JP6288408B2 - モータ制御方法、モータ制御装置および電動パワーステアリング装置 - Google Patents

モータ制御方法、モータ制御装置および電動パワーステアリング装置 Download PDF

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Description

この発明は、シンクロナスリラクタンスモータを制御するモータ制御方法、モータ制御装置およびそれを備えた電動パワーステアリング装置に関する。
電磁エネルギーの位置に対する変化によって発生するリラクタンストルクのみを利用して、ロータを回転させるリラクタンスモータが知られている。リラクタンスモータには、ステータおよびロータが突極部を有するスイッチトリラクタンスモータ(SRM:Switched Reluctance Motor)と、ステータがブラシレスモータと同様の構造のシンクロナスリラクタンスモータ(SynRM:Synchronous Reluctance Motor)とがある。
シンクロナスリラクタンスモータ(SynRM)は、ステータおよびロータのうち、ロータのみに突極部を有している。SynRMでは、ロータの突極部により、磁束の流れやすい突極部の方向(以下、「d軸方向」という)と磁束が流れにくい非突極部の方向(以下、「q軸方向」という)とがある。このため、d軸方向のインダクタンス(以下、「d軸インダクタンス」という)とq軸方向のインダクタンス(以下、「q軸インダクタンス」という)の差によりリラクタンストルクが発生し、このリラクタンストルクによってロータが回転する。
特開2010-64622号公報 特開2010-88238号公報 特開2013-85439号公報
長谷川 勝(中部大学)、道木 慎二(名古屋大学)、佐竹 明善(オークマ)、王 道洪(岐阜大学)、「永久磁石電動機・リラクタンスモータの駆動回路技術とドライブ制御技術 −6.リラクタンスモータ制御技術− 」、平成16年電気学会産業応用部門大会論文集、I−119〜I−124(2004)
本出願人は、SynRMをブラシレスモータと同様な方法で制御する方法を開発している。SynRMを駆動する場合には、ステータに電流を流してロータを励磁する。これにより、ロータが磁化され、ロータが回転する。SynRMを駆動した場合、ブラシレスモータに比べてトルククリップルが大きいことが判明した。
この発明の目的は、制御によってシンクロナスリラクタンスモータのトルクリップルを低減させることができるモータ制御方法、モータ制御装置およびそれを備えた電動パワーステアリング装置を提供することである。
請求項1記載の発明は、複数種類の電流指令値に対するトルクリップルが予め測定されているシンクロナスリラクタンスモータ(18)を制御するモータ制御方法であって、前記複数種類の電流指令値毎に、ロータ回転角毎にトルクリップル測定値に応じた値を記憶した複数種類のテーブルを作成する第1ステップと、前記モータの電流指令値を設定する第2ステップと、前記モータのロータ(100)の実回転角を検出する第3ステップと、前記複数種類のテーブルのうちの2種類のテーブルを用いて、前記第2ステップによって設定されている電流指令値および前記第3ステップによって検出されている実回転角に対応したトルクリップルを打ち消すための電流補正値を演算する第4ステップと、前記第4ステップによって演算される電流補正値を、前記第2ステップによって設定される電流指令値に加算する第5ステップと、前記第5ステップによって電流補正値が加算された後の電流指令値に基づいて、前記モータを制御する第6ステップとを含み、前記複数種類のテーブルには、ロータ回転角毎にトルクリップル測定値が記憶されており、電流補正値を演算するために用いられる2種類のテーブルを、電流指令値A に対するテーブルTa および電流指令値A n+1 に対するテーブルTa n+1 とし、前記第2ステップによって設定されている電流指令値をA とし、前記第3ステップによって検出されている実回転角をθ とし、テーブルTa における前記実回転角θ に対応するトルクリップル測定値をB (θ )とし、テーブルTa n+1 における前記実回転角θ に対応するトルクリップル測定値をB n+1 (θ )とし、前記電動モータのトルク定数をK とすると、電流補正値I は、次式(a1)または(a2)で表される、モータ制御方法である。
≧0の場合 I =B (θ )/K …(a1)
<0の場合 I =−B (θ )/K …(a2)
(θ )={(|A |−A )/(A n+1 −A )}・B n+1 (θ
+{(A n+1 −|A |)/(A n+1 −A )}・B (θ
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表すが、むろん、この発明の範囲は当該実施形態に限定されない。以下、この項において同じ。
この発明によれば、電流指令値およびロータの実回転角に対応したトルクリップルを打ち消すための電流補正値を用いて電流指令値が補正されるので、シンクロナスリラクタンスモータのトルクリップルを低減することが可能となる。また、複数のテーブルを用いて、電流補正値を演算しているので、電流指令値およびロータの実回転角に対応したトルクリップルを打ち消すための電流補正値を正確に演算できる。
請求項2記載の発明は、複数種類の電流指令値に対するトルクリップルが予め測定されているシンクロナスリラクタンスモータ(18)を制御するモータ制御方法であって、前記複数種類の電流指令値毎に、ロータ回転角毎にトルクリップル測定値に応じた値を記憶した複数種類のテーブルを作成する第1ステップと、前記モータの電流指令値を設定する第2ステップと、前記モータのロータ(100)の実回転角を検出する第3ステップと、前記複数種類のテーブルのうちの2種類のテーブルを用いて、前記第2ステップによって設定されている電流指令値および前記第3ステップによって検出されている実回転角に対応したトルクリップルを打ち消すための電流補正値を演算する第4ステップと、前記第4ステップによって演算される電流補正値を、前記第2ステップによって設定される電流指令値に加算する第5ステップと、前記第5ステップによって電流補正値が加算された後の電流指令値に基づいて、前記モータを制御する第6ステップとを含み、前記複数種類のテーブルには、ロータ回転角毎にトルクリップル測定値の電流換算値が記憶されており、電流補正値を演算するために用いられる2種類のテーブルを、電流指令値A に対するテーブルTa および電流指令値A n+1 に対するテーブルTa n+1 とし、前記第2ステップによって設定されている電流指令値をA とし、前記第3ステップによって検出されている実回転角をθ とし、テーブルTa における前記実回転角θ に対応するトルクリップル測定値の電流換算値をC (θ )とし、テーブルTa n+1 における前記実回転角θ に対応するトルクリップル測定値の電流換算値をC n+1 (θ )とすると、電流補正値I は、次式(b1)または(b2)で表される、モータ制御方法である。
≧0の場合 I =C (θ ) …(b1)
<0の場合 I =−C (θ ) …(b2)
[θ]={(|A |−A )/(A n+1 −A )}・C n+1 (θ
+{(A n+1 −|A |)/(A n+1 −A )}・C (θ
請求項記載の発明は、2種類の電流指令値に対するトルクリップルが予め測定されており、前記複数種類のテーブルが、前記2種類の電流指令値毎に作成された2種類のテーブルである、請求項1または2に記載のモータ制御方法である。
請求項記載の発明は、Nを3以上の予め定められた整数とすると、N種類の電流指令値A,A,…,AN−1,A(ただし、n=1,2,…,N−1とすると、0<A<An+1)に対するトルクリップルが予め測定されており、前記複数種類のテーブルが、前記N種類の電流指令値A,A,…,AN−1,A毎に作成されたN種類のテーブルTa,Ta,…,TaN−1,Taであり、前記第4ステップは、前記第2ステップによって設定されている電流指令値をAとすると、|A|≦Aである場合には、TaとTaの2種類のテーブルを用いて電流補正値を演算し、|A|>AN−1である場合には、TaN−1とTaの2種類のテーブルを用いて電流補正値を演算し、A<|A|≦AN−1である場合には、A<|A|≦An+1を満たす2種類の電流指令値A,An+1に対応する2種類のテーブルを用いて電流補正値を演算する、請求項1または2に記載のモータ制御方法である。
この構成によれば、電流指令値およびロータの実回転角に対応したトルクリップルを打ち消すための電流補正値をより正確に演算することができる。これにより、シンクロナスリラクタンスモータのトルクリップルをより効果的に低減することができる。
求項記載の発明は、複数種類の電流指令値に対するトルクリップルが予め測定されているシンクロナスリラクタンスモータ(18)を制御するモータ制御装置(12)であって、前記複数種類の電流指令値毎に作成され、ロータ回転角毎にトルクリップル測定値に応じた値を記憶した複数種類のテーブルと、前記モータの電流指令値を設定する電流指令値設定手段(41,44)と、前記モータの実回転角を検出する回転角検出手段(53)と、前記複数種類のテーブルのうちの2種類のテーブルを用いて、前記電流指令値設定手段によって設定されている電流指令値および前記回転角検出手段によって検出されている実回転角に対応したトルクリップルを打ち消すための電流補正値を演算する電流補正値演算手段(61)と、前記電流補正値演算手段によって演算される電流補正値を、前記電流指令値設定手段によって設定される電流指令値に加算する加算手段(62)と、前記加算手段によって電流補正値が加算された後の電流指令値に基づいて、前記モータを制御する制御手段(46,48)とを含み、前記複数種類のテーブルには、ロータ回転角毎にトルクリップル測定値が記憶されており、電流補正値を演算するために用いられる2種類のテーブルを、電流指令値A に対するテーブルTa および電流指令値A n+1 に対するテーブルTa n+1 とし、前記電流指令値設定手段によって設定されている電流指令値をA とし、前記回転角検出手段によって検出されている実回転角をθ とし、テーブルTa における前記実回転角θ に対応するトルクリップル測定値をB [θ]とし、テーブルT n+1 における前記実回転角θ に対応するトルクリップル測定値をB n+1 [θ]とし、前記電動モータのトルク定数をK とすると、電流補正値I は、次式(a1)または(a2)で表される、モータ制御装置である。
