JP6658972B2 - モータ制御装置及びそれを搭載した電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Description
或いは、前記dq軸電流指令値を用いて位相補正されたモータ回転角に基づいて3相デッドタイム基準補償値を演算し、前記3相デッドタイム基準補償値をゲイン及び符号で処理した3相デッドタイム補償値を求め、dq軸空間ベクトル変調後の3相電圧指令値に前記3相デッドタイム補償値を加算して前記インバータのデッドタイム補償を行うことにより、
或いは、前記dq軸電流指令値を用いてモータ回転角を位相補正して位相補正回転角を演算する軸電流要因位相補正演算部と、前記位相補正回転角に基づいて3相デッドタイム基準補償値を演算する角度−デッドタイム補償値関数部と、インバータ印加電圧に基づいて電圧感応ゲインを演算するインバータ印加電圧感応ゲイン部と、前記3相デッドタイム基準補償値に前記電圧感応ゲインを乗算してdq軸に変換してdq軸デッドタイム補償値を出力するデッドタイム補償値出力部とを備え、前記dq軸電流指令値を処理したdq軸電圧指令値に前記dq軸デッドタイム補償値を加算して前記インバータのデッドタイム補償を行うことにより、
或いは、前記dq軸電流指令値を空間ベクトル変調して3相電圧指令値とする空間ベクトル変調部と、前記dq軸電流指令値を用いてモータ回転角を位相補正して位相補正回転角を演算する軸電流要因位相補正演算部と、前記位相補正回転角に基づいて3相デッドタイム基準補償値を演算する角度−デッドタイム補償値関数部と、インバータ印加電圧に基づいて電圧感応ゲインを演算するインバータ印加電圧感応ゲイン部と、前記3相デッドタイム基準補償値に前記電圧感応ゲインを乗算して第1の3相デッドタイム補償値を出力するデッドタイム補償値出力部と、前記操舵補助指令値に応じて前記第1の3相デッドタイム補償値の補償量を可変する電流指令値感応ゲインを演算する電流指令値感応ゲイン演算部とを備え、前記第1の3相デッドタイム補償値に前記電流指令値感応ゲインを乗算して第2の3相デッドタイム補償値を求め、前記3相電圧指令値に前記第2の3相デッドタイム補償値を加算して前記インバータのデッドタイム補償を行うことにより達成される。
電流制御遅れモデル201から出力される電流指令値Icmは、電流指令値感応ゲイン部250及び補償符号推定部202に入力される。低電流領域においてデッドタイム補償量が過補償になる場合があり、電流指令値感応ゲイン部250は、電流指令値Icm(操舵補助指令値iqref)の大きさにより補償量を下げるゲインを算出する機能を持っている。また、電流指令値Icm(操舵補助指令値iqref)からのノイズなどで、補償量を下げるゲインが振動しないように、加重平均フィルタを使用してノイズの低減処理を行っている。
空間ベクトル制御におけるスイッチングパターンでは、インバータの出力電圧をFET(Q1〜Q6)のスイッチングパターンS1〜S6に応じて、図17の空間ベクトル図に示す8種類の離散的な基準出力電圧ベクトルV0〜V7(π/3[rad]ずつ位相の異なる非零電圧ベクトルV1〜V6と零電圧ベクトルV0及びV7)で定義する。そして、それら基準出力電圧ベクトルV0〜V7の選択とその発生時間を制御するようにしている。また、隣接する基準出力電圧ベクトルによって挟まれた6つの領域を用いて、空間ベクトルを6つのセクター#1〜#6に分割することができ、目標電圧ベクトルVは、セクター#1〜#6のいずれか1つに属し、セクター番号を割り当てることができる。Vα及びVβの合成ベクトルである目標電圧ベクトルVが、α−β空間において正六角形に区切られた図17に示されたようなