき、基準となるひ軸（0° 方向）からモー夕の磁束方向（d軸）までの位相を磁極位置（磁束方向） Θとする。

電流制御部 f 20は、回転座標 d— q軸上での電流制御演算を行い、 d— Q軸での電圧指令 Vd c， V Q Cを決定する。このように d— Q座標での電流制御を行うことにより、磁束方向の電流とそれに直交する（トルクに作用する）電流をそれぞれ高精度に制御することができる。その結果、モーダのトルク、ならびに磁束が高精度に制御可能となる。

3相変換部 f 30は、 d— Q軸から U— V—W相への座標変換を行い、 3相の交流電圧指令 Vu *， V V *, Vw*を出力する。 PWM信号発生部 f 40は、交流電圧指令 Vu *， Vv *， Vw*を PWM信号に変換し、この PWM信号をゲ一卜ドライバ f 50を介して、インバー夕 I NVに対し出力する。

また、電流制御に使用されるフィードバック値 i d ~ , i Q は、次のようにして検出する。まず、 3相の電流センサ D I u, D I V, D Iwから検出されたモー夕電流 i u, i v, i wを AD変換器等で構成される電流検出部 f 60で取り込み、 d Q変換部 f 7 0において d_ Q軸の検出電流 i d ~， i Q を演算し、電流制御部 f 20にフィードバックする。

この制御系では、上述のように、（1_(1座標電圧指令から1；— —\¥相電圧指令、または U— V— W相電流から d— Q座標電流を得るための座標変換演算に磁極位置 Θが必要となる。このため、モ一夕 Mに位置検出器 P Sを設けてコント口 —ラ 100内の位置検出部 f 90とともに DC BLモータ Mの回転子磁極位置検出値 Θ cを検出する。また、電流指令発生部 f 10および電流制御部 f 20において必要なモー夕角速度 comは、速度演算部 f 80において回転子磁極位置検出値 0 cの時間変化量として求められる。（速度演算部 f 80においては、位置センサ P Sからの回転パルスをコントローラのカウン夕で計測し、その計測値によりモー夕速度を演算する方法もある。）

なお、上述の制御系は、 DC BLモー夕の一般的な制御系であり、本願内容の適用範囲はこの制御方式に限定されるものではない。

次に、図 3を用いて、 DCBLモー夕の制御系に用いる電流制御部 f 20の構成例について説明する。

図 3は、 DC B Lモー夕の制御系に用いる電流制御部の構成を示すプロック図である。

電流制御部 f 20の構成は、 d— q座標での電流フィードバック制御である。それぞれ d軸， Q軸上において、電流指令値 i d *， i Q *に対して電流検出値 i d ~ , i q 'をフィードバックする。そして、比例 ·積分演算部 f 22， f 2 4により、その偏差量に対して補償演算を行い、さらに、非干渉制御部 f 2 6により各 d軸， Q軸の誘起電圧による干渉成分（補償量 V d l、 V q 1 ) を演算し、補償することにより、 d軸電圧指令値 V d c， Q軸電圧指令値 V Q cを算出する。 d軸電圧指令値 V d c， Q軸電圧指令値 V Q cは、 3相変換部 f 3 0により 3相変換演算され、 3相交流電圧指令 V u *， V V * , Vw *に変換され、 U相， V 相， W相の電圧指令を出力される。

以上述べてきたモー夕制御部は、通常、マイクロコンピュー夕（マイコン）を用いてディジタル的に処理が行われる。マイコンではモー夕制御部分のみならず、より上位のシステム制御 ·通信 ·異常監視や保護機能など様々な処理を行うため、 C P Uの処理負荷が大きくなり、速い演算周期の場合でもおおよそ 1 0 0 s e c程度の演算周期で処理が行われる。

ここで、図 4を用いて、車載用モー夕制御装置における応答性について説明する。

E P Sなどの車載用モー夕制御装置では、従来の油圧ァクチユエ一夕からの置き換えということもあり、非常に速い制御応答性が要求される。その例を図 4に示す。例えば電流指令値に対する電流検出値の所要応答時定数が 1 m s程度とされる場合がある。加えて車載用として適用される D C B Lモー夕は大容量で小型化されたものであり、巻き線抵抗が数 πιΩと非常に小さく、モー夕ケーブルの長さにより抵抗成分が大きく変動し、容易に制御応答性が変動することが考えられる。このとき、仮にモ一タケ一ブルが短くなり抵抗成分が非常に小さくなつた場合、結果的に電流制御系の設定ゲインが実際の抵抗成分に対し非常にハイゲインになることによって電流応答が速くなり、制御装置の演算周期が電流制御系の安定性に影響を与える場合がある。このようなときには図 4に示すように応答が振動系となる。また、このような現象を避けようと、応答を下げた場合には、システムが所要の性能を発揮できないことになる。