≧0の場合 I =B (θ )/K …(a1)
<0の場合 I =−B (θ )/K …(a2)
(θ )={(|A |−A )/(A n+1 −A )}・B n+1 (θ
+{(A n+1 −|A |)/(A n+1 −A )}・B (θ
この発明によれば、電流指令値およびロータの実回転角に対応したトルクリップルを打ち消すための電流補正値を用いて電流指令値が補正されるので、シンクロナスリラクタンスモータのトルクリップルを低減することが可能となる。また、複数のテーブルを用いて、電流補正値を演算しているので、電流指令値およびロータの実回転角に対応したトルクリップルを打ち消すための電流補正値を正確に演算できる。
請求項6記載の発明は、複数種類の電流指令値に対するトルクリップルが予め測定されているシンクロナスリラクタンスモータ(18)を制御するモータ制御装置(12)であって、前記複数種類の電流指令値毎に作成され、ロータ回転角毎にトルクリップル測定値に応じた値を記憶した複数種類のテーブルと、前記モータの電流指令値を設定する電流指令値設定手段(41,44)と、前記モータの実回転角を検出する回転角検出手段(53)と、前記複数種類のテーブルのうちの2種類のテーブルを用いて、前記電流指令値設定手段によって設定されている電流指令値および前記回転角検出手段によって検出されている実回転角に対応したトルクリップルを打ち消すための電流補正値を演算する電流補正値演算手段(61)と、前記電流補正値演算手段によって演算される電流補正値を、前記電流指令値設定手段によって設定される電流指令値に加算する加算手段(62)と、前記加算手段によって電流補正値が加算された後の電流指令値に基づいて、前記モータを制御する制御手段(46,48)とを含み、前記複数種類のテーブルには、ロータ回転角毎にトルクリップル測定値の電流換算値が記憶されており、電流補正値を演算するために用いられる2種類のテーブルを、電流指令値A に対するテーブルTa および電流指令値A n+1 に対するテーブルTa n+1 とし、前記電流指令値設定手段によって設定されている電流指令値をA とし、前記回転角検出手段によって検出されている実回転角をθ とし、テーブルTa における前記実回転角θ に対応するトルクリップル測定値の電流換算値をC (θ )とし、テーブルTa n+1 における前記実回転角θ に対応するトルクリップル測定値の電流換算値をC n+1 (θ )とすると、電流補正値I は、次式(b1)または(b2)で表される、モータ制御装置である。
≧0の場合 I =C (θ ) …(b1)
<0の場合 I =−C (θ ) …(b2)
[θ]={(|A |−A )/(A n+1 −A )}・C n+1 (θ
+{(A n+1 −|A |)/(A n+1 −A )}・C (θ
請求項7記載の発明は、2種類の電流指令値に対するトルクリップルが予め測定されており、前記複数種類のテーブルが、前記2種類の電流指令値毎に作成された2種類のテーブルである、請求項5または6に記載のモータ制御装置である。
請求項8記載の発明は、Nを3以上の予め定められた整数とすると、N種類の電流指令値A,A,…,AN−1,A(ただし、n=1,2,…,N−1とすると、0<A<An+1)に対するトルクリップルが予め測定されており、前記複数種類のテーブルが、前記N種類の電流指令値A,A,…,AN−1,A毎に作成されたN種類のテーブルTa,Ta,…,TaN−1,Taであり、前記電流補正値演算手段は、前記第2ステップによって設定されている電流指令値をAとすると、|A|≦Aである場合には、TaとTaの2種類のテーブルを用いて電流補正値を演算し、|A|>AN−1である場合には、TaN−1とTaの2種類のテーブルを用いて電流補正値を演算し、A<|A|≦AN−1である場合には、A<|A|≦An+1を満たす2種類の電流指令値A,An+1に対応する2種類のテーブルを用いて電流補正値を演算するように構成されている、請求項5または6に記載のモータ制御装置である。
この構成によれば、電流指令値およびロータの実回転角に対応したトルクリップルを打ち消すための電流補正値をより正確に演算することができる。これにより、シンクロナスリラクタンスモータのトルクリップルをより効果的に低減することができる。
求項記載の発明は、車両の転舵機構(4)に駆動力を付与するためのシンクロナスリラクタンスモータ(18)と、前記モータを制御する請求項いずれか一項に記載のモータ制御装置(12)とを含む、電動パワーステアリング装置(1)である。
この発明によれば、シンクロナスリラクタンスモータのトルクリップルを低減できる、電動パワーステアリング装置を実現することができる。
請求項10記載の発明は、複数種類の電流指令値に対するトルクリップルが予め測定されているシンクロナスリラクタンスモータを制御するモータ制御方法であって、前記複数種類の電流指令値毎に、ロータ回転角毎にトルクリップル測定値に応じた値を記憶した複数種類のテーブルを作成する第1ステップと、前記モータの電流指令値を設定する第2ステップと、前記モータのロータの実回転角を検出する第3ステップと、記複数種類のテーブルのうちの2種類のテーブルを用いて、前記第2ステップによって設定されている電流指令値および前記第3ステップによって検出されている実回転角に対応したトルクリップルを打ち消すための電流補正値を演算する第4ステップと、前記第4ステップによって演算される電流補正値を、前記第2ステップによって設定される電流指令値に加算する第5ステップと、前記第5ステップによって電流補正値が加算された後の電流指令値および電流位相角に基づいて、前記モータを制御する第6ステップとを含む、モータ制御方法である。
請求項11記載の発明は、複数種類の電流指令値に対するトルクリップルが予め測定されているシンクロナスリラクタンスモータを制御するモータ制御装置であって、前記複数種類の電流指令値毎に作成され、ロータ回転角毎にトルクリップル測定値に応じた値を記憶した複数種類のテーブルと、前記モータの電流指令値を設定する電流指令値設定手段と、前記モータの実回転角を検出する回転角検出手段と、前記複数種類のテーブルのうちの2種類のテーブルを用いて、前記電流指令値設定手段によって設定されている電流指令値および前記回転角検出手段によって検出されている実回転角に対応したトルクリップルを打ち消すための電流補正値を演算する電流補正値演算手段と、前記電流補正値演算手段によって演算される電流補正値を、前記電流指令値設定手段によって設定される電流指令値に加算する加算手段と、前記加算手段によって電流補正値が加算された後の電流指令値および電流位相角に基づいて、前記モータを制御する制御手段とを含む、モータ制御装置である。
図1は、本発明の一実施形態に係るモータ制御装置が適用された電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。 図2は、電動モータの構成を説明するための図解図である。 図3は、本実施形態におけるトルクリップル推定方法の考え方について説明するための説明図である。 図4Aは、2種類の電流指令値に対する2種類のトルクリップル測定値から電流指令値に対するトルクリップルを推定した場合の推定結果を示すグラフであり、図4Bおよび図4Cは、それぞれ1種類の電流指令値に対する1種類のトルクリップル測定値から電流指令値に対するトルクリップルを推定した場合の推定結果を示すグラフである。 図5は、図1のECUの電気的構成を示す概略図である。 図6は、補正値演算部の動作例を説明するためのフローチャートである。 図7は、補正値演算部の変形例の動作例を説明するためのフローチャートである。 図8は、本出願人が既に開発しているモータ制御装置の電気的構成を示す概略図である。 図9は、検出操舵トルクThに対する電流指令値I の設定例を示すグラフである。 図10は、複数の電機子電流I毎に取得した電流位相角βに対するモータトルクTの特性データの一例を示すグラフである。 図11は、各電機子電流Iに対してモータトルクTが最大となる電流位相角βの実測データと、各電機子電流IとモータトルクTが最大となる電流位相角βとの関係を近似的に表した直線とを示すグラフである。 図12は、電流指令値I が正の値である場合に、図8のモータ制御装置によって、電動モータを正転方向に回転させることができることを説明するための模式図である。 図13は、電流指令値I が負の値である場合に、図8のモータ制御装置によって、電動モータを逆転方向に回転させることができることを説明するための模式図である。 図14の曲線S、SおよびSは、それぞれ電流指令値が42[A]、70[A]および84[A]である場合の電動モータのトルクリップル測定値を示すグラフである。
以下では、この発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るモータ制御装置が適用された電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。
電動パワーステアリング装置1は、車両を操向するための操舵部材としてのステアリングホイール2と、このステアリングホイール2の回転に連動して転舵輪3を転舵する転舵機構4と、運転者の操舵を補助するための操舵補助機構5とを備えている。ステアリングホイール2と転舵機構4とは、ステアリングシャフト6および中間軸7を介して機械的に連結されている。
ステアリングシャフト6は、ステアリングホイール2に連結された入力軸8と、中間軸7に連結された出力軸9とを含む。入力軸8と出力軸9とは、トーションバー10を介して同一軸線上で相対回転可能に連結されている。すなわち、ステアリングホイール2が回転されると、入力軸8および出力軸9は、互いに相対回転しつつ同一方向に回転するようになっている。
ステアリングシャフト6の周囲には、トルクセンサ11が設けられている。トルクセンサ11は、入力軸8および出力軸9の相対回転変位量に基づいて、ステアリングホイール2に与えられた操舵トルクを検出する。トルクセンサ11によって検出される操舵トルクは、ECU(電子制御ユニット:Electronic Control Unit)12に入力される。
