JP4438255B2

JP4438255B2 - Motor control device, motor control method and program

Info

Publication number: JP4438255B2
Application number: JP2001196623A
Authority: JP
Inventors: 雅美石川; 勉谷本
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2001-06-28
Filing date: 2001-06-28
Publication date: 2010-03-24
Anticipated expiration: 2021-06-28
Also published as: JP2003018881A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータ制御装置、モータ制御方法及びプログラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、電動車両においては、回転自在に配設され、磁極対を備えたロータ、及び該ロータより径方向外方に配設され、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のステータコイルを備えたステータから成るモータが使用される。そして、モータ制御装置によってＵ相、Ｖ相及びＷ相の電流を前記ステータコイルに供給し、かつ、所定の電圧を印加することにより、前記モータを駆動し、モータのトルク、すなわち、モータトルクを発生させ、該モータトルクを駆動輪に伝達して電動車両を走行させるようになっている。
【０００３】
そのために、前記モータ制御装置において、前記ステータコイルに供給される電流を電流センサによって検出電流として検出するとともに、前記ロータの磁極の位置、すなわち、磁極位置をレゾルバによって検出磁極位置として検出し、検出電流及び検出磁極位置をモータ制御部に送るようになっている。そして、該モータ制御部は前記検出電流、検出磁極位置、及び車両制御回路から送られたモータトルクの目標値を表すモータ目標トルク（トルク指令値）に基づいてインバータを駆動する。
【０００４】
そのために、前記モータ制御部においては、ロータの磁極対の方向にｄ軸を、該ｄ軸と直角の方向にｑ軸をそれぞれ採ったｄ−ｑ軸モデル上でベクトル制御演算によるフィードバック制御が行われ、前記モータ目標トルクに基づいてｄ軸電流指令値及びｑ軸電流指令値が発生させられ、該ｄ軸電流指令値及びｑ軸電流指令値に基づいて、ｄ軸電圧指令値及びｑ軸電圧指令値が発生させられる。
【０００５】
ところが、前記レゾルバを使用すると、磁極位置の検出精度、及びモータの制御性を向上させることはできるが、モータ制御装置のコストが高くなってしまう。そこで、前記レゾルバ等のセンサを使用することなく、磁極位置を算出するようにした磁極位置算出方法が提供されている。
【０００６】
該磁極位置算出方法においては、まず、所定の磁極位置を初期値として推定し、推定された磁極位置に基づいて推定ｄ−ｑ座標を想定し、該推定ｄ−ｑ座標においてｄ軸電流指令値及びｑ軸電流指令値を発生させる。続いて、ｄ軸電流指令値及びｑ軸電流指令値のうちの少なくとも一方に高周波電流を注入することによって、前記ｄ軸電圧指令値及びｑ軸電圧指令値に高周波電圧を発生させる。この場合、該高周波電圧が発生させられたｄ軸電圧指令値及びｑ軸電圧指令値には、ｄ軸インダクタンスとｑ軸インダクタンスとの差による推定された磁極位置と実際の磁極位置との誤差情報が含まれる。該誤差情報を小さくするように制御を行うと、推定された磁極位置と実際の磁極位置との差がなくなり、磁極位置が電気角で算出される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のモータ制御装置においては、ｄ軸電流指令値及びｑ軸電流指令値のうちの少なくとも一方に高周波電流が注入されるので、実際にコイルに流れる各相の電流にも高周波電流が発生することになり、それに伴って、数百〔Ｈｚ〕の騒音が発生してしまい、モータの制御を開始する際及び終了する際に運転者に違和感を与えてしまう。
【０００８】
そこで、高周波電流の周波数を高くし、騒音が発生するのを抑制することが考えられるが、ｄ軸電圧指令値及びｑ軸電圧指令値を発生させたり、各相のパルス幅変調信号を発生させたりするのに必要な電圧が高くなり、消費電力が大きくなってしまう。
【０００９】
本発明は、前記従来のモータ制御装置の問題点を解決して、モータの制御を開始する際及び終了する際に運転者に違和感を与えるのを防止することができ、消費電力が大きくなるのを防止することができるモータ制御装置、モータ制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明のモータ制御装置においては、モータトルクの目標値を表すモータ目標トルクに基づいて電流指令値を発生させる電流指令値発生手段と、高周波電流を発生させる高周波電流発生部と、加算器によって構成され、前記電流指令値に高周波電流を注入する高周波電流注入部と、高周波電流が注入された電流指令値、及びモータのコイルを流れる電流に基づいて電圧指令値を発生させる電圧指令値発生部と、該電圧指令値発生部によって発生させられた電圧指令値に基づいて前記モータを駆動するモータ駆動処理手段と、前記電圧指令値発生部とモータとの間において発生させられた電圧変量を読み込み、該電圧変量に基づいて磁極位置を算出する磁極位置算出部とを有する。
【００１１】
そして、前記高周波電流発生部は前記高周波電流の振幅を滑らかに変化させる振幅なまし処理手段を備える。
【００１４】
本発明のモータ制御方法においては、モータトルクの目標値を表すモータ目標トルクに基づいて電流指令値を発生させ、高周波電流を発生させ、加算器によって前記電流指令値に高周波電流を注入し、高周波電流が注入された電流指令値、及びモータのコイルを流れる電流に基づいて電圧指令値を発生させ、発生させられた電圧指令値に基づいて前記モータを駆動し、電圧指令値発生部とモータとの間において発生させられた電圧変量を読み込み、該電圧変量に基づいて磁極位置を算出する。そして、前記高周波電流の振幅は滑らかに変化させられる。
【００１５】
本発明のプログラムにおいては、コンピュータを、モータトルクの目標値を表すモータ目標トルクに基づいて電流指令値を発生させる電流指令値発生手段、高周波電流を発生させる高周波電流発生手段、加算器によって構成され、前記電流指令値に高周波電流を注入する高周波電流注入手段、高周波電流が注入された電流指令値、及びモータのコイルを流れる電流に基づいて電圧指令値を発生させる電圧指令値発生手段、該電圧指令値発生手段によって発生させられた電圧指令値に基づいて前記モータを駆動するモータ駆動処理手段、並びに前記電圧指令値発生手段とモータとの間において発生させられた電圧変量を読み込み、該電圧変量に基づいて磁極位置を算出する磁極位置算出手段として機能させる。そして、前記高周波電流発生手段は前記高周波電流の振幅を滑らかに変化させる振幅なまし処理手段を備える。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
図１は本発明の実施の形態におけるモータ制御装置の機能ブロック図である。
【００１８】