次に、図 5及び図 6を用いて、本実施形態による車載用モータ制御装置の構成について説明する。

図 5は、本発明の第 1の実施形態による車載用モ一夕制御装置の構成を示すシステム構成図である。図 6は、本発明の第 1の実施形態による車載用モータ制御装置に用いる電流制御専用 L S Iの構成図である。なお、図 1と同一符号は、同一部分を示している。

上述の応答性の問題を回避するためには、所要の電流応答性に対して十分短い制御周期で制御演算を行うことが有効であると考えられる。しかしながら、このような車載用モー夕制御装置のコントローラはモー夕の電流制御演算のほか、システム ·通信 ·保護など様々な演算を行うため、それほど短くできないのが現状である。

そこで、本実施形態では、コントローラ 1 0 0は、所要の制御応答速度に対してモー夕の電流制御演算周期を十分に短くできるように、電流制御以外の処理を行うメイン制御部 1 2 0と、電流制御処理のみを行う電流制御演算 L S I 1 4 0 とに分けている。このようにすることで、電流制御処理を行う演算部（電流制御演算 L S I 1 4 0 ) は、 C P U負荷が大幅に減り、従来に比べ数倍〜十倍程度の演算周期で処理を行うことが可能となる。実際には電流制御演算モジュールをマイコン内に別途設けるか、もしくは電流制御専用 L S Iをコントローラ内に設ける。

図 5に示す例では、演算部として、電流制御演算 L S I 1 4 0をコントローラ 1 0 0の内部に設けている。電流制御演算 L S I 1 4 0は、図 1に示した構成要件の中で、電流制御部 f 2 0と、 3相変換部 f 3 0と、 P WM信号発生部 f 4 0 と、ゲートドライノ f 5 0と、電流検出部 f 6 0と、 d— Q変換部 f 7 0と、速度演算部 f 8 0と、位置検出部 f 9 0との機能を有している。メイン制御部 1 2 0は、図 1の構成要件の中で電流指令発生部 f 1 0の機能並びに上位のシステム制御 ·通信 ·異常監視や保護機能など様々な機能を有している。メイン制御部 1 2 0は、例えば、 2 m sや 5 s mの演算周期で動作するのに対して、演算部 l 4 0は、 1 0 0 μ s〜数十 sの演算周期で動作する。メイン制御部 1 2 0においては、今まで処理していた高速の電流制御処理を行わないため、通常の安価な汎用マイコンにより実現することが可能となる。なお、速度演算部 f 8 0については、メイン制御部 1 2 0に機能を持たせてもよいものである。

以上のように構成をすることで、電流制御演算周期を従来に比べ数倍〜十倍程度とすることができ、安定な電流制御系を実現することができる。また、図 5では電流制御演算部分を専用 L S Iとしておいた場合の構成を示したが、電流制御演算部分をモジュール化し、メイン制御演算を実現する汎用マイコン内の 1つの周辺モジュールとして構成することも可能である。

次に、図 6を用いて、電流制御専用 L S Iの構成について説明する。電流制御専用 L S I 1 4 0は、上位コントローラ（図 5のメイン制御部 1 2 0 ) からの電流指令を通信により R AM I 4 2に格納する。また、バッテリー電圧仕様，制御応答時間，ドライブするモー夕の定数等の電流制御に必要なパラメ一夕は、制御レジスタ 1 4 4に設定可能とする。実際の制御ロジックは、 R O M 1 4 6に書かれており、これにしたがって演算装置 1 4 8が処理演算を進める。

また、電流制御に必要なフィードバック信号のうち、モー夕の回転子位置は位置センサからの信号を夕イマカウンタ 1 5 0で検出する。位置検出部分は、位置センサの種類に応じて構成が異なる。例えば、位置センサがレゾルバであるならば、この位置検出部分がデータバスで構成される場合、もしくは回転パルス（A 相， B相）入力するカウン夕で構成される場合もある。