転舵機構4は、ピニオン軸13と、転舵軸としてのラック軸14とを含むラックアンドピニオン機構からなる。ラック軸14の各端部には、タイロッド15およびナックルアーム(図示略)を介して転舵輪3が連結されている。ピニオン軸13は、中間軸7に連結されている。ピニオン軸13は、ステアリングホイール2の操舵に連動して回転するようになっている。ピニオン軸13の先端には、ピニオン16が連結されている。
ラック軸14は、自動車の左右方向(直進方向に直交する方向)に沿って直線状に延びている。ラック軸14の軸方向の中間部には、ピニオン16に噛み合うラック17が形成されている。このピニオン16およびラック17によって、ピニオン軸13の回転がラック軸14の軸方向移動に変換される。ラック軸14を軸方向に移動させることによって、転舵輪3を転舵することができる。
ステアリングホイール2が操舵(回転)されると、この回転が、ステアリングシャフト6および中間軸7を介して、ピニオン軸13に伝達される。そして、ピニオン軸13の回転は、ピニオン16およびラック17によって、ラック軸14の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪3が転舵される。
操舵補助機構5は、転舵機構4に駆動力を与えるための操舵補助用の電動モータ18と、電動モータ18の出力トルクを転舵機構4に伝達するための減速機構19とを含む。電動モータ18は、この実施形態では、シンクロナスリラクタンスモータ(SynRM)からなる。減速機構19は、ウォーム軸20と、このウォーム軸20と噛み合うウォームホイール21とを含むウォームギヤ機構からなる。減速機構19は、伝達機構ハウジングとしてのギヤハウジング22内に収容されている。
ウォーム軸20は、電動モータ18によって回転駆動される。また、ウォームホイール21は、ステアリングシャフト6とは同方向に回転可能に連結されている。ウォームホイール21は、ウォーム軸20によって回転駆動される。
電動モータ18によってウォーム軸20が回転駆動されると、ウォームホイール21が回転駆動され、ステアリングシャフト6が回転する。そして、ステアリングシャフト6の回転は、中間軸7を介してピニオン軸13に伝達される。ピニオン軸13の回転は、ラック軸14の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪3が転舵される。すなわち、電動モータ18によってウォーム軸20を回転駆動することによって、転舵輪3が転舵されるようになっている。
電動モータ18のロータの回転角(ロータ回転角)は、レゾルバ等の回転角センサ25によって検出される。回転角センサ25の出力信号は、ECU12に入力される。電動モータ18は、モータ制御装置としてのECU12によって制御される。
図2は、電動モータ18の構成を説明するための図解図である。
電動モータ18は、前述したようにシンクロナスリラクタンスモータであり、図2に図解的に示すように、周方向に間隔をおいて配置された複数の突極部を有するロータ100と、電機子巻線を有するステータ105とを備えている。電機子巻線は、U相のステータ巻線101、V相のステータ巻線102およびW相のステータ巻線103が星型結線されることにより構成されている。
各相のステータ巻線101,102,103の方向にU軸、V軸およびW軸をとった三相固定座標(UVW座標系)が定義される。また、ロータ100の回転中心側から外周部へ磁束の流れやすい突極部の方向にd軸方向をとり、ロータ100の回転中心側から外周部へ磁束が流れにくい非突極部の方向にq軸方向をとった二相回転座標系(dq座標系。実回転座標系)が定義される。dq座標系は、ロータ100の回転角(ロータ回転角)θに従う実回転座標系である。ロータ回転角θ(電気角)は、この実施形態では、隣接する2つの突起部(d軸)のうちの基準となる一方の突極部(d軸)のU軸から反時計回りの回転角として定義される。基準となる前記一方の突極部の方向を+d軸方向といい、それに隣接する他方の突極部の方向を−d軸方向ということにする。+d軸に対して電気角で+90度回転した軸を+q軸とい、+d軸に対して電気角で−90度回転した軸を−q軸ということにする。ロータ100(突極部)に生じる磁極(N極およびS極)は、dq座標系における電流ベクトルIの方向によって決定される。この実施形態では、電動モータ18の正転方向は、図2におけるロータ100の反時計方向に対応し、電動モータ18の逆転方向は、図2におけるロータ100の時計方向に対応するものとする。
通常は、ロータ回転角θを用いることによって、UVW座標系とdq座標系との間での座標変換が行われる(たとえば、特開2009−137323号公報の式(1),(2)参照)。ただし、この実施形態では、後述するように、ロータ回転角θの代わりに、座標変換用回転角δを用いて座標変換が行われる。
図2において、Iは、回転磁界をつくるための電流ベクトル(電機子電流ベクトル)である。βは電流位相角であり、電機子電流ベクトルIとd軸との位相差である。
本実施形態のモータ制御装置としてのECU12について説明する前に、図8〜図13を参照して、本出願人が既に開発しているモータ制御装置200について説明する。なお、ECU12以外の電動パワーステアリング装置の構成は、図1の電動パワーステアリング装置1の構成と同じであるものとして、モータ制御装置200について説明する。
図8は、本出願人が既に開発しているモータ制御装置200の電気的構成を示す概略図である。
モータ制御装置200は、マイクロコンピュータ201と、このマイクロコンピュータ201によって制御され、電動モータ18に電力を供給する駆動回路(インバータ回路)32と、電動モータ18の各相のステータ巻線101,102,103に流れる電流を検出する電流検出部33とを備えている。
電流検出部33は、電動モータ18の各相のステータ巻線に流れる相電流i,i,i(以下、総称するときには「三相検出電流i,i,i」という)を検出する。これらは、UVW座標系における各座標軸方向の電流値である。
マイクロコンピュータ201は、CPUおよびメモリ(ROM、RAM、不揮発性メモリなど)を備えており、所定のプログラムを実行することによって、複数の機能処理部として機能するようになっている。この複数の機能処理部には、電流指令値設定部41と、d軸電流指令値設定部43と、q軸電流指令値設定部44と、d軸電流偏差演算部45と、q軸電流偏差演算部46と、d軸PI(比例積分)制御部47と、q軸PI(比例積分)制御部48と、d軸指示電圧生成部49と、q軸指示電圧生成部50と、二相/三相座標変換部51と、PWM制御部52と、回転角演算部53と、電流位相角演算部54と、座標変換用回転角設定部55と、三相/二相座標変換部56とが含まれている。
電流指令値設定部41は、電動モータ18の電機子電流の指令値である電流指令値I を設定する。具体的には、電流指令値設定部41は、トルクセンサ11によって検出される操舵トルク(検出操舵トルクTh)に基づいて電流指令値I を設定する。検出操舵トルクThに対する電流指令値I の設定例は、図9に示されている。検出操舵トルクThは、たとえば左方向への操舵のためのトルクが正の値にとられ、右方向への操舵のためのトルクが負の値にとられている。電動モータ18の左方向への操舵を補助するためのモータトルクの方向は、電動モータ18の正転方向に対応し、右方向への操舵を補助するためのモータトルクの方向は、電動モータ18の逆転方向に対応するものとする。電流指令値I は、電動モータ18から左方向操舵のための操舵補助力を発生させるべきときには正の値とされ、電動モータ18から右方向操舵のための操舵補助力を発生させるべきときには負の値とされる。
電流指令値I は、検出操舵トルクThの正の値に対しては正をとり、検出操舵トルクThの負の値に対しては負の値をとる。検出操舵トルクThが零のときには、電流指令値I は零とされる。そして、検出操舵トルクThの絶対値が大きくなるほど、電流指令値I の絶対値は大きな値とされる。これにより、検出操舵トルクThの絶対値が大きくなるほど、操舵補助力を大きくすることができる。
電流指令値設定部41は、たとえば、図9に示されるような操舵トルクThと電流指令値I との関係を記憶したマップまたはそれらの関係を表す演算式を用いて、操舵トルクThに応じた電流指令値I を設定する。電流指令値設定部41によって設定された電流指令値I は、q軸電流指令値設定部44に与えられる。
q軸電流指令値生成部44は、電流指令値設定部41から与えられた電流指令値I を、q軸電流指令値i として設定する。つまり、電流指令値設定部41によって設定された電流指令値I がq軸電流指令値i となる。d軸電流指令値設定部43は、d軸電流指令値I を設定する。d軸電流指令値I は、零に設定される。つまり、q軸電流指令値i が有意値とされ、d軸電流指令値I が零とされる。q軸電流指令値i は、d軸電流指令値i およびq軸電流指令値i を総称して、「二相指示電流i ,i 」という場合がある。
回転角演算部53は、回転角センサ25の出力信号に基づいて、電動モータ18のロータの回転角(ロータ回転角、実回転角)θを演算する。回転角演算部53によって演算されたロータ回転角θは、座標変換用回転角設定部55に与えられる。
電流位相角演算部54は、電流検出部33によって検出された三相検出電流i,i,iに基づいて、電流位相角β(電気角)[deg]を演算する。電流位相角演算部54の動作の詳細については、後述する。電流位相角演算部54によって演算された電流位相角βは、座標変換用回転角設定部55に与えられる。
座標変換用回転角設定部55は、二相/三相座標変換部51および三相/二相座標変換部56において座標変換に用いられる座標変換用回転角δを演算する。具体的には、座標変換用回転角設定部55は、回転角演算部53によって演算されたロータ回転角θと、電流位相角演算部54によって演算された電流位相角βと、電流指令値設定部41によって設定された電流指令値I とに基づいて、座標変換用回転角δを演算する。座標変換用回転角設定部55の動作の詳細については後述する。
電流検出部33によって検出された三相検出電流i,i,iは、三相/二相座標変換部56にも与えられる。三相/二相座標変換部56は、座標変換用回転角設定部55によって演算された座標変換用回転角δをロータ回転角θの代わりに用いて、三相検出電流i,i,iをd軸電流iおよびq軸電流iに変換する。以下、d軸電流iおよびq軸電流iを総称するときには「二相検出電流i,i」という。