図において、４７はモータトルクの目標値を表すモータ目標トルクに基づいて電流指令値を発生させる電流指令値発生手段としてのトルク指令・電流指令変換部、４８は高周波電流を発生させる高周波電流発生部、９１は前記電流指令値に高周波電流を注入する高周波電流注入部、９２は高周波電流が注入された電流指令値、及び図示されないモータのコイルを流れる電流に基づいて電圧指令値を発生させる電圧指令値発生部、９３は該電圧指令値発生部９２によって発生させられた電圧指令値に基づいて前記モータを駆動するモータ駆動処理手段、４６は前記電圧指令値発生部９２とモータとの間において発生させられた電圧変量を読み込み、該電圧変量に基づいて磁極位置を算出する磁極位置算出部である。そして、前記高周波電流発生部４８は前記高周波電流の振幅を滑らかに変化させる振幅なまし処理手段９４を備える。
【００１９】
図２は本発明の実施の形態におけるモータ制御装置の概略図、図３は本発明の実施の形態におけるモータ制御部のブロック図、図４は本発明の実施の形態における高周波電流発生部の動作を示すフローチャート、図５は本発明の実施の形態におけるモータの制御を開始する際の高周波電流指令の波形図、図６は本発明の実施の形態におけるモータの制御を終了する際の高周波電流指令の波形図である。
【００２０】
図において、１０はモータ制御装置、３１はモータであり、該モータ３１としてＤＣブラシレスモータが使用される。前記モータ３１は、回転自在に配設された図示されないロータ、及び該ロータより径方向外方に配設されたステータを備える。前記ロータは、図示されないシャフトに図示されないハブを介して取り付けられたロータコア、及び該ロータコアの円周方向における複数箇所に配設された永久磁石を備え、該永久磁石のＳ極及びＮ極によって磁極対が構成される。また、前記ステータは、円周方向における複数箇所に、径方向内方に向けて突出させてステータポールが形成された図示されないステータコア、並びに前記ステータポールに巻装されたＵ相、Ｖ相及びＷ相のコイルとしてのステータコイル１１〜１３を備える。
【００２１】
そして、前記モータ３１を駆動して電動車両を走行させるために、バッテリ１４からの直流の電流がインバータ４０によって相電流、すなわち、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗに変換され、各相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗはそれぞれ各ステータコイル１１〜１３に供給される。
【００２２】
そのために、前記インバータ４０は、６個のスイッチング素子としてのトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６を備え、各トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６を選択的にオン・オフさせることによって、前記各相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを発生させることができるようになっている。
【００２３】
ところで、前記ステータコイル１１〜１３はスター結線されているので、各相のうちの二つの相の電流の値が決まると、残りの一つの相の電流の値も決まる。したがって、各相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを制御するために、例えば、ステータコイル１１、１２のリード線にＵ相及びＶ相の電流Ｉｕ、Ｉｖを検出する電流検出手段としての電流センサ３３、３４が配設され、該電流センサ３３、３４は、検出電流ｉｕ、ｉｖをモータ制御部４５に送る。
【００２４】
該モータ制御部４５には、コンピュータとして機能する図示されないＣＰＵのほかに、データを記録したり、各種のプログラムを記録したりするためのＲＡＭ、ＲＯＭ等の図示されない記録装置が配設される。
【００２５】
そして、前記モータ制御部４５の記録媒体としてのＲＡＭには、各種のプログラム、データ等が記録されるようになっているが、プログラム、データ等を同じ外部の記録媒体に記録することもできる。この場合、例えば、前記モータ制御部４５にフラッシュメモリを配設し、前記外部の記録媒体から前記プログラム、データ等を読み出してフラッシュメモリに記録することもできる。したがって、外部の記録媒体を交換することによって、前記プログラム、データ等を更新することもできる。
【００２６】
そして、前記モータ制御部４５に図示されないモータ回転速度算出処理手段が配設され、該モータ回転速度算出処理手段は、磁極位置算出部４６によって算出される磁極位置θに基づいてモータの回転速度、すなわち、モータ回転速度ＮＭを算出する。また、前記モータ制御部４５に図示されない車速検出処理手段が配設され、該車速検出処理手段は、前記モータ回転速度ＮＭに対応する車速Ｖを検出し、検出された車速Ｖを、電動車両の全体の制御を行う図示されない車両制御回路に送る。
【００２７】
そして、該車両制御回路の指令値発生部は、前記車速Ｖ、及び図示されないアクセルセンサによって検出されたアクセル開度αに基づいて車両要求トルクＴＯ^*を算出し、該車両要求トルクＴＯ^*に対応させて、モータトルクＴＭの目標値を表すモータ目標トルク（トルク指令値）ＴＭ^*を発生させ、該モータ目標トルクＴＭ^*を前記モータ制御部４５に送る。
【００２８】
該モータ制御部４５は図示されないメモリを備え、該メモリはｄ軸用及びｑ軸用の電流指令値マップを備える。そして、前記モータ制御部４５の電流指令値発生手段としてのトルク指令・電流指令変換部４７は、トルク指令・電流指令変換処理を行い、バッテリ電圧検出センサ１５によって検出されたバッテリ１４の電圧、すなわち、バッテリ電圧ＶＢを読み込むとともに、モータ回転速度ＮＭを読み込み、前記各電流指令値マップを参照して、前記モータ目標トルクＴＭ^*に対応するｄ軸電流指令値ｉｄ^*及びｑ軸電流指令値ｉｑ^*を電流指令値として算出し、前記ｄ軸電流指令値ｉｄ^*及びｑ軸電流指令値ｉｑ^*を加算器５２、５３に送る。
【００２９】
続いて、該ｄ軸電流指令値ｉｄ^*及びｑ軸電流指令値ｉｑ^*に、前記磁極位置θを算出するために、高周波電流Ｉｈ^*が注入される。そのために、モータ制御部４５に高周波電流発生手段としての高周波電流発生部４８が配設され、該高周波電流発生部４８にモータ制御信号ＳＧ１が送られる。該モータ制御信号ＳＧ１は、モータ制御部４５の図示されないモータ制御信号発生処理手段によって発生させられ、モータ３１の制御、すなわち、モータ制御を開始する際にオンにされ、モータ制御を終了する際にオフにされる。
【００３０】
そして、前記モータ制御信号ＳＧ１がオンになると、高周波電流発生部４８は高周波電流Ｉｈ^*を発生させ、加算器５２、５３に送り、該加算器５２、５３において、前記ｄ軸電流指令値ｉｄ^*及びｑ軸電流指令値ｉｑ^*に高周波電流Ｉｈ^*が注入される。その結果、ｄ軸電流指令値ｉｄｈ^*及びｑ軸電流指令値ｉｑｈ^*が発生させられる。なお、前記加算器５２、５３によって、モータ制御部４５の高周波電流注入手段としての高周波電流注入部９１（図１）が構成される。
【００３１】
ところで、前記モータ制御部４５においては、ロータにおける磁極対の方向にｄ軸を、該ｄ軸と直角の方向にｑ軸をそれぞれ採ったｄ−ｑ軸モデル上でベクトル制御演算によるフィードバック制御が行われるようになっている。
【００３２】
そのために、前記モータ制御部４５は、電流センサ３３、３４から検出電流ｉｕ、ｉｖを読み込む。そして、モータ制御部４５のＵＶ−ｄｑ変換器６１は、前記検出電流ｉｕ、ｉｖ及び前記磁極位置θに基づいて三相／二相変換を行い、検出電流ｉｕ、ｉｖをそれぞれｄ軸電流ｉｄ及びｑ軸電流ｉｑに変換する。
【００３３】
そして、ｄ軸電流ｉｄは減算器６２に送られ、該減算器６２においてｄ軸電流ｉｄと前記ｄ軸電流指令値ｉｄｈ^*とのｄ軸電流偏差Δｉｄが算出され、該ｄ軸電流偏差Δｉｄがｄ軸電圧指令値発生部６４に送られる。一方、ｑ軸電流ｉｑは減算器６３に送られ、該減算器６３においてｑ軸電流ｉｑと前記ｑ軸電流指令値ｉｑｈ^*とのｑ軸電流偏差Δｉｑが算出され、該ｑ軸電流偏差Δｉｑがｑ軸電圧指令値発生部６５に送られる。
【００３４】
そして、前記ｄ軸電圧指令値発生部６４及びｑ軸電圧指令値発生部６５は、前記ｄ軸電流偏差Δｉｄ及びｑ軸電流偏差Δｉｑが零（０）になるように、２軸上のインバータ出力としてのｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*をそれぞれ発生させ、該ｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*をそれぞれｄｑ−ＵＶ変換器６７に送る。なお、前記ｄ軸電圧指令値発生部６４及びｑ軸電圧指令値発生部６５によって電圧指令値発生処理手段としての電圧指令値発生部９２が構成され、ｄ軸電圧指令値発生部６４及びｑ軸電圧指令値発生部６５は、前記電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗに基づいて、前記ｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*を電圧指令値として発生させる。
【００３５】
続いて、前記ｄｑ−ＵＶ変換器６７は、前記ｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*及び磁極位置θに基づいて二相／三相変換を行い、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*をＵ相、Ｖ相及びＷ相の電圧指令値Ｖｕ^*、Ｖｖ^*、Ｖｗ^*に変換し、該電圧指令値Ｖｕ^*、Ｖｖ^*、Ｖｗ^*をＰＷＭ発生器６８に送る。該ＰＷＭ発生器６８は、前記各相の電圧指令値Ｖｕ^*、Ｖｖ^*、Ｖｗ^*及び前記バッテリ電圧ＶＢに基づいて、前記ｄ軸電流指令値ｉｄ^*及びｑ軸電流指令値ｉｑ^*に対応するパルス幅を有する各相のパルス幅変調信号Ｍｕ、Ｍｖ、Ｍｗを発生させ、ドライブ回路５１に送る。
【００３６】
該ドライブ回路５１は、前記各相のパルス幅変調信号Ｍｕ、Ｍｖ、Ｍｗを受けて、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６を駆動するための６個の駆動信号をそれぞれ発生させ、該駆動信号をインバータ４０に送る。該インバータ４０は、前記駆動信号がオンの間だけトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６をオンにして各相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを発生させ、該各相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを前記各ステータコイル１１〜１３に供給する。このように、モータ３１を駆動することによって電動車両を走行させることができる。なお、１７はインバータ４０とバッテリ１４との間に配設された平滑用のコンデンサである。また、前記ＰＷＭ発生器６８、ドライブ回路５１、インバータ４０等によって、モータ３１を駆動するモータ駆動処理手段９３が構成される。
【００３７】
ところで、本実施の形態においては、レゾルバ等のセンサを使用することなく、磁極位置算出手段としての磁極位置算出部４６によって磁極位置θが算出されるようになっている。そのために、前記ｄ軸電圧指令値発生部６４によって発生させられたｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*、及びｑ軸電圧指令値発生部６５によって発生させられたｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*が電圧変量として磁極位置算出部４６に送られるようになっている。
【００３８】
そして、前記トルク指令・電流指令変換部４７は、まず、所定の磁極位置θｓを初期値として推定し、推定された磁極位置θｓに基づいて推定ｄ−ｑ座標を想定し、該推定ｄ−ｑ座標において前記ｄ軸電流指令値ｉｄ^*及びｑ軸電流指令値ｉｑ^*を発生させ、加算器５２、５３に送る。続いて、加算器５２、５３において前記ｄ軸電流指令値ｉｄ^*及びｑ軸電流指令値ｉｑ^*に高周波電流Ｉｈ^*が注入されるので、前記ｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*に高周波電圧が発生させられる。
【００３９】
該高周波電圧が発生させられたｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*には、ｄ軸インダクタンスとｑ軸インダクタンスとの差による推定された磁極位置と実際の磁極位置との誤差情報が含まれるので、前記磁極位置算出部４６は、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*を読み込み、バンドパスフィルタ、ローパスフィルタ等を通して前記誤差情報を取得し、該誤差情報が小さくなるように制御を行う。その結果、推定された磁極位置θｓと実際の磁極位置θとの差が小さくなり、収束して磁極位置θが電気角で算出される。
【００４０】
本実施の形態においては、ｄ軸電流指令値ｉｄ^*及びｑ軸電流指令値ｉｑ^*に高周波電流Ｉｈ^*が注入されるようになっているが、ｄ軸電流指令値ｉｄ^*及びｑ軸電流指令値ｉｑ^*のうちのいずれか一方だけに高周波電流を注入し、磁極位置θを算出することもできる。
【００４１】
また、本実施の形態においては、電圧変量としてｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*が使用されるが、電圧変量として、ｄ軸電圧指令値発生部６４及びｑ軸電圧指令値発生部６５とモータ３１との間において発生する電圧に係る変量、例えば、ｄｑ−ＵＶ変換器６７によって発生させられた各相の電圧指令値Ｖｕ^*、Ｖｖ^*、Ｖｗ^*を使用したり、インバータ４０を駆動することによってステータコイル１１〜１３に印加される電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗ等を使用したりすることができる。
【００４２】
ところで、前記ｄ軸電流指令値ｉｄ^*及びｑ軸電流指令値ｉｑ^*に高周波電流Ｉｈ^*が注入されるので、実際にコイル１１〜１３に流れる各相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗにも高周波電流が発生することになり、それに伴って、数百〔Ｈｚ〕の騒音が発生してしまい、モータ３１の制御を開始する際及び終了する際に運転者に違和感を与えてしまう。
【００４３】
そこで、前記高周波電流発生部４８は、モータ３１のセンサレス制御を開始する際に、モータ制御信号ＳＧ１がオンにされると、図５に示されるように、高周波電流Ｉｈ^*の振幅Ｉｈを徐々に大きくし、前記センサレス制御を終了する際に、モータ制御信号ＳＧ１がオフにされると、図６に示されるように、前記振幅Ｉｈを徐々に小さくする。なお、センサレス制御を開始する際及び終了する際に振幅Ｉｈを変化させる時間は、前記推定された磁極位置θｓと実際の磁極位置θとの差が収束するのに必要な時間、例えば、約５０〔ｍｓ〕にされる。
【００４４】
そのために、前記高周波電流発生部４８は、振幅なまし処理手段９４を備え、モータ制御信号ＳＧ１がオンにされると、前記振幅Ｉｈを閾（しきい）値Ｉｈｓになるまで値ΔＩｈずつ大きくし、モータ制御信号ＳＧ１がオフにされると、前記振幅Ｉｈを零になるまで値ΔＩｈずつ小さくして、振幅Ｉｈを滑らかに変化させる。そして、高周波電流Ｉｈ^*の位相をθｈとすると、高周波電流Ｉｈ^*は、
Ｉｈ^*＝Ｉｈ・ｓｉｎ（θｈ）
で表される。
【００４５】
このように、モータ３１のセンサレス制御を開始する際に、高周波電流Ｉｈ^*の振幅Ｉｈが徐々に、かつ、滑らかに大きくされ、センサレス制御を終了する際に、高周波電流Ｉｈ^*の振幅Ｉｈが徐々に、かつ、滑らかに小さくされるので、センサレス制御に伴って発生する騒音によって運転者に違和感を与えるのを防止することができる。
【００４６】
また、高周波電流Ｉｈ^*の周波数を高くする必要がないので、各相のパルス幅変調信号Ｍｕ、Ｍｖ、Ｍｗを発生させるのに必要な電圧が高くならず、消費電力が大きくなるのを防止することができる。
【００４７】
なお、本実施の形態において、振幅なまし処理手段９４は、センサレス制御を開始する際及び終了する際に高周波電流Ｉｈ^*の振幅Ｉｈを滑らかに変化させるようにしているが、センサレス制御を開始する際及び終了する際のうちの一方において高周波電流Ｉｈ^*の振幅Ｉｈを滑らかに変化させることもできる。
【００４８】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１モータ制御信号ＳＧ１がオンであるかどうかを判断する。モータ制御信号ＳＧ１がオンである場合はステップＳ２に、オンでない場合はステップＳ３に進む。
ステップＳ２振幅Ｉｈに値（Ｉｈ＋ΔＩｈ）をセットする。
ステップＳ３振幅Ｉｈに値（Ｉｈ−ΔＩｈ）をセットする。
ステップＳ４振幅Ｉｈが閾値Ｉｈｓより大きいかどうかを判断する。振幅Ｉｈが閾値Ｉｈｓより大きい場合はステップＳ５に、振幅Ｉｈが閾値Ｉｈｓ以下である場合はステップＳ８に進む。
ステップＳ５振幅Ｉｈに閾値Ｉｈｓをセットする。
ステップＳ６振幅Ｉｈが零より小さいかどうかを判断する。振幅Ｉｈが０より小さい場合はステップＳ７に、振幅Ｉｈが０以上である場合はステップＳ８に進む。
ステップＳ７振幅Ｉｈに零をセットする。
ステップＳ８高周波電流Ｉｈ^*に値（Ｉｈ・ｓｉｎ（θｈ））をセットし、リターンする。
【００４９】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００５０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、モータ制御装置においては、モータトルクの目標値を表すモータ目標トルクに基づいて電流指令値を発生させる電流指令値発生手段と、高周波電流を発生させる高周波電流発生部と、加算器によって構成され、前記電流指令値に高周波電流を注入する高周波電流注入部と、高周波電流が注入された電流指令値、及びモータのコイルを流れる電流に基づいて電圧指令値を発生させる電圧指令値発生部と、該電圧指令値発生部によって発生させられた電圧指令値に基づいて前記モータを駆動するモータ駆動処理手段と、前記電圧指令値発生部とモータとの間において発生させられた電圧変量を読み込み、該電圧変量に基づいて磁極位置を算出する磁極位置算出部とを有する。
【００５１】
そして、前記高周波電流発生部は前記高周波電流の振幅を滑らかに変化させる振幅なまし処理手段を備える。
【００５２】
この場合、モータのセンサレス制御に伴って高周波電流の振幅が滑らかに変化させられるので、モータの制御を開始する際及び終了する際に、発生する騒音によって運転者に違和感を与えるのを防止することができる。
【００５３】
また、高周波電流の周波数を高くする必要がないので、各相のパルス幅変調信号を発生させるのに必要な電圧が高くならず、消費電力が大きくなるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるモータ制御装置の機能ブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるモータ制御装置の概略図である。
【図３】本発明の実施の形態におけるモータ制御部のブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態における高周波電流発生部の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態におけるモータの制御を開始する際の高周波電流指令の波形図である。
【図６】本発明の実施の形態におけるモータの制御を終了する際の高周波電流指令の波形図である。
【符号の説明】
１１〜１３ステータコイル
３１モータ
４５モータ制御部
４６磁極位置算出部
４７トルク指令・電流指令変換部
４８高周波電流発生部
９１高周波電流注入部
９２電圧指令値発生部
９３モータ駆動処理手段
９４振幅なまし処理手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a motor control device, a motor control method, and a program.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, in an electric vehicle, a rotor that is rotatably disposed and includes a magnetic pole pair, and a stator coil that is disposed radially outward from the rotor and includes U-phase, V-phase, and W-phase coils. A motor consisting of a stator is used. Then, the motor control device supplies the U-phase, V-phase and W-phase currents to the stator coil and applies a predetermined voltage to drive the motor, and the motor torque, that is, the motor torque is obtained. The motor torque is generated and transmitted to the drive wheels to drive the electric vehicle.
[0003]
For this purpose, in the motor control device, the current supplied to the stator coil is detected as a detected current by a current sensor, and the position of the magnetic pole of the rotor, that is, the position of the magnetic pole is detected as a detected magnetic pole position by a resolver. The current and the detected magnetic pole position are sent to the motor control unit. The motor control unit drives the inverter based on the detected current, the detected magnetic pole position, and the motor target torque (torque command value) representing the target value of the motor torque sent from the vehicle control circuit.