さらに、モー夕電流は専用の高速 AZD変換器 1 5 2で検出される。ここで、高速 AZD変換器 1 5 2は、 2相もしくは 3相電流を同時にサンプリングできるように検出電流の数だけサンプルホルダを設けている。高速 A/D変換器 1 5 2 は、電流制御の出力調整に必要なバッテリ一電圧値も検出できるものである。また、専用 L S I 1 4 0は d— q座標上で制御を行うため、 3相変換部 1 5 4 と、 d _ Q変換部 1 5 6を備えている。 3相変換部 1 5 4 , 01—(1変換部1 5 6 は既に定まった演算であり、今後変更することがないアルゴリズムである。そこで、この 3相変換部 1 5 4 , d— Q変換部 1 5 6はオペアンプなどのアナログ素子でハード的に構成する。このようにすることにより、より高速に電流制御演算を行うことができるようになる。

以上の構成で演算された電圧指令は P WM夕イマ 1 5 8で P WM信号にパルス幅変調され、ゲートドライバ 1 6 0を介して、 P WMインバ一夕に出力される。このとき、ゲートドライバ 1 6 0も専用 L S I 1 4 0内に設ければ、より部品点数を減らすことができる。なお、以上の説明では、電流制御部分を専用 L S Iとして説明したが、前述のようにマイコンの周辺モジュールとして構成してもよいものである。さらに電流制御方法について、本実施例では d— Q座標での電流フィードバック方式を前提としたが、 3相交流での電流フィードバック制御も実現可能である。

以上説明したように、本実施形態によれば、電流制御のための演算部として専用の電流制御専用 L S Iを設け、この L S Iに D Cブラシレスモー夕の電流フィードバック制御機能を設け、 1 8 0度通電用の電流制御演算部としては、 D Cブラシレスモー夕の電流をモータ回転子の磁束方向である d軸とそれに直交する Q 軸の方向に座標変換する d— Q変換部や、 d軸電圧指令値 V d c， q軸電圧指令値 V q cを U, V, W相の 3相交流電圧指令に変換する 3相変換部の機能を備え、 d軸方向の電流と Q軸方向の電流をそれぞれフィ一ドバック制御するようにしているので、 D Cブラシレスモー夕を高応答かつ高精度に制御することができるものとなる。

次に、図 7を用いて、本発明の第 2の実施形態による車載用モー夕制御装置の構成について説明する。

図 7は、本発明の第 2の実施形態による車載用モ一夕制御装置に用いる電流制御専用 L S Iの構成図である。なお、図 6と同一符号は、同一部分を示している。本発明の一実施形態の電流制御専用 L S 1 1 4 0 Aは、図 6の演算装置 1 4 8， 3相変換部 1 5 4 , d— Q変換部 1 5 6に替えて、演算部分を再構築可能演算装置 1 6 2としている。再構築可能演算装置 1 6 2は、基本的なアナログ回路が複数組用意されているアナログ素子群を示し、プログラミングにより配線を変更することが可能な装置である。このような装置を用いれば、電流制御の構成を自由に変更することも可能である。

本実施形態によれば、 D Cブラシレスモー夕を高応答かつ高精度に制御することができるとともに、電流制御の構成を自由に変更できるものとなる。

次に、図 8を用いて、本発明の第 3の実施形態による車載用モー夕制御装置の構成について説明する。

図 8は、本発明の第 3の実施形態による車載用モータ制御装置の構成を示すブロック図である。なお、図 5と同一符号は、同一部分を示している。本実施形態では、メイン制御部 120に対して、複数の電流制御専用 LS I 1 40, 140 _ 1を有している。電流制御専用 LS I 140， 140— 1の構成は、図 6若しくは図 7に示した構成となっている。電流制御専用 LS I 140, 140— 1は、それぞれ、 PWMインバー夕 I NV, I NV 1を制御して、 DC BLモー夕 M, Mlを駆動制御する。

従来は、演算時間に余裕がないなどの理由により、一つのマイコンで 2つのモ一夕を高応答に制御することは非常に困難であつたが、本実施形態のような構成すると、一つのメイン制御部 120で複数モー夕 M, Ml, インバー夕 I N V， I NV 1を駆動することができる。複数の電流制御専用 LS I 140， 140- 1は同時に動作させることができるため、一つのメイン制御部 120のみでも高応答に複数のモー夕を制御することが可能となる。