三相/二相座標変換部56によって得られたd軸電流iは、d軸電流偏差演算部45に与えられる。三相/二相座標変換部56によって得られたq軸電流iは、q軸電流偏差演算部46に与えられる。
d軸電流偏差演算部45は、d軸電流指令値i に対するd軸電流iの偏差を演算する。d軸電流偏差演算部45によって演算された電流偏差は、d軸PI制御部47に与えられて、PI演算処理を受ける。d軸指示電圧生成部49は、d軸PI制御部47の演算結果に応じて、d軸指示電圧v を生成する。
q軸電流偏差演算部46は、q軸電流指令値i に対するq軸電流iの偏差を演算する。q軸電流偏差演算部46によって演算された電流偏差は、q軸PI制御部48に与えられて、PI演算処理を受ける。q軸指示電圧生成部50は、q軸PI制御部48の演算結果に応じて、q軸指示電圧v を生成する。以下、d軸指示電圧v およびq軸指示電圧v を総称するときには「二相指示電圧v ,v 」という。
二相指示電圧v ,v は、二相/三相座標変換部51に与えられる。二相/三相座標変換部51は、座標変換用回転角設定部55によって演算された座標変換用回転角δをロータ回転角θの代わりに用いて、d軸指示電圧v およびq軸指示電圧v を、U相,V相およびW相の指示電圧v ,v ,v に変換する。以下、U相,V相およびW相の指示電圧v ,v ,v を総称するときには「三相指示電圧v ,v ,v 」という。
PWM制御部52は、U相指示電圧v 、V相指示電圧v およびW相指示電圧v にそれぞれ対応するデューティ比のU相PWM制御信号、V相PWM制御信号およびW相PWM制御信号を生成し、駆動回路32に供給する。
駆動回路32は、U相、V相およびW相に対応した三相インバータ回路からなる。このインバータ回路を構成するパワー素子がPWM制御部52から与えられるPWM制御信号によって制御されることにより、三相指示電圧v ,v ,v に相当する電圧が電動モータ18の各相のステータ巻線に印加されることになる。
電流偏差演算部45,46およびPI制御部47,48は、電流フィードバック制御手段を構成している。この電流フィードバック制御手段の働きによって、電動モータ18に流れるモータ電流が、d軸およびq軸電流指令値設定部43,44によって演算される二相指示電流i ,i に近づくように制御される。
次に電流位相角演算部54の動作について詳しく説明する。電流位相角演算部54は、電流検出部33によって検出された三相検出電流i,i,iから演算される電機子電流Iと、予め設定された電流位相角演算式とに基づいて、電機子電流Iに対してモータトルクが最大値に近い値となる電流位相角β(電気角)[deg]を演算する。
この実施形態では、座標変換部56によって得られるq軸電流iが、電流位相角βを演算するための電機子電流Iとして用いられる。電流位相角演算式の作成方法について説明する。
電動モータ18を高効率で駆動するためには、電機子電流に対するモータトルクの比が大きくなるように電動モータ18を制御すればよい。
極対数がPであるシンクロナスリラクタンスモータにおけるモータトルクTは、次式(1)で表される。
T=P・(L−L)・i・i …(1)
はd軸インダクタンス[H]であり、Lはq軸インダクタンス[H]である。また、iはd軸電流[A]であり、iはq軸電流[A]である。
電機子電流の大きさをI[A]とし、電流位相差をβ[deg]とすると、i=I・sinβ,i=I・cosβとなるので、モータトルクTは、次式(2)で表される。なお、電流位相差βは、回転磁界をつくるための電流ベクトル(電機子電流ベクトル)とd軸との位相差である。
T=(1/2)・P・(L−L)・I sin2β …(2)
したがって、d軸インダクタンスLおよびq軸インダクタンスLが電流位相角βによって変動しなければ、電流位相角βが45[deg]のときにモータトルクTは最大となる。しかしながら、SynRMでは、d軸インダクタンスLおよびq軸インダクタンスLがロータコアの磁気飽和の影響を受けて変動するため、モータトルクTは電流位相角βが45[deg]のときに必ずしも最大にならない。
そこで、この実施形態では、電動モータ18に対して予め実験を行うことにより、使用する電機子電流Iの範囲において、複数の電機子電流I毎に電流位相角βに対するモータトルクTの特性データを取得する。
図10は、複数の電機子電流I毎に取得した電流位相角βに対するモータトルクTの特性データの一例を示すグラフである。図10の特性データは、前記非特許文献1に掲載のデータを転用したものである。図10では、横軸に電流位相角βをとり、縦軸にモータトルクTをとり、各電機子電流Iの電流位相角βに対するモータトルクTの特性を、それぞれ曲線で表している。
図10のグラフにおいて、各電機子電流Iに対応する電流位相角−モータトルク特性曲線上の最大トルク値を結ぶ曲線を直線近似することにより、電機子電流Iとその電機子電流Iに対してモータトルクが最大値に近い値となる電流位相角βとの関係を表す近似式を求める。具体的には、次式(3)に基づいて、電機子電流Iと電流位相角βとの関係を表す近似式を求める。なお、電機子電流Iが零のときにモータトルクが最大となる電流位相角βは45度になるものとする。
β={(βmax−βmin)/Iamax}・I+βmin …(3)
amaxは、電機子電流Iの最大値(電流指令値I の最大値)であり、この例では、Iamax=50[A]である。βmaxは、電機子電流Iが最大値Iamaxである場合に、モータトルクTが最大値となる電流位相角βであり、この例では、βmax=66[deg]であるとする。βminは、電機子電流Iが最小値(零)である場合に、モータトルクTが最大値となる電流位相角βであり、この例では、βmin=45[deg]であるとする。
前記式(3)に、Iamax=50[A]、βmax=66[deg]およびβmin=45[deg]を代入すると、次式(4)で表されるような近似式が得られる。
β=(21/50)・I+45 …(4)
式(4)が、電機子電流Iから電流位相角βを演算するための演算式(電流位相角演算式)となる。
図11の折れ線aは、各電機子電流Iに対してモータトルクTが最大となる電流位相角βの実測データを示すグラフである。図11の直線bは、前記式(4)で表される近似直線を示している。
電流位相角演算部54には、前述のようにして求められた電流位相角演算式(例えば前記式(4))が予め設定されている。電流位相角演算部54は、座標変換部56から得られたq軸電流iの絶対値を電機子電流Iとし、予め設定されている電流位相角演算式と電機子電流Iとに基づいて、電流指令値Iに対してモータトルクが最大値に近い値となる電流位相角βを演算する。
次に、座標変換用回転角設定部55の動作について詳しく説明する。座標変換用回転角設定部55は、電流指令値I が零以上の値である場合には、つまり電動モータ18が停止しているかまたは電動モータ18を回転させるべき方向が正転方向である場合には、次式(5)に基づいて、座標変換用回転角δを設定する。
δ=θ−(90−β) …(5)
一方、電流指令値I が零未満の値である場合には、つまり電動モータ18を回転させるべき方向が逆転方向である場合には、座標変換用回転角設定部55は、次式(6)に基づいて、座標変換用回転角δを設定する。
δ=θ+(90−β) …(6)
このように、電動モータ18を回転させるべき方向に応じて、座標変換用回転角δが{θ−(90−β)}または{θ+(90−β)}に設定されることにより、電動モータ18をそれを回転させるべき方向に回転駆動することができる。
以下、この理由について説明する。以下において、演算式i =|I |cosβおよび演算式i =|I |sinβに基づいてd軸電流指令値i およびq軸電流指令値i を設定するとともに、dq座標系とUVW座標系との間の座標変換をロータ回転角θを用いて行うような制御方法を基本制御方法ということにする。基本制御方法においては、SynRMの回転方向を反転させる場合には、電流指令値I の極性を変えずに、βが−βに置き換えられる。
まず、図12A〜図12Cを参照して、電流指令値I が正の値(I >0)である場合、つまり電動モータを正転方向に回転駆動させる場合について説明する。基本制御方法によって電動モータを正転方向に回転駆動させる場合を想定する。基本制御方法では、d軸電流指令値i およびq軸電流指令値I が、それぞれ演算式i =|I |cosβおよび演算式i =|I |sinβに基づいて設定される。また、二相/三相座標変換部および三相/二相座標変換部は回転角演算部によって演算されるロータ回転角θをそのまま用いて座標変換を行う。なお、βは45度付近の角度であるとする。この場合には、d軸電流成分iがd軸電流指令値i (>0)に等しくなりかつq軸電流成分iがq軸電流指令値i (>0)に等しくなるように電流制御が行われるので、電機子電流ベクトルIは図12Aに示すようになる。
ロータ100には磁石が設けられてないので電動モータ18が駆動されていないときには無極性である。ステータ巻線101〜103に電流が流れるとロータ100に磁界が発生し、ロータ100が磁化される。この際、ロータ100の極性は、ステータ巻線101〜103に流れる電流の方向によって決まる。図12Aにおいて、電機子電流ベクトルIの終点がdq座標系の第1象限または第4象限にある場合には、ロータ100における+d軸方向に対応する突極部の極性がN極となり、−d軸方向に対応する突極部の極性がS極となる。電機子電流ベクトルIの終点がdq座標系の第2象限または第3象限にある場合には、ロータ100における+d軸方向に対応する突極部の極性がS極となり、−d軸方向に対応する突極部の極性がN極となる。
そして、極性がN極である突極部が、電機子電流ベクトルI側に引き付けられる。したがって、図12Aの例では、+d軸方向に対応する突極部が電機子電流ベクトルI側に引き付けられるので、ロータ100は反時計方向(正転方向)に回転する。
次に、二相/三相座標変換部および三相/二相座標変換部は基本制御方法と同様に回転角演算部によって演算されたロータ回転角θをそのまま用いて座標変換を行うが、d軸電流指令値i を零に設定し、q軸電流指令値i を図12Aの電流指令値I (>0)と同じ値に設定する場合を想定する。この場合には、d軸電流成分iが0となりかつq軸電流成分iがI に等しくなるように電流制御が行われるので、電機子電流ベクトルIは図12Bに示すようになる。このような制御では、電機子電流ベクトルIを、図12Aに示すような本来発生させるべき角度(方向)に発生させることができない。