[0004]
Therefore, the motor control unit performs feedback control by vector control calculation on a dq axis model in which the d axis is taken in the direction of the magnetic pole pair of the rotor and the q axis is taken in the direction perpendicular to the d axis. D-axis current command value and q-axis current command value are generated based on the motor target torque, and d-axis voltage command value and q-axis voltage are generated based on the d-axis current command value and q-axis current command value. A command value is generated.
[0005]
However, if the resolver is used, the detection accuracy of the magnetic pole position and the controllability of the motor can be improved, but the cost of the motor control device is increased. Therefore, a magnetic pole position calculation method is provided in which the magnetic pole position is calculated without using a sensor such as the resolver.
[0006]
In the magnetic pole position calculation method, first, a predetermined magnetic pole position is estimated as an initial value, an estimated dq coordinate is assumed based on the estimated magnetic pole position, and a d-axis current command value is calculated in the estimated dq coordinate. And q-axis current command value is generated. Subsequently, by injecting a high frequency current into at least one of the d axis current command value and the q axis current command value, a high frequency voltage is generated in the d axis voltage command value and the q axis voltage command value. In this case, in the d-axis voltage command value and the q-axis voltage command value in which the high-frequency voltage is generated, error information between the estimated magnetic pole position and the actual magnetic pole position due to the difference between the d-axis inductance and the q-axis inductance is included. Is included. When control is performed to reduce the error information, the difference between the estimated magnetic pole position and the actual magnetic pole position disappears, and the magnetic pole position is calculated as an electrical angle.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional motor control device, since the high frequency current is injected into at least one of the d-axis current command value and the q-axis current command value, the high-frequency current is also present in each phase current that actually flows through the coil. Along with this, noise of several hundreds [Hz] is generated, and the driver feels uncomfortable when starting and ending the control of the motor.
[0008]
Therefore, it is conceivable to increase the frequency of the high-frequency current and suppress the generation of noise. However, the d-axis voltage command value and the q-axis voltage command value are generated, or the pulse width modulation signal of each phase is generated. The voltage required for the operation increases and the power consumption increases.
[0009]
The present invention solves the problems of the conventional motor control device, can prevent the driver from feeling uncomfortable when starting and ending the motor control, and increases power consumption. An object of the present invention is to provide a motor control device, a motor control method, and a program that can prevent the above-described problem.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, in the motor control device of the present invention, the current command value generating means for generating the current command value based on the motor target torque representing the target value of the motor torque, the high frequency current generating unit for generating the high frequency current, and the addition A high-frequency current injection unit configured to inject a high-frequency current into the current command value, a current command value into which the high-frequency current is injected, and a voltage command value that generates a voltage command value based on the current flowing through the motor coil A generator, motor drive processing means for driving the motor based on the voltage command value generated by the voltage command value generator, and a voltage variable generated between the voltage command value generator and the motor And a magnetic pole position calculation unit that calculates the magnetic pole position based on the voltage variable.
[0011]
The high-frequency current generator includes amplitude smoothing processing means for smoothly changing the amplitude of the high-frequency current.
[0014]
In the motor control method of the present invention, a current command value is generated based on a motor target torque representing a target value of the motor torque, a high frequency current is generated, a high frequency current is injected into the current command value by an adder, A voltage command value is generated based on a current command value into which current has been injected and a current flowing through the motor coil, and the motor is driven based on the generated voltage command value. The voltage variable generated during the period is read, and the magnetic pole position is calculated based on the voltage variable. The amplitude of the high-frequency current is smoothly changed.
[0015]
In the program of the present invention, the computer is configured by current command value generating means for generating a current command value based on a motor target torque representing a target value of motor torque, high frequency current generating means for generating a high frequency current, and an adder. A high-frequency current injection means for injecting a high-frequency current into the current command value, a current command value into which the high-frequency current has been injected, and a voltage command value generating means for generating a voltage command value based on the current flowing through the motor coil, the voltage Based on the voltage command value generated by the command value generating means, motor drive processing means for driving the motor, and a voltage variable generated between the voltage command value generating means and the motor are read, and the voltage variable To function as magnetic pole position calculation means for calculating the magnetic pole position based on The high-frequency current generating means includes amplitude smoothing processing means for smoothly changing the amplitude of the high-frequency current.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0017]
FIG. 1 is a functional block diagram of a motor control device according to an embodiment of the present invention.
[0018]
In the figure, 47 is a torque command / current command conversion unit as current command value generating means for generating a current command value based on a motor target torque representing a target value of motor torque, and 48 is a high frequency current generating unit for generating high frequency current. , 91 is a high-frequency current injection unit for injecting a high-frequency current into the current command value, 92 is a voltage command value for generating a voltage command value based on a current command value into which the high-frequency current is injected, and a current flowing through a motor coil (not shown) A value generator 93 is motor drive processing means for driving the motor based on the voltage command value generated by the voltage command value generator 92, and 46 is generated between the voltage command value generator 92 and the motor. A magnetic pole position calculation unit that reads the voltage variable and calculates a magnetic pole position based on the voltage variable. The high frequency current generator 48 includes amplitude smoothing processing means 94 that smoothly changes the amplitude of the high frequency current.
[0019]
2 is a schematic diagram of a motor control device according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a block diagram of a motor control unit according to the embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an operation of a high-frequency current generating unit according to the embodiment of the present invention. FIG. 5 is a waveform diagram of a high frequency current command when starting control of the motor in the embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a high frequency current command when ending control of the motor in the embodiment of the present invention. FIG.
[0020]
In the figure, 10 is a motor control device, 31 is a motor, and a DC brushless motor is used as the motor 31. The motor 31 includes a rotor (not shown) that is rotatably disposed and a stator that is disposed radially outward from the rotor. The rotor includes a rotor core attached to a shaft (not shown) via a hub (not shown), and permanent magnets arranged at a plurality of locations in the circumferential direction of the rotor core. Pairs are constructed. In addition, the stator includes a stator core (not shown) that is protruded radially inward at a plurality of locations in the circumferential direction, and a U-phase, a V-phase, and a W-phase wound around the stator pole. Stator coils 11 to 13 are provided as phase coils.
[0021]
In order to drive the motor 31 by driving the motor 31, the DC current from the battery 14 is converted into phase currents, that is, U-phase, V-phase, and W-phase currents Iu, Iv, and Iw by the inverter 40. The currents Iu, Iv, and Iw of each phase are supplied to the stator coils 11 to 13, respectively.