車載用モータ制御装置の中では、電動ブレーキシステムはこのように複数のモ —夕を同時に、かつそれぞれを独立に高応答制御する必要があるため、このようなシステムに本実施形態は好適である。

本実施形態によれば、 D Cブラシレスモー夕を高応答かつ高精度に制御することができるとともに、複数のモー夕を同時に独立に制御することができるものとなる。

次に、図 9を用いて、本発明の第 4の実施形態による車載用モー夕制御装置の構成について説明する。

図 9は、本発明の第 4の実施形態による車載用モー夕制御装置の構成を示すブロック図である。なお、図 5と同一符号は、同一部分を示している。

本実施形態では、電流制御専用 LS I 140Bに、図 6や図 6に示した電流制御専用 L S I 140， 14 OAの機能に加えて監視機能を持たせ、汎用マイコン等で実現されているメイン制御部 120 Bと電流制御専用 L S I 140 Bの間で相互監視を行うようにする。

通常、車載用コントローラにはいわゆる「監視マイコン」が搭載されており、制御用のメインマイコンの異常を常に監視している。この場合、監視用マイコンとして、別途 L S Iを用意する必要があり、コスト的に不利である。

それに対して、上述のように構成することにより、新たに「監視マイコン」を追加する必要がなく、部品数も低減でき、コスト的に有利となる。

本実施形態によれば、 D Cブラシレスモー夕を高応答かつ高精度に制御することができるとともに、相互監視機能を容易に実現できるものとなる。

次に、図 1 0を用いて、本発明の第 5の実施形態による車載用モー夕制御装置の構成について説明する。

図 1 0は、本発明の第 5の実施形態による車載用モー夕制御装置の構成を示すブロック図である。なお、図 5と同一符号は、同一部分を示している。

本実施形態では、コントローラ 1 0 0 C内に、バッテリー V Bの状態を監視し、適正な充放電となるように制御するバッテリーコントローラ 1 6 0を有している。バッテリーコントローラ 1 6 0によりバッテリー V Bの電圧、ならびに充放電量を制御し、得られた制御操作量を電流制御専用 L S I 1 4 0 Cに送る。電流制御専用 L S I 1 4 0 Cでは、この制御操作量に基づいて電流制御の出力を調整する。このような構成とすることで、汎用 C P Uにソフト的な負担をかけることなくバッテリーコントローラと電流制御 L S Iによるバッテリーの長寿命化が図れ、最適なバッテリーコントロールが可能となる。

本実施形態によれば、 D Cブラシレスモー夕を高応答かつ高精度に制御することができるとともに、バッテリ一の長寿命化が図れるものとなる。

次に、図 1 1を用いて、本発明の第 6の実施形態による車載用モ一夕制御装置の構成について説明する。

図 1 1は、本発明の第 6の実施形態による車載用モー夕制御装置の構成を示すブロック図である。なお、図 5と同一符号は、同一部分を示している。

本実施形態では、複数のメイン制御部 1 2 0 , 1 2 0— 1と、複数の電流制御専用 L S I 1 4 0， 1 4 0— 1と、 P WM信号切替部 P— S Wとを備えている。各メイン制御部 1 2 0 , 1 2 0— 1や、各電流制御専用 L S I 1 4 0 , 1 4 0 - 1の基本構成や機能は、図 5に示したメイン制御部 1 2 0や、各電流制御専用 L S I 1 4 0と同様である。

第 1のメイン制御部 1 2 0は、運転者の操作に基づいたシステム制御演算を行い、 D C B Lモータ Mの電流指令値 i d * 1， i q * 1を出力する。第 2のメイン制御部 1 2 0— 1は、自動車の前方，後方，あるいは側方を検知するレーダやカメラからの信号に基づいてシステム制御演算を行い、 DCBLモータ Mの電流指令値 i d * 2， i q * 2を出力する。第 1のメイン制御部 120及び第 2のメィン制御部 120— 1は、それぞれ、電流制御専用 LS I 140, 140— 1に接続されており、それぞれ独立して D CBLモー夕 Mを制御可能である。