そこで、前記モータ制御装置200のように、d軸電流指令値i を零に設定し、q軸電流指令値i を図12Aの電流指令値I と同じ値に設定した上で、各座標変換部51,56が座標変換用回転角{θ−(90−β)}を用いて座標変換を行う場合を想定する。この場合には、各座標変換部51,55は、図12Cに示すように、q軸を−(90−β)度回転させたq’軸と、d軸を−(90−β)度回転させたd’軸とからなるd’q’座標系で、座標変換を行うことになる。この際、d軸電流指令値i の大きさ(=0)がd’軸電流成分i’となり、q軸電流指令値i (=I )の大きさがq’軸 電流成分i’となるから、電機子電流ベクトルIは図12Cに示すようになる。つまり、図12Aに示す電流ベクトルIの方向と同じ方向に電機子電流ベクトルIを発生させることができる。したがって、電動モータ18を回転させるべき方向に駆動させることができる。
次に、図13A〜図13Cを参照して、電流指令値I が負の値(I <0)である場合、つまり電動モータを逆転方向に回転駆動させる場合について説明する。基本制御方法によって電動モータを逆転方向に回転駆動させる場合を想定する。電流指令値I が負の値である場合には、電動モータ18を回転させるべき方向が逆転方向であることを示している。したがって、基本制御方法では、電流指令値I の極性を変えずに、βが−βに置き換えられる。つまり、d軸電流指令値i およびq軸電流指令値i が、それぞれ演算式i =|I |cos(−β)=|I |cosβおよび演算式i =|I |sin(−β)=−|I |sinβに基づいて設定される。また、二相/三相座標変換部および三相/二相座標変換部は回転角演算部によって演算されるロータ回転角θをそのまま用いて座標変換を行う。この場合には、d軸電流指令値i が正の値(i >0)となり、q軸電流指令値i が負の値(i <0)となる。そして、d軸電流成分iがd軸電流指令値i (>0)に等しくなりかつq軸電流成分iがq軸電流指令値i (<0)に等しくなるように電流制御が行われるので、電機子電流ベクトルIは図13Aに示すようになる。この電機子電流ベクトルIの終点はdq座標系の第4象限にあるので、ロータ100における+d軸方向に対応する突極部の極性がN極となり、−d軸方向に対応する突極部の極性がS極となる。したがって、+d軸方向に対応する突極部が電機子電流ベクトルI側に引き付けられるのでロータ100は時計方向(逆転方向)に回転する。
次に、二相/三相座標変換部および三相/二相座標変換部は基本制御方法と同様に回転角演算部によって演算されたロータ回転角θをそのまま用いて座標変換を行うが、d軸電流指令値i を零に設定し、q軸電流指令値i を図13Aの電流指令値I (<0)と同じ値に設定する場合を想定する。この場合には、d軸電流成分iが0となりかつq軸電流成分iがI (<0)に等しくなるように電流制御が行われるので、電機子電流ベクトルIは図13Bに示すようになる。このような制御では、電機子電流ベクトルIを、図13Aに示すような本来発生させるべき角度(方向)に発生させることができない。
そこで、前記モータ制御装置200のように、d軸電流指令値i を零に設定し、q軸電流指令値i を図13Aの電流指令値I (<0)と同じ値に設定した上で、各座標変換部51,56が座標変換用回転角{θ+(90−β)}を用いて座標変換を行う場合を想定する。この場合には、各座標変換部51,55は、図13Cに示すように、d軸を+(90−β)度回転させたd’軸と、q軸を+(90−β)度回転させたq’軸とからなるd’q’座標系で、座標変換を行うことになる。この際、d軸電流指令値i の大きさ(=0)がd’軸電流成分i’となり、q軸電流指令値i (=I <0)がq’軸 電流成分i’となるから、電機子電流ベクトルIは図13Cに示すようになる。つまり、図13Aに示す電流ベクトルIの方向と同じ方向に電機子電流ベクトルIを発生させることができる。したがって、電動モータ(SynRM)18を回転させるべき方向に駆動させることができる。
モータ制御装置200によってSynRMを駆動した場合、ブラシレスモータに比べてトルクリップルが大きいことが判明した。トルクリップルとは、ロータ回転角に対する出力トルクの変化量をいう。
図14の曲線S、SおよびSは、それぞれ電流指令値が42[A]、70[A]および84[A]である場合の電動モータ18のトルクリップル測定値を示すグラフである。図14では、ロータ回転角が0[deg]〜60[deg]の範囲におけるトルクリップル測定値を示している。各トルクリップル測定値は、トルクリップル測定装置を用いて計測した電動モータ18の出力トルクから出力トルクの平均値を減算することによって算出した。なお、図14のグラフの横軸はロータ回転角θ(電気角)[deg]を示し、縦軸はトルクリップル[Nm]を示している。
図14のグラフから、回転角に対するトルクリップルの変化態様は電流指令値が異なっても類似しているが、電流指令値が大きくなるほどトルクリップルは大きくなっていることがわかる。したがって、1つの電流指令値に対するトルクリップル測定値から、任意の電流指令値に対するトルクリップルを推定することが可能である。たとえば、電流指令値が42[A]である場合のトルクリップル測定値を用いて、電流指令値が56[A]である場合のトルクリップルを求めるには、電流指令値が42[A]である場合のトルクリップル測定値に、電流指令値の比率(56/42)を乗算すればよい。
本発明者は、1つの電流指令値に対するトルクリップル測定値に基づいて、現在設定されている電流指令値およびロータの実回転角に対応したトルクリップルを推定し、推定したトルクリップルに基づいて、電流指令値を補正することにより、トルクリップルを低減させる手法を開発した。
しかしながら、1つの電流指令値に対するトルクリップル測定値から、現在設定されている電流指令値およびロータの実回転角に対応したトルクリップルを推定する手法では、トルクリップルの推定精度が低いことが判明した。これは、電流指令値が異なる2種類のトルクリップル測定値間において、両者間の比率が全てのロータ回転角で一定でないことに起因している。ただし、両者間の比率が全てのロータ回転角で一定とならない理由については不明である。
次に本実施形態におけるモータ制御装置としてのECU12(図1参照)について説明する。本実施形態におけるECU12は、現在設定されている電流指令値およびロータの実回転角に対応したトルクリップルの推定精度を高めることにより、トルクリップルをより効果的に低減させるために提案されたものである。
図3を参照して、本実施形態におけるトルクリップル推定方法の考え方について説明する。
図3の曲線SおよびSは、それぞれ電流指令値が42[A]および70[A]である場合の電動モータ18のトルクリップル測定値を示している。図3では、ロータ回転角が0[deg]〜60[deg]の範囲におけるトルクリップル測定値を示している。図3の曲線Qは、電流指令値が56[A]である場合のトルクリップルを、曲線S1と曲線S2とを補間することにより求めたグラフを示している。
曲線Sを電流指令値Aに対するトルクリップル測定値とし、曲線Sを電流指令値Aに対するトルクリップル測定値とする。また、曲線Qを電流指令値Aに対するトルクリップル推定値であるとする。電流指令値がAでロータ回転角がθであるときのトルクリップルをB(θ)とし、電流指令値がAでロータ回転角がθであるときのトルクリップルをB(θ)とする。電流指令値がAでかつロータ回転角がθであるときのトルクリップル推定値をB(θ)とする。
トルクリップル推定値B(θ)は、次の補間式(7)によって求めることができる。
(θ)={B(θ)−B(θ)}・{(A−A)/(A−A
}+B(θ
=B(θ)・{(A−A)/(A−A)}
−B(θ){(A−A)/(A−A)}+B(θ
=B(θ)・{(A−A)/(A−A)}
(θ)[1−{(A−A)/(A−A)}]
={(A−A)/(A−A)}・B(θ
+{(A−A)/(A−A)}・B(θ) …(7)
つまり、この実施形態では、2種類の電流指令値それぞれに対する2種類のトルクリップル測定値に基づいて、任意の電流指令値に対するトルクリップルが推定される。
図4Aの曲線Qは、電流指令値42[A]に対するトルクリップル測定値(図3の曲線S)と電流指令値70[A]に対するトルクリップル測定値(図3の曲線S)とを用い、前記式(7)に基づいて、電流指令値が56[A]である場合のトルクリップルを推定した結果を示している。図4Aの曲線Sは、電流指令値が56[A]である場合のトルクリップル測定値を示している。
図4Bの曲線Qは、電流指令値42[A]に対するトルクリップル測定値(図3の曲線S)のみに基づいて、電流指令値が56[A]である場合のトルクリップルを推定した結果を示している。図4Bの曲線Sは、電流指令値が56[A]である場合のトルクリップル測定値を示している。
図4Cの曲線Qは、電流指令値70[A]に対するトルクリップル測定値(図3の曲線S)のみに基づいて、電流指令値が56[A]である場合のトルクリップルを推定した結果を示している。図4Cの曲線Sは、電流指令値が56[A]である場合のトルクリップル測定値を示している。
図4A、図4Bおよび図4Cから、2種類の電流指令値に対する2種類のトルクリップル測定値から任意の電流指令値に対するトルクリップルを推定した場合の方が、1種類の電流指令値に対する1種類のトルクリップル測定値から任意の電流指令値に対するトルクリップルを推定した場合よりも、推定精度が高いことがわかる。
図5は、図1のECU12の電気的構成を示す概略図である。図5において、前述の図8に示された各部に対応する部分には、図8中と同一参照符号を付して示す。
ECU12は、マイクロコンピュータ31と、このマイクロコンピュータ31によって制御され、電動モータ18に電力を供給する駆動回路(インバータ回路)32と、電動モータ18の各相のステータ巻線101,102,103に流れる電流を検出する電流検出部33とを備えている。
マイクロコンピュータ31は、CPUおよびメモリを備えており、所定のプログラムを実行することによって、複数の機能処理部として機能するようになっている。メモリは、ROM、RAM、不揮発性メモリ40などを含む。複数の機能処理部には、電流指令値設定部41と、d軸電流指令値設定部43と、q軸電流指令値設定部44と、d軸電流偏差演算部45と、q軸電流偏差演算部46と、d軸PI(比例積分)制御部47と、q軸PI(比例積分)制御部48と、d軸指示電圧生成部49と、q軸指示電圧生成部50と、二相/三相座標変換部51と、PWM制御部52と、回転角演算部53と、電流位相角演算部54と、座標変換用回転角設定部55と、三相/二相座標変換部56と、電流補正部60とが含まれている。