[0022]
Therefore, the inverter 40 includes transistors Tr1 to Tr6 as six switching elements, and generates currents Iu, Iv, and Iw of each phase by selectively turning on and off the transistors Tr1 to Tr6. It can be made to.
[0023]
By the way, since the stator coils 11 to 13 are star-connected, when the current values of two phases of each phase are determined, the current values of the remaining one phase are also determined. Therefore, in order to control the currents Iu, Iv, Iw of each phase, for example, a current sensor 33 as current detection means for detecting U-phase and V-phase currents Iu, Iv on the lead wires of the stator coils 11, 12; 34, and the current sensors 33 and 34 send detected currents iu and iv to the motor control unit 45.
[0024]
In addition to a CPU (not shown) that functions as a computer, the motor control unit 45 is provided with a recording device (not shown) such as a RAM and a ROM for recording data and various programs.
[0025]
Various programs, data, and the like are recorded in the RAM as a recording medium of the motor control unit 45. However, the programs, data, and the like can be recorded on the same external recording medium. In this case, for example, a flash memory may be provided in the motor control unit 45, and the program, data, and the like may be read from the external recording medium and recorded in the flash memory. Therefore, the program, data, etc. can be updated by exchanging an external recording medium.
[0026]
The motor control unit 45 is provided with a motor rotation speed calculation processing means (not shown), and the motor rotation speed calculation processing means is based on the magnetic pole position θ calculated by the magnetic pole position calculation unit 46, That is, the motor rotation speed NM is calculated. In addition, a vehicle speed detection processing unit (not shown) is provided in the motor control unit 45. The vehicle speed detection processing unit detects a vehicle speed V corresponding to the motor rotation speed NM, and uses the detected vehicle speed V of the electric vehicle. This is sent to a vehicle control circuit (not shown) that performs overall control.
[0027]
Then, the command value generation unit of the vehicle control circuit calculates a vehicle required torque TO ^* based on the vehicle speed V and an accelerator opening α detected by an accelerator sensor (not shown), and corresponds to the vehicle required torque TO ^* . Thus, a motor target torque (torque command value) TM ^* representing a target value of the motor torque TM is generated, and the motor target torque TM ^* is sent to the motor control unit 45.
[0028]
The motor control unit 45 includes a memory (not shown), and the memory includes d-axis and q-axis current command value maps. A torque command / current command conversion unit 47 serving as a current command value generating means of the motor control unit 45 performs a torque command / current command conversion process, that is, the voltage of the battery 14 detected by the battery voltage detection sensor 15, that is, Then, the battery voltage VB is read and the motor rotation speed NM is read, and the d-axis current command value id ^* and the q-axis current command value iq ^* corresponding to the motor target torque TM ^* are read with reference to each current command value map ^. Is calculated as a current command value, and the d-axis current command value id ^* and the q-axis current command value iq ^* are sent to the adders 52 and 53.
[0029]
Subsequently, a high-frequency current Ih ^* is injected into the d-axis current command value id ^* and the q-axis current command value iq ^* in order to calculate the magnetic pole position θ. For this purpose, the motor control unit 45 is provided with a high-frequency current generation unit 48 as high-frequency current generation means, and a motor control signal SG1 is sent to the high-frequency current generation unit 48. The motor control signal SG1 is generated by a motor control signal generation processing unit (not shown) of the motor control unit 45 and is turned on when starting the control of the motor 31, that is, the motor control, and when the motor control is finished. Turned off.
[0030]
When the motor control signal SG1 is turned on, the high-frequency current generator 48 generates a high-frequency current Ih ^* and sends it to the adders 52 and 53. In the adders 52 and 53, the d-axis current command value id ^*. The high frequency current Ih ^* is injected into the q-axis current command value iq ^* . As a result, a d-axis current command value idh ^* and a q-axis current command value iqh ^* are generated. The adders 52 and 53 constitute a high-frequency current injection unit 91 (FIG. 1) as high-frequency current injection means of the motor control unit 45.
[0031]
By the way, the motor control unit 45 performs feedback control by vector control calculation on a dq axis model in which the d axis is taken in the direction of the magnetic pole pair in the rotor and the q axis is taken in the direction perpendicular to the d axis. It has come to be.
[0032]
For this purpose, the motor control unit 45 reads the detected currents iu and iv from the current sensors 33 and 34. Then, the UV-dq converter 61 of the motor control unit 45 performs three-phase / two-phase conversion based on the detection currents iu and iv and the magnetic pole position θ, and converts the detection currents iu and iv to the d-axis current id and Conversion into q-axis current iq.
[0033]
Then, the d-axis current id is sent to the subtractor 62, where the d-axis current deviation Δid between the d-axis current id and the d-axis current command value idh ^* is calculated, and the d-axis current deviation Δid is calculated. It is sent to the d-axis voltage command value generator 64. On the other hand, the q-axis current iq is sent to the subtractor 63, where the q-axis current deviation Δiq between the q-axis current iq and the q-axis current command value iqh ^* is calculated, and the q-axis current deviation Δiq is calculated. It is sent to the q-axis voltage command value generator 65.
[0034]
The d-axis voltage command value generating unit 64 and the q-axis voltage command value generating unit 65 output the inverter output on two axes so that the d-axis current deviation Δid and the q-axis current deviation Δiq become zero (0). The d-axis voltage command value Vd ^* and the q-axis voltage command value Vq ^* are generated, and the d-axis voltage command value Vd ^* and the q-axis voltage command value Vq ^* are sent to the dq-UV converter 67, respectively. The d-axis voltage command value generation unit 64 and the q-axis voltage command value generation unit 65 constitute a voltage command value generation unit 92 as voltage command value generation processing means, and the d-axis voltage command value generation unit 64 and the q-axis The voltage command value generation unit 65 generates the d-axis voltage command value Vd ^* and the q-axis voltage command value Vq ^* as voltage command values based on the currents Iu, Iv, and Iw.
[0035]
Subsequently, the dq-UV converter 67 performs two-phase / three-phase conversion based on the d-axis voltage command value Vd ^* , the q-axis voltage command value Vq ^*, and the magnetic pole position θ, and the d-axis voltage command value Vd. ^{* And} q-axis voltage command value Vq ^* are converted to U-phase, V-phase and W-phase voltage command values Vu ^* , Vv ^* and Vw ^* , and the voltage command values Vu ^* , Vv ^* and Vw ^* are converted into PWM generators. Send to 68. The PWM generator 68 corresponds to the d-axis current command value id ^* and the q-axis current command value iq ^* based on the voltage command values Vu ^* , Vv ^* , Vw ^* and the battery voltage VB of each phase. Pulse width modulation signals Mu, Mv, and Mw of each phase having a pulse width are generated and sent to the drive circuit 51.