PWM信号切替部 P— SWは、電流制御専用 L S 1 140， 140— 1の出力信号を切り替えて、 PWMインバー夕 I NVに出力する。 PWM信号切替部 P— SWは、通常は、運転者の操作に基づいたシステム制御演算を行う第 1のメイン制御部 120の出力により、 DCBLモータ Mを駆動するように判断する。しかし、障害物の接近等でアラームが発信されたにもかかわらず運転者の反応がない場合に限り、衝突回避動作として第 2のメイン制御部 120— 1の出力により、 DCBLモータ Mを駆動する。なお、第 2のメイン制御部 120_ 1の出力により、 DCBLモー夕 Mが駆動されている場合でも、運転者の反応があれば、第 1 のメイン制御部 120の駆動に切り替える。このような動作の場合、メイン制御部は早い演算処理が必要であるため、 2つ以上の異なった信号に対して同一の C PUでの処理は困難である。そこで、本実施形態のように 2つのメイン制御部及び 2つの電流制御専用 LS Iを設けるようにしている。

本実施形態によれば、 D Cブラシレスモー夕を高応答かつ高精度に制御することができるとともに、衝突回避等の動作を行うことができるものとなる。

以上説明したように、各実施形態によれば、電流制御専用 LS Iを新たに設けることにより、メイン制御を行うマイコンにソフト的な負担をかけることなく制御応答性が向上し、かつコストを上げることなく信頼性を確保することができる。したがって、安定でかつ、高応答制御性を有する車載用モー夕制御装置を得ることができる。産業上の利用可能性

本発明によれば、 D Cブラシレスモー夕を高応答かつ高精度に制御することができる。

Claims

請求の範囲

1 . D Cブラシレスモー夕を駆動する車載用モ一夕制御装置において、

モー夕のトルク指令を演算するメイン制御部と、

このメイン制御部とは独立したモジュールもしくは専用 L S Iによって構成されるとともに、前記 D Cブラシレスモータの電流をモータ回転子の磁束方向である d軸とそれに直交する Q軸の方向に座標変換し、前記 d軸方向の電流と Q軸方向の電流をそれぞれフィ一ドバック制御する電流制御演算部とを備えることを特徴とする車載用モー夕制御装置。

2 . 請求項 1記載の車載用モー夕制御装置において、

前記電流制御演算部を有する前記モジュールもしくは専用 L S Iは、内部に制御レジス夕を有し、

この制御レジス夕に電流制御定数もしくはモー夕定数を設定することを特徴とする車載用モータ制御装置。

3 . 請求項 1記載の車載用モータ制御装置において、

前記電流制御演算部を有する前記モジュールもしくは専用 L S Iは、内部に A D変換器を有し、

この A D変換器によりモー夕電流およびバッテリ電圧を検出することを特徴とする車載用モ一夕制御装置。

4 . 請求項 1記載の車載用モー夕制御装置において、

前記電流制御演算部を有する前記モジュールもしくは専用 L S Iは、内部にベクトル制御に必要な座標変換演算部をハード的に構成した演算モジュールとして備えることを特徴とする車載用モー夕制御装置。

5 . 請求項 1記載の車載用モー夕制御装置において、

前記電流制御演算部を有する前記モジュールもしくは専用 L S Iは、前記メイン制御部と相互に異常監視を行う機能を備えることを特徴とする車載用モー夕制御装置。

6 . 請求項 1記載の車載用モー夕制御装置において、

前記電流制御演算部を有する前記モジュールもしくは専用 L S Iは、車両に搭載されたバッテリコントローラの信号に基いて、前記モー夕に流す電流量あるいは前記制御装置の出力電圧あるいは前記電流制御の制御パラメ一夕を変更することを特徴とする車載用モー夕制御装置。

7 . 請求項 1記載の車載用モー夕制御装置において、

前記電流制御演算部を有する前記モジュールもしくは専用 L S Iを複数個備え、一つの前記メイン制御部により複数のモー夕を駆動することを特徴とする車載用モー夕制御装置。

8 . 請求項 1記載の車載用モー夕制御装置において、

前記メイン制御部及び前記電流制御演算部を有する前記モジュールもしくは専用 L S Iを複数個備え、

これらを切り替えて、一つのモータを駆動することを特徴とする車載用モ一夕制御装置。