このECU12と図8に示されるモータ制御装置200とを比較すると、このECU12では、電流補正部60が設けられている点と、不揮発性メモリ40内に電流補正部60によって使用される複数の電流補正用テーブルが記憶されている点が異なっている。この実施形態では、不揮発性メモリ40内に2種類の電流補正用テーブルTa,Taが記憶されている。以下において、電流補正用テーブルTaを第1テーブルTaといい、電流補正用テーブルTaを第2テーブルTaということにする。以下、電流補正部60と、不揮発性メモリ40内に記憶されている第1および第2テーブルTa,Taについて説明する。
第1テーブルTaは、ロータ回転角毎に、電流指令値がAである場合のトルクリップル測定値B(θ)を記憶したテーブルである。Aは、例えば42[A]である。電流指令値が42[A]である場合のトルクリップル測定値は、図3の曲線Sとなる。第2テーブルTaは、ロータ回転角毎に、電流指令値がAである場合のトルクリップル測定値B(θ)を記憶したテーブルである。Aは、例えば70[A]である。電流指令値が70[A]である場合のトルクリップル測定値は、図3の曲線Sとなる。
電流補正部60は、補正値演算部61と補正値加算部62とから構成されている。補正値演算部61には、回転角演算部53によって演算されたロータ回転角(以下、「実回転角θ」という。)と、電流指令値設定部41によって設定された電流指令値I とが入力される。以下において、電流指令値設定部41によって現在設定されている電流指令値I を、Aで表す場合がある。
補正値演算部61は、第1テーブルTaに基づいて、回転角演算部53によって演算された実回転角θに対応したトルクリップル測定値B(θ)を求める。また、補正値演算部61は、第2テーブルTaに基づいて、実回転角θに対応したトルクリップル測定値B(θ)を求める。そして、補正値演算部61は、次式(8a),(8b)に基づいて、現在設定されている電流指令値A(=I )および実回転角θに対応したトルクリップルを打ち消すための電流補正値Iを演算する。
≧0の場合 I=B(θ)/K …(8a)
<0の場合 I=−B(θ)/K …(8b)
(θ)={(|A|−A)/(A−A)}・B(θ
+{(A−|A|)/(A−A)}・B(θ
なお、前記式(8a),(8b)において、B[θ]は、電流指令値が現在の設定値Aの絶対値|A|でありかつロータ回転角が実回転角θである場合のトルクリップル推定値を表している。また、Kは、電動モータ18のトルク定数である。
補正値加算部62は、q軸電流指令値生成部44によって設定されたq軸電流指令値i (=A)に、補正値演算部61によって設定された電流補正値Iを加算することにより、q軸電流指令値i を補正する。補正値加算部62によって得られた補正後のq軸電流指令値i **(=i +I)がq軸電流偏差演算部46に与えられる。この実施形態では、d軸電流指令値i (=0)および補正後のq軸電流指令値i **(=i +I)が二相指示電流i ,i **となる。
図6は、補正値演算部61の動作例を説明するためのフローチャートである。図6の処理は、所定の演算周期ごとに繰り返し実行される。
補正値演算部61は、第1テーブルTaから実回転角θに対応したトルクリップル測定値B(θ)を求める(ステップS1)。また、補正値演算部61は、第2テーブルTaから実回転角θに対応したトルクリップル測定値B(θ)を求める(ステップS2)。
次に、補正値演算部61は、次式(9)を用いて、電流指令値が現在設定値Aの絶対値|A|でありかつロータ回転角が実回転角θである場合のトルクリップル推定値B(θ)を演算する(ステップS3)。
(θ)={(|A|−A)/(A−A)}・B(θ
+{(A−|A|)/(A−A)}・B(θ) …(9)
次に、補正値演算部61は、電流指令値A(=I )が、零以上であるか否かを判別する(ステップS4)。電流指令値Aが零以上であれば(ステップS4:YES)、補正値演算部61は、I=B(θ)/Kに基づいて、電流補正値Iを演算する(ステップS5)。そして、今演算周期での処理を終了する。
一方、電流指令値Aが零未満であると判別された場合には(ステップS4:NO)、補正値演算部61は、I=−B(θ)/Kに基づいて、電流補正値Iを演算する(ステップS6)。そして、今演算周期での処理を終了する。
本実施形態では、q軸電流指令値i に電流補正値Iが加算された値が、q軸電流指令値i **としてq軸電流偏差演算部46に与えられる。これにより、トルクリップルを低減させることができる。
以下、この理由について説明する。SynRMでは、モータ駆動回路の出力電圧の一部が回転磁界を発生するための駆動電圧として使用され、モータ駆動回路の出力電圧の一部がロータを励磁するための励磁電圧として使用されると考えられる。そして、SynRMでは、ロータの形状およびロータとステータ巻線の位置関係(ロータ回転角)とによって、ロータを励磁するための励磁電圧が変化すると考えられる。ロータを励磁するための励磁電圧が変化すると、SynRMが発生する誘起電圧が局所的に変動する。つまり、誘起電圧波形が局所的に歪む。これにより、トルクリップルが発生すると考えられる。
誘起電圧の局所的な変動によって誘起電圧の絶対値が適正値よりも小さくなった場合には、駆動電圧と誘起電圧との差の絶対値が増加する。このため、SynRMの出力トルクが増加し、正の値のトルクリップルが発生する。この場合、誘起電圧の絶対値が小さくなるほどトルクリップルの絶対値が大きくなる。一方、誘起電圧の局所的な変動によって誘起電圧の絶対値が適正値よりも大きくなった場合には、駆動電圧と誘起電圧との差の絶対値が減少する。このため、SynRMの出力トルクが減少し、負の値のトルクリップルが発生する。この場合、誘起電圧の絶対値が大きくなるほどトルクリップルの絶対値が大きくなる。
誘起電圧の絶対値が適正値よりも小さくなった場合(トルクリップルが正の値となる場合)には、ロータの励磁電圧を増加させて、誘起電圧の絶対値を大きくすれば、トルクリップルを低減させることができる。前記実施形態では、トルクリップルが正の値をとるロータ回転角においては、q軸電流指令値I が零以上の値であれば、正の値の電流補正値Iをq軸電流指令値I に加算し、q軸電流指令値I が零未満の値であれば、負の値の電流補正値Iをq軸電流指令値I に加算している。これにより、ロータの励磁電圧が増加され、誘起電圧の絶対値が大きくなるので、トルクリップルを低減させることができる。また、前記実施形態では、現在設定されている電流指令値およびロータの実回転角に対応したトルクリップルの推定精度を高めることができるので、トルクリップルを打ち消すための電流指令値を正確に演算できる。これにより、トルクリップルを効果的に低減させることができる。
一方、誘起電圧の絶対値が適正値よりも大きくなった場合(トルクリップルが負の値となる場合)には、ロータの励磁電圧を減少させて、誘起電圧の絶対値を小さくすれば、トルクリップルを低減させることができる。前記実施形態では、トルクリップルが負の値をとるロータ回転角においては、q軸電流指令値I が零以上の値であれば、負の値の電流補正値Iをq軸電流指令値I に加算し、q軸電流指令値I が零未満の値であれば、正の値の電流補正値Iをq軸電流指令値I に加算している。これにより、ロータの励磁電圧が低減され、誘起電圧の絶対値が小さくなるので、トルクリップルを低減させることができる。また、前記実施形態では、現在設定されている電流指令値およびロータの実回転角に対応したトルクリップルの推定精度を高めることができるので、トルクリップルを打ち消すための電流指令値を正確に演算できる。これにより、トルクリップルをより効果的に低減させることができる。
次に、補正値演算部61の変形例について説明する。
この変形例においては、第1テーブルTaには、ロータ回転角毎に、電流指令値がA(例えば42[A])である場合のトルクリップル測定値を電動モータ18のトルク定数Kで除算した値(トルクリップル測定値の電流換算値)C(θ)が記憶される。第2テーブルTaには、電流指令値がA(例えば70[A])である場合のトルクリップル測定値を電動モータ18のトルク定数Kで除算した値(トルクリップル測定値の電流換算値)C(θ)が記憶される。
補正値演算部61は、第1テーブルTaに基づいて、実回転角θに対応したトルクリップル測定値の電流換算値C(θ)を求める。また、補正値演算部61は、第2テーブルTaに基づいて、実回転角θに対応したトルクリップル測定値の電流換算値C(θ)を求める。そして、補正値演算部61は、次式(10a),(10b)に基づいて、現在設定されている電流指令値A(=I )および実回転角θに対応したトルクリップルを打ち消すための電流補正値Iを演算する。
≧0の場合 I=C(θ) …(10a)
<0の場合 I=−C(θ) …(10b)
(θ)={(|A|−A)/(A−A)}・C(θ
+{(A−|A|)/(A−A)}・C(θ
なお、前記式(10a),(10b)において、C[θ]は、電流指令値が現在設定値Aの絶対値|A|でありかつロータ回転角が実回転角θである場合のトルクリップル推定値の電流換算値を表している。
図7は、補正値演算部61の変形例の動作例を説明するためのフローチャートである。図7の処理は、所定の演算周期ごとに繰り返し実行される。
補正値演算部61は、第1テーブルTaから実回転角θに対応したトルクリップル測定値の電流換算値C(θ)を求める(ステップS11)。また、補正値演算部61は、第2テーブルTaから実回転角θに対応したトルクリップル測定値の電流換算値C(θ)を求める(ステップS12)。
次に、補正値演算部61は、次式(11)を用いて、電流指令値が現在設定値Aの絶対値|A|でありかつロータ回転角が実回転角θである場合のトルクリップル推定値の電流換算値C(θ)を演算する(ステップS13)。
(θ)={(|A|−A)/(A−A)}・C(θ
+{(A−|A|)/(A−A)}・C(θ) …(11)
次に、補正値演算部61は、電流指令値A(=I )が、零以上であるか否かを判別する(ステップS14)。電流指令値Aが零以上であれば(ステップS14:YES)、補正値演算部61は、I=C(θ)に基づいて、電流補正値Iを演算する(ステップS15)。そして、今演算周期での処理を終了する。