[0036]
The drive circuit 51 receives the pulse width modulation signals Mu, Mv, and Mw of each phase, generates six drive signals for driving the transistors Tr1 to Tr6, and sends the drive signals to the inverter 40. . The inverter 40 turns on the transistors Tr1 to Tr6 to generate currents Iu, Iv, and Iw of each phase only while the drive signal is on, and outputs the currents Iu, Iv, and Iw of each phase to the stator coils 11. To ~ 13. Thus, the electric vehicle can be run by driving the motor 31. Reference numeral 17 denotes a smoothing capacitor disposed between the inverter 40 and the battery 14. The PWM generator 68, the drive circuit 51, the inverter 40, and the like constitute a motor drive processing means 93 that drives the motor 31.
[0037]
By the way, in the present embodiment, the magnetic pole position θ is calculated by the magnetic pole position calculation unit 46 as magnetic pole position calculation means without using a sensor such as a resolver. Therefore, the d-axis voltage command value Vd ^* generated by the d-axis voltage command value generation unit 64 and the q-axis voltage command value Vq ^* generated by the q-axis voltage command value generation unit 65 are used as voltage variables. It is sent to the magnetic pole position calculation unit 46.
[0038]
The torque command / current command conversion unit 47 first estimates a predetermined magnetic pole position θs as an initial value, assumes an estimated dq coordinate based on the estimated magnetic pole position θs, and then estimates the estimated dq In the coordinates, the d-axis current command value id ^* and the q-axis current command value iq ^* are generated and sent to the adders 52 and 53. Subsequently, since the high-frequency current Ih ^* is injected into the d-axis current command value id ^* and the q-axis current command value iq ^* in the adders 52 and 53, the d-axis voltage command value Vd ^* and the q-axis voltage command value. A high frequency voltage is generated at Vq ^* .
[0039]
In the d-axis voltage command value Vd ^* and the q-axis voltage command value Vq ^{* in} which the high-frequency voltage is generated, the error between the estimated magnetic pole position and the actual magnetic pole position due to the difference between the d-axis inductance and the q-axis inductance is included. Since the information is included, the magnetic pole position calculation unit 46 reads the d-axis voltage command value Vd ^* and the q-axis voltage command value Vq ^* , acquires the error information through a band-pass filter, a low-pass filter, etc. Control is performed so that becomes smaller. As a result, the difference between the estimated magnetic pole position θs and the actual magnetic pole position θ becomes small, converges, and the magnetic pole position θ is calculated as an electrical angle.
[0040]
In the present embodiment, the high-frequency current Ih ^* is injected into the d-axis current command value id ^* and the q-axis current command value iq ^* , but the d-axis current command value id ^* and the q-axis current command It is also possible to calculate the magnetic pole position θ by injecting a high-frequency current into only one of the values iq ^* .
[0041]
In the present embodiment, the d-axis voltage command value Vd ^* and the q-axis voltage command value Vq ^* are used as voltage variables, but the d-axis voltage command value generator 64 and the q-axis voltage command are used as voltage variables. Variables relating to the voltage generated between the value generator 65 and the motor 31, for example, voltage command values Vu ^* , Vv ^* , Vw ^* of each phase generated by the dq-UV converter 67, By driving the inverter 40, the voltages Vu, Vv, Vw, etc. applied to the stator coils 11 to 13 can be used.
[0042]
By the way, since the high-frequency current Ih ^* is injected into the d-axis current command value id ^* and the q-axis current command value iq ^* , the high-frequency current is also applied to the currents Iu, Iv, and Iw of each phase that actually flow through the coils 11 to 13. Along with this, noise of several hundreds [Hz] is generated, and the driver feels uncomfortable when starting and ending the control of the motor 31.
[0043]
Therefore, when the motor control signal SG1 is turned on when the sensorless control of the motor 31 is started, the high frequency current generator 48 gradually increases the amplitude Ih of the high frequency current Ih ^* as shown in FIG. When the motor control signal SG1 is turned off at the time of increasing the sensorless control, the amplitude Ih is gradually decreased as shown in FIG. The time for changing the amplitude Ih at the start and end of the sensorless control is the time required for the difference between the estimated magnetic pole position θs and the actual magnetic pole position θ to converge, for example, about 50 [Ms].
[0044]
Therefore, the high-frequency current generator 48 includes amplitude smoothing processing means 94, and when the motor control signal SG1 is turned on, the amplitude Ih is increased by a value ΔIh until the threshold value Ihs is reached. When the motor control signal SG1 is turned off, the amplitude Ih is decreased by a value ΔIh until it becomes zero, and the amplitude Ih is smoothly changed. Then, when a high-frequency current Ih ^* of phase with the θh, the high-frequency current Ih ^* is,
Ih ^* = Ih · sin (θh)
It is represented by
[0045]
Thus, when the sensorless control of the motor 31 is started, the amplitude Ih of the high frequency current Ih ^* is gradually and smoothly increased, and when the sensorless control is finished, the amplitude Ih of the high frequency current Ih ^* is gradually increased. In addition, since it is reduced smoothly, it is possible to prevent the driver from feeling uncomfortable due to the noise generated with the sensorless control.
[0046]
Further, since it is not necessary to increase the frequency of the high-frequency current Ih ^*, the voltage required for generating the pulse width modulation signals Mu, Mv, and Mw of each phase is not increased, and the power consumption is prevented from increasing. be able to.
[0047]
In the present embodiment, the amplitude smoothing processing unit 94 smoothly changes the amplitude Ih of the high-frequency current Ih ^* when starting and ending the sensorless control, but starts the sensorless control. It is also possible to smoothly change the amplitude Ih of the high-frequency current Ih ^{* at} one of the time and the time of termination.
[0048]
Next, a flowchart will be described.
Step S1: It is determined whether or not the motor control signal SG1 is on. If the motor control signal SG1 is on, the process proceeds to step S2. If not, the process proceeds to step S3.
Step S2: A value (Ih + ΔIh) is set to the amplitude Ih.
Step S3 A value (Ih−ΔIh) is set to the amplitude Ih.
Step S4: Determine whether the amplitude Ih is larger than the threshold value Ihs. If the amplitude Ih is greater than the threshold value Ihs, the process proceeds to step S5. If the amplitude Ih is equal to or less than the threshold value Ihs, the process proceeds to step S8.
Step S5: A threshold value Ihs is set for the amplitude Ih.
Step S6: Determine whether the amplitude Ih is smaller than zero. When the amplitude Ih is smaller than 0, the process proceeds to step S7, and when the amplitude Ih is 0 or more, the process proceeds to step S8.
