JP4466082B2 - 電動パワーステアリング装置の制御装置 - Google Patents
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Description
(数1)
Van=Va−Vn=EMFa+La・(dIa/dt)+Ra・Ia
(数2)
Vbn=Vb−Vn=EMFb+Lb・(dIb/dt)+Rb・Ib
(数3)
Vcn=Vc−Vn=EMFc+Lc・(dIc/dt)+Rc・Ic
ここで、モータの電圧、電流及びモータの巻線のインダクタンス値、抵抗値に関する定義を図8を参照して説明する。Van,Vbn,Vcnはモータの中性点と各相(a相、b相、c相)の端子の間の電圧を示す。Va,Vb,Vc、Vnはアースと各相端子の間の電圧及び中性点の間の電圧、言い換えれば電位を示す。Ia,Ib,Icはモータの各相電流を示す。La,Lb,Lc及びRa,Rb,Rcはモータ巻線の各相インダクタンス値及び抵抗値を示す。
(数4)
Van+Vbn+Vcn
=Va+Vb+Vc−3Vn
=EMFa+La・(dIa/dt)+Ra・Ia+EMFb+Lb・(dIb/dt)+Rb・Ib+EMFc+Lc・(dIc/dt)+Rc・Ic
となる。
(数5)
Vn=1/3((Va+Vb+Vc)−(Van+Vbn+Vcn))
(数6)
Vn=1/3((Va+Vb+Vc)−(EMFa+EMFb+EMFc))
となる。
(数7)
Va=Varef+EMFa
Vb=Vbref+EMFb
Vc=Vcref+EMFc
そして、数7を数6に代入すると数8のようになる。
(数8)
Vn=1/3(Varef+Vbref+Vcref)
ここで、中性点電位Vnが0となるためには、(Varef+Vbref+Vcref)=0でなければならない。しかし、各相の電圧指令値Varef,Vbref,Vcrefの総和が0になるには、これはモータの各相のLやRなどのパラメータに経年変化や温度変化によるバラツキが発生していないことが前提となる。実際には、バラツキは存在して、各相の電流制御手段は、この誤差を補正する制御を行なっているため、各相の電圧指令値の総和が0になることはない。よって、数7の関係を維持する制御をしても中性点電位Vnを安定化することはできない。
(数9)
Va=Varef+EMFa−1/3(Varef+Vbref+Vcref)
Vb=Vbref+EMFb−1/3(Varef+Vbref+Vcref)
Vc=Vcref+EMFc−1/3(Varef+Vbref+Vcref)
数9を数6に代入すると、例え、(Varef+Vbref+Vcref)=0が成立していなくてもVn=0となり、中性点電位Vnを安定化することができる。
(数10)
Va=Varef+EMFa−1/3(Varef+Vbref+Vcref)+Vbat/2
Vb=Vbref+EMFb−1/3(Varef+Vbref+Vcref)+Vbat/2
Vc=Vcref+EMFc−1/3(Varef+Vbref+Vcref)+Vbat/2
本実施例は、電動パワーステアリング装置のバッテリー電源を考慮した数10の式を満足するように制御する実施例である。また、本実施例では電流制御部Aの実施例としてフィードバック制御を用いた場合について説明する。
12 減算部
14 加算部
20 逆起電圧算出部(電圧、電流)
30 逆起電圧算出部(角速度、回転位置)
40 目標中性点電位設定部
15 加算部
204 電流指令値算出部
A 電流制御部
150 減算部
152 比例積分制御部(PI制御部)
160 フィードフォワード制御部(FF制御部)
164 外乱オブザーバ演算部
Claims (6)
- 車両の操舵系に操舵補助力を付与する多相のモータと、前記モータへの各相の電流指令値を算出する電流指令値算出手段と、前記モータの各相の電流を検出する電流検出手段と、前記電流指令値と検出された前記電流とに基いて各相の電圧指令値を算出する電流制御手段とを備えた電動パワーステアリング装置の制御装置において、
前記モータにおいて誘起される逆起電圧値を推定する逆起電圧算出手段を備え、比例積分処理の途中で前記各相の電流指令値から前記各相の電流指令値の平均値を減算し、前記各相の逆起電圧値をそれぞれ加算した新たな各相の電圧指令値に基いて制御することを特徴とする電動パワーステアリング装置の制御装置。 - 前記電流制御手段が、フィードバック制御手段である請求項1に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
- 車両の操舵系に操舵補助力を付与する多相のモータと、前記モータへの各相の電流指令値を算出する電流指令値算出手段と、前記モータの各相の電流を検出する電流検出手段と、前記電流指令値と検出された前記電流とに基いて各相の電圧指令値を算出する電流制御手段とを備えた電動パワーステアリング装置の制御装置において、
前記電流制御手段がフィードフォワード制御手段と外乱オブザーバとから構成され、前記モータにおいて誘起される逆起電圧値を推定する逆起電圧算出手段を備え、前記フィードフォワード制御手段の出力に前記外乱オブザーバ演算部の出力を加算した各相の電圧指令値から前記各相の電圧指令値の平均値を減算し、さらに前記各相の逆起電圧値をそれぞれ加算した新たな各相の電圧指令値に基いて制御することを特徴とする電動パワーステアリング装置の制御装置。 - 前記逆起電圧を前記モータの端子電圧及び電流から推定する請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
- 前記逆起電圧を前記モータの角速度及びモータ位置から推定する請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
- 前記モータが、3相モータで結線方式がスター結線又はデルタ結線である請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
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