一方、電流指令値Aが零未満であると判別された場合には(ステップS14:NO)、補正値演算部61は、I=−C(θ)に基づいて、電流補正値Iを演算する(ステップS16)。そして、今演算周期での処理を終了する。
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明はさらに他の形態で実施することもできる。前述の実施形態では、不揮発性メモリ40内には、2種類の電流指令値毎に作成された2種類の電流補正用テーブルが設けられているが、3種類以上の電流指令値毎に作成された3種類以上の電流補正用テーブルを設けてもよい。つまり、Nを3以上の予め定められた整数とすると、N種類の電流指令値A,A,…,AN−1,A(ただし、n=1,2,…,N−1とすると、0<A<An+1)毎に作成されたN種類の電流補正用テーブルTa,Ta,…,TaN−1,Taを設けてもよい。
この場合には、補正値演算部61は、まず、電流指令値設定部41によって設定されている電流指令値I (=A)の絶対値|A|と、各テーブルTa,Ta,…,TaN−1,Taに対応する電流指令値A,A,…,AN−1,Aとに基づいて、電流補正値の演算に用いられる2種類のテーブルを選択する。
具体的には、|A|≦Aである場合には、補正値演算部61は、テーブルTaとテーブルTaを、電流補正値の演算に用いられる2種類のテーブルとして選択する。|A|>AN−1である場合には、補正値演算部61は、テーブルTaN−1とテーブルTaを、電流補正値の演算に用いられる2種類のテーブルとして選択する。A<|A|≦AN−1である場合には、補正値演算部61は、A<|A|≦An+1を満たす2種類の電流指令値A,An+1に対応する2種類のテーブルを、電流補正値の演算に用いられる2種類のテーブルとして選択する。
例えば、N=3である場合には、電流指令値A,A,A(ただし、0<A<A<A)毎に作成された3種類の電流補正用テーブルTa,Ta,Taが作成される。補正値演算部61は、|A|≦Aである場合には、テーブルTaとテーブルTaを、電流補正値の演算に用いられる2種類のテーブルとして選択する。|A|>Aである場合には、補正値演算部61は、テーブルTaとテーブルTaを、電流補正値の演算に用いられる2種類のテーブルとして選択する。
また、例えば、N=4である場合には、電流指令値A,A,A,A(ただし、0<A<A<A<A)毎に作成された4種類の電流補正用テーブルTa,Ta,Ta,Taが作成される。補正値演算部61は、|A|≦Aである場合には、テーブルTaとテーブルTaを、電流補正値の演算に用いられる2種類のテーブルとして選択する。|A|>Aである場合には、補正値演算部61は、テーブルTaとテーブルTaを、電流補正値の演算に用いられる2種類のテーブルとして選択する。A<|A|≦Aである場合には、補正値演算部61は、A<|A|≦An+1を満たす2種類の電流指令値A,Aに対応する2種類のテーブルTa,Taを、電流補正値の演算に用いられる2種類のテーブルとして選択する。
補正値演算部61によって選択された2種類のテーブルを、電流指令値Aに対するTaおよび電流指令値An+1に対するTan+1とすると、補正値演算部61は次のようにして、電流補正値Iを演算する。
各電流補正用テーブルTa,Ta,…,TaN−1,Taに、ロータ回転角度毎に、電流指令値A,A,…,AN−1,Aに対するトルクリップル測定値B(θ),B(θ),…,BN−1(θ),B(θ)が記憶されている場合について説明する。この場合には、補正値演算部61は、一方のテーブルTaから、実回転角θに対応するトルクリップル測定値B(θ)を求めるとともに、他方のテーブルTan+1から、実回転角θに対応するトルクリップル測定値Bn+1(θ)を求める。そして、補正値演算部61は、次式(12a)または(12b)に基づいて、電流補正値Iを演算する。
≧0の場合 I=B(θ)/K …(12a)
<0の場合 I=−B(θ)/K …(12b)
(θ)={(|A|−A)/(An+1−A)}・Bn+1(θ
+{(An+1−|A|)/(An+1−A)}・B(θ
なお、前記式(12a),(12b)において、B[θ]は、電流指令値が現在設定値Aの絶対値|A|でありかつロータ回転角が実回転角θである場合のトルクリップル推定値を表している。また、Kは、電動モータ18のトルク定数である。
次に、各電流補正用テーブルTa,Ta,…,Taに、ロータ回転角度毎に、電流指令値A,A,…,AN−1,Aに対するトルクリップル測定値を電動モータ18のトルク定数Kで除算した値(トルクリップル測定値の電流換算値)C(θ),C(θ),…,CN−1(θ),C(θ)が記憶されている場合について説明する。この場合には、補正値演算部61は、一方のテーブルTaから、実回転角θに対応するトルクリップル測定値の電流換算値C(θ)を求めるとともに、他方のテーブルTan+1から、実回転角θに対応するトルクリップル測定値の電流換算値Cn+1(θ)を求める。そして、補正値演算部61は、次式(13a)または(13b)に基づいて、電流補正値Iを演算する。
≧0の場合 I=C(θ) …(13a)
<0の場合 I=−C(θ) …(13b)
(θ)={(|A|−A)/(An+1−A)}・Cn+1(θ
+{(An+1−|A|)/(An+1−A)}・C(θ
なお、前記式(13a),(13b)において、C[θ]は、電流指令値が現在設定値Aの絶対値|A|でありかつロータ回転角が実回転角θである場合のトルクリップル推定値の電流換算値を表している。
前述の実施形態では、電流位相角演算部54は、電流検出部33によって検出された検出電流から演算された電機子電流I(この実施形態ではq軸電流i)と、予め設定された電流位相角演算式(例えば式(4)参照)とに基づいて、電機子電流Iに対してモータトルクが最大値に近い値となる電流位相角βを演算している。しかし、電流位相角演算部54は、前記電流位相角演算式によって表される電機子電流Iと電流位相角βとの関係を記憶したマップと、電流検出部33によって検出された検出電流から演算された電機子電流Iとに基づいて、電機子電流Iに対してモータトルクが最大値に近い値となる電流位相角βを演算してもよい。
また、前述の実施形態では、前記式(3)に基づいて、各電機子電流Iに対応する電流位相角−モータトルク特性曲線上の最大トルク値を結ぶ曲線を直線近似し、得られた近似式に基づいて電流位相角演算式を求めている。しかし、最小二乗法等の他の方法によって、各電機子電流Iに対応する電流位相角−モータトルク特性曲線上の最大トルク値を結ぶ曲線を直線近似し、得られた近似式に基づいて電流位相角演算式を求めるようにしてもよい。
また、電流位相角演算部54は、力率に基づいて、電流位相角βを演算するものであってもよいし、電動モータ18の出力電圧に基づいて電流位相角βを演算するものであってもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
12…ECU、18…電動モータ、25…回転角センサ、31…マイクロコンピュータ、33…電流検出部、40…不揮発性メモリ、41…電流指令値設定部、43…d軸電流指令値設定部、44…q軸電流指令値設定部、45…d軸電流偏差演算部、46…q軸電流偏差演算部、47…d軸PI制御部、48…q軸PI制御部、53…回転角演算部、60…電流補正部、61…補正値演算部、62…補正値加算部、100…ロータ、Ta,Ta…電流補正用テーブル

Claims (11)

  1. 複数種類の電流指令値に対するトルクリップルが予め測定されているシンクロナスリラクタンスモータを制御するモータ制御方法であって、
    前記複数種類の電流指令値毎に、ロータ回転角毎にトルクリップル測定値に応じた値を記憶した複数種類のテーブルを作成する第1ステップと、
    前記モータの電流指令値を設定する第2ステップと、
    前記モータのロータの実回転角を検出する第3ステップと、
    前記複数種類のテーブルのうちの2種類のテーブルを用いて、前記第2ステップによって設定されている電流指令値および前記第3ステップによって検出されている実回転角に対応したトルクリップルを打ち消すための電流補正値を演算する第4ステップと、
    前記第4ステップによって演算される電流補正値を、前記第2ステップによって設定される電流指令値に加算する第5ステップと、
    前記第5ステップによって電流補正値が加算された後の電流指令値に基づいて、前記モータを制御する第6ステップとを含み、
    前記複数種類のテーブルには、ロータ回転角毎にトルクリップル測定値が記憶されており、電流補正値を演算するために用いられる2種類のテーブルを、電流指令値A に対するテーブルTa および電流指令値A n+1 に対するテーブルTa n+1 とし、前記第2ステップによって設定されている電流指令値をA とし、前記第3ステップによって検出されている実回転角をθ とし、テーブルTa における前記実回転角θ に対応するトルクリップル測定値をB (θ )とし、テーブルTa n+1 における前記実回転角θ に対応するトルクリップル測定値をB n+1 (θ )とし、前記電動モータのトルク定数をK とすると、電流補正値I は、次式(a1)または(a2)で表される、モータ制御方法。
    ≧0の場合 I =B (θ )/K …(a1)
    <0の場合 I =−B (θ )/K …(a2)
    (θ )={(|A |−A )/(A n+1 −A )}・B n+1 (θ
    +{(A n+1 −|A |)/(A n+1 −A )}・B (θ
  2. 複数種類の電流指令値に対するトルクリップルが予め測定されているシンクロナスリラクタンスモータを制御するモータ制御方法であって、
    前記複数種類の電流指令値毎に、ロータ回転角毎にトルクリップル測定値に応じた値を記憶した複数種類のテーブルを作成する第1ステップと、
    前記モータの電流指令値を設定する第2ステップと、
    前記モータのロータの実回転角を検出する第3ステップと、
    前記複数種類のテーブルのうちの2種類のテーブルを用いて、前記第2ステップによって設定されている電流指令値および前記第3ステップによって検出されている実回転角に対応したトルクリップルを打ち消すための電流補正値を演算する第4ステップと、