Step S7: Zero is set to the amplitude Ih.
Step S8: A value (Ih · sin (θh)) is set in the high-frequency current Ih ^* , and the process returns.
[0049]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can change variously based on the meaning of this invention, and does not exclude them from the scope of the present invention.
[0050]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, in the motor control device, the current command value generating means for generating the current command value based on the motor target torque representing the target value of the motor torque, and the high frequency current are generated. A high-frequency current generator configured to add, a high-frequency current injection unit configured to inject a high-frequency current into the current command value, a current command value into which the high-frequency current has been injected, and a voltage based on a current flowing through a motor coil A voltage command value generator for generating a command value, motor drive processing means for driving the motor based on the voltage command value generated by the voltage command value generator, and the voltage command value generator and the motor. A magnetic pole position calculation unit that reads voltage variables generated between them and calculates a magnetic pole position based on the voltage variables.
[0051]
The high-frequency current generator includes amplitude smoothing processing means for smoothly changing the amplitude of the high-frequency current.
[0052]
In this case, since the amplitude of the high-frequency current is smoothly changed with the sensorless control of the motor, it is possible to prevent the driver from feeling uncomfortable due to the generated noise when starting and ending the motor control. Can do.
[0053]
In addition, since it is not necessary to increase the frequency of the high-frequency current, the voltage required to generate the pulse width modulation signal of each phase does not increase, and the power consumption can be prevented from increasing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a functional block diagram of a motor control device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram of a motor control device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram of a motor control unit in the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the high-frequency current generator in the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a waveform diagram of a high-frequency current command when starting motor control according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a waveform diagram of a high-frequency current command when the motor control according to the embodiment of the present invention is terminated.
[Explanation of symbols]
11 to 13 Stator coil 31 Motor 45 Motor controller 46 Magnetic pole position calculator 47 Torque command / current command converter 48 High frequency current generator 91 High frequency current injector 92 Voltage command value generator 93 Motor drive processing means 94 Amplitude smoothing process means

Claims

モータトルクの目標値を表すモータ目標トルクに基づいて電流指令値を発生させる電流指令値発生手段と、高周波電流を発生させる高周波電流発生部と、加算器によって構成され、前記電流指令値に高周波電流を注入する高周波電流注入部と、高周波電流が注入された電流指令値、及びモータのコイルを流れる電流に基づいて電圧指令値を発生させる電圧指令値発生部と、該電圧指令値発生部によって発生させられた電圧指令値に基づいて前記モータを駆動するモータ駆動処理手段と、前記電圧指令値発生部とモータとの間において発生させられた電圧変量を読み込み、該電圧変量に基づいて磁極位置を算出する磁極位置算出部とを有するとともに、前記高周波電流発生部は前記高周波電流の振幅を滑らかに変化させる振幅なまし処理手段を備えることを特徴とするモータ制御装置。A current command value generating means for generating a current command value based on a motor target torque representing a motor torque target value, a high-frequency current generating unit for generating a high-frequency current, and an adder , the high-frequency current being included in the current command value Generated by the voltage command value generator, the voltage command value generator for generating a voltage command value based on the current command value in which the high frequency current is injected, and the current flowing through the motor coil, and the voltage command value generator Motor drive processing means for driving the motor based on the voltage command value, and a voltage variable generated between the voltage command value generator and the motor is read, and the magnetic pole position is determined based on the voltage variable. A magnetic pole position calculating unit for calculating, and the high frequency current generating unit includes amplitude smoothing processing means for smoothly changing the amplitude of the high frequency current. Motor control apparatus characterized by obtaining.

前記電圧変量は前記電圧指令値である請求項１に記載のモータ制御装置。 The motor control device according to claim 1, wherein the voltage variable is the voltage command value.

前記振幅なまし処理手段は、モータ制御を開始する際及び終了する際のうちの少なくとも一方において高周波電流の振幅を滑らかに変化させる請求項１に記載のモータ制御装置。The amplitude smoothing processing means, a motor control apparatus according to claim 1 to smoothly change the amplitude of the high-frequency current in at least one of when and to end when starting the motor control.

モータトルクの目標値を表すモータ目標トルクに基づいて電流指令値を発生させ、高周波電流を発生させ、加算器によって前記電流指令値に高周波電流を注入し、高周波電流が注入された電流指令値、及びモータのコイルを流れる電流に基づいて電圧指令値を発生させ、発生させられた電圧指令値に基づいて前記モータを駆動し、電圧指令値発生部とモータとの間において発生させられた電圧変量を読み込み、該電圧変量に基づいて磁極位置を算出するとともに、前記高周波電流の振幅は滑らかに変化させられることを特徴とするモータ制御方法。A current command value is generated based on a motor target torque representing a motor torque target value, a high frequency current is generated, a high frequency current is injected into the current command value by an adder, a current command value into which the high frequency current is injected, And a voltage variable generated between the voltage command value generator and the motor by generating a voltage command value based on the current flowing through the motor coil and driving the motor based on the generated voltage command value. The motor control method is characterized in that the magnetic pole position is calculated based on the voltage variable, and the amplitude of the high-frequency current is smoothly changed.

コンピュータを、モータトルクの目標値を表すモータ目標トルクに基づいて電流指令値を発生させる電流指令値発生手段、高周波電流を発生させる高周波電流発生手段、加算器によって構成され、前記電流指令値に高周波電流を注入する高周波電流注入手段、高周波電流が注入された電流指令値、及びモータのコイルを流れる電流に基づいて電圧指令値を発生させる電圧指令値発生手段、該電圧指令値発生手段によって発生させられた電圧指令値に基づいて前記モータを駆動するモータ駆動処理手段、並びに前記電圧指令値発生手段とモータとの間において発生させられた電圧変量を読み込み、該電圧変量に基づいて磁極位置を算出する磁極位置算出手段として機能させるとともに、前記高周波電流発生手段は前記高周波電流の振幅を滑らかに変化させる振幅なまし処理手段を備えることを特徴とするプログラム。The computer includes a current command value generating means for generating a current command value based on a motor target torque representing a target value of the motor torque, a high frequency current generating means for generating a high frequency current, and an adder. High-frequency current injection means for injecting current, current command value to which high-frequency current is injected, and voltage command value generation means for generating a voltage command value based on current flowing through the motor coil, generated by the voltage command value generation means Motor drive processing means for driving the motor based on the received voltage command value, and a voltage variable generated between the voltage command value generating means and the motor is read, and a magnetic pole position is calculated based on the voltage variable. And functioning as a magnetic pole position calculating means for smoothing the amplitude of the high-frequency current. Features and to Help program that includes the amplitude smoothing processing means for changing.