    前記第4ステップによって演算される電流補正値を、前記第2ステップによって設定される電流指令値に加算する第5ステップと、
    前記第5ステップによって電流補正値が加算された後の電流指令値に基づいて、前記モータを制御する第6ステップとを含み、
    前記複数種類のテーブルには、ロータ回転角毎にトルクリップル測定値の電流換算値が記憶されており、電流補正値を演算するために用いられる2種類のテーブルを、電流指令値A に対するテーブルTa および電流指令値A n+1 に対するテーブルTa n+1 とし、前記第2ステップによって設定されている電流指令値をA とし、前記第3ステップによって検出されている実回転角をθ とし、テーブルTa における前記実回転角θ に対応するトルクリップル測定値の電流換算値をC (θ )とし、テーブルTa n+1 における前記実回転角θ に対応するトルクリップル測定値の電流換算値をC n+1 (θ )とすると、電流補正値I は、次式(b1)または(b2)で表される、モータ制御方法。
    ≧0の場合 I =C (θ ) …(b1)
    <0の場合 I =−C (θ ) …(b2)
    [θ]={(|A |−A )/(A n+1 −A )}・C n+1 (θ
    +{(A n+1 −|A |)/(A n+1 −A )}・C (θ
  3. 2種類の電流指令値に対するトルクリップルが予め測定されており、前記複数種類のテーブルが、前記2種類の電流指令値毎に作成された2種類のテーブルである、請求項1または2に記載のモータ制御方法。
  4. Nを3以上の予め定められた整数とすると、N種類の電流指令値A ,A ,…,A N−1 ,A (ただし、n=1,2,…,N−1とすると、0<A <A n+1 )に対するトルクリップルが予め測定されており
    前記複数種類のテーブルが、前記N種類の電流指令値A ,A ,…,A N−1 ,A 毎に作成されたN種類のテーブルTa ,Ta ,…,Ta N−1 ,Ta であり、
    前記第4ステップは、前記第2ステップによって設定されている電流指令値をA とすると、|A |≦A である場合には、Ta とTa の2種類のテーブルを用いて電流補正値を演算し、|A |>A N−1 である場合には、Ta N−1 とTa の2種類のテーブルを用いて電流補正値を演算し、A <|A |≦A N−1 である場合には、A <|A |≦A n+1 を満たす2種類の電流指令値A ,A n+1 に対応する2種類のテーブルを用いて電流補正値を演算する、請求項1または2に記載のモータ制御方法。
  5. 複数種類の電流指令値に対するトルクリップルが予め測定されているシンクロナスリラクタンスモータを制御するモータ制御装置であって、
    前記複数種類の電流指令値毎に作成され、ロータ回転角毎にトルクリップル測定値に応じた値を記憶した複数種類のテーブルと、
    前記モータの電流指令値を設定する電流指令値設定手段と、
    前記モータの実回転角を検出する回転角検出手段と、
    前記複数種類のテーブルのうちの2種類のテーブルを用いて、前記電流指令値設定手段によって設定されている電流指令値および前記回転角検出手段によって検出されている実回転角に対応したトルクリップルを打ち消すための電流補正値を演算する電流補正値演算手段と、
    前記電流補正値演算手段によって演算される電流補正値を、前記電流指令値設定手段によって設定される電流指令値に加算する加算手段と、
    前記加算手段によって電流補正値が加算された後の電流指令値に基づいて、前記モータを制御する制御手段とを含み、
    前記複数種類のテーブルには、ロータ回転角毎にトルクリップル測定値が記憶されており、電流補正値を演算するために用いられる2種類のテーブルを、電流指令値A に対するテーブルTa および電流指令値A n+1 に対するテーブルTa n+1 とし、前記電流指令値設定手段によって設定されている電流指令値をA とし、前記回転角検出手段によって検出されている実回転角をθ とし、テーブルTa における前記実回転角θ に対応するトルクリップル測定値をB [θ]とし、テーブルT n+1 における前記実回転角θ に対応するトルクリップル測定値をB n+1 [θ]とし、前記電動モータのトルク定数をK とすると、電流補正値I は、次式(a1)または(a2)で表される、モータ制御装置。
    ≧0の場合 I =B (θ )/K …(a1)
    <0の場合 I =−B (θ )/K …(a2)
    (θ )={(|A |−A )/(A n+1 −A )}・B n+1 (θ
    +{(A n+1 −|A |)/(A n+1 −A )}・B (θ
  6. 複数種類の電流指令値に対するトルクリップルが予め測定されているシンクロナスリラクタンスモータを制御するモータ制御装置であって、
    前記複数種類の電流指令値毎に作成され、ロータ回転角毎にトルクリップル測定値に応じた値を記憶した複数種類のテーブルと、
    前記モータの電流指令値を設定する電流指令値設定手段と、
    前記モータの実回転角を検出する回転角検出手段と、
    前記複数種類のテーブルのうちの2種類のテーブルを用いて、前記電流指令値設定手段によって設定されている電流指令値および前記回転角検出手段によって検出されている実回転角に対応したトルクリップルを打ち消すための電流補正値を演算する電流補正値演算手段と、
    前記電流補正値演算手段によって演算される電流補正値を、前記電流指令値設定手段によって設定される電流指令値に加算する加算手段と、
    前記加算手段によって電流補正値が加算された後の電流指令値に基づいて、前記モータを制御する制御手段とを含み、
    前記複数種類のテーブルには、ロータ回転角毎にトルクリップル測定値の電流換算値が記憶されており、電流補正値を演算するために用いられる2種類のテーブルを、電流指令値A に対するテーブルTa および電流指令値A n+1 に対するテーブルTa n+1 とし、前記電流指令値設定手段によって設定されている電流指令値をA とし、前記回転角検出手段によって検出されている実回転角をθ とし、テーブルTa における前記実回転角θ に対応するトルクリップル測定値の電流換算値をC (θ )とし、テーブルTa n+1 における前記実回転角θ に対応するトルクリップル測定値の電流換算値をC n+1 (θ )とすると、電流補正値I は、次式(b1)または(b2)で表される、モータ制御装置。
    ≧0の場合 I =C (θ ) …(b1)
    <0の場合 I =−C (θ ) …(b2)
    [θ]={(|A |−A )/(A n+1 −A )}・C n+1 (θ
    +{(A n+1 −|A |)/(A n+1 −A )}・C (θ
  7. 2種類の電流指令値に対するトルクリップルが予め測定されており、
    前記複数種類のテーブルが、前記2種類の電流指令値毎に作成された2種類のテーブルである、請求項5または6に記載のモータ制御装置。
  8. Nを3以上の予め定められた整数とすると、N種類の電流指令値A,A,…,AN−1,A(ただし、n=1,2,…,N−1とすると、0<A<An+1)に対するトルクリップルが予め測定されており、
    前記複数種類のテーブルが、前記N種類の電流指令値A,A,…,AN−1,A毎に作成されたN種類のテーブルTa,Ta,…,TaN−1,Taであり、
    前記電流補正値演算手段は、前記第2ステップによって設定されている電流指令値をAとすると、|A|≦Aである場合には、TaとTaの2種類のテーブルを用いて電流補正値を演算し、|A|>AN−1である場合には、TaN−1とTaの2種類のテーブルを用いて電流補正値を演算し、A<|A|≦AN−1である場合には、A<|A|≦An+1を満たす2種類の電流指令値A,An+1に対応する2種類のテーブルを用いて電流補正値を演算するように構成されている、請求項5または6に記載のモータ制御装置。
  9. 車両の転舵機構に駆動力を付与するためのシンクロナスリラクタンスモータと、
    前記モータを制御する請求項5〜8のいずれか一項に記載のモータ制御装置とを含む、電動パワーステアリング装置
  10. 複数種類の電流指令値に対するトルクリップルが予め測定されているシンクロナスリラクタンスモータを制御するモータ制御方法であって、
    前記複数種類の電流指令値毎に、ロータ回転角毎にトルクリップル測定値に応じた値を記憶した複数種類のテーブルを作成する第1ステップと、
    前記モータの電流指令値を設定する第2ステップと、
    前記モータのロータの実回転角を検出する第3ステップと、
    記複数種類のテーブルのうちの2種類のテーブルを用いて、前記第2ステップによって設定されている電流指令値および前記第3ステップによって検出されている実回転角に対応したトルクリップルを打ち消すための電流補正値を演算する第4ステップと、
    前記第4ステップによって演算される電流補正値を、前記第2ステップによって設定される電流指令値に加算する第5ステップと、
    前記第5ステップによって電流補正値が加算された後の電流指令値および電流位相角に基づいて、前記モータを制御する第6ステップとを含む、モータ制御方法
  11. 複数種類の電流指令値に対するトルクリップルが予め測定されているシンクロナスリラクタンスモータを制御するモータ制御装置であって、
    前記複数種類の電流指令値毎に作成され、ロータ回転角毎にトルクリップル測定値に応じた値を記憶した複数種類のテーブルと、
    前記モータの電流指令値を設定する電流指令値設定手段と、
    前記モータの実回転角を検出する回転角検出手段と、
    前記複数種類のテーブルのうちの2種類のテーブルを用いて、前記電流指令値設定手段によって設定されている電流指令値および前記回転角検出手段によって検出されている実回転角に対応したトルクリップルを打ち消すための電流補正値を演算する電流補正値演算手段と、
    前記電流補正値演算手段によって演算される電流補正値を、前記電流指令値設定手段によって設定される電流指令値に加算する加算手段と、
    前記加算手段によって電流補正値が加算された後の電流指令値および電流位相角に基づいて、前記モータを制御する制御手段とを含む、モータ制御装置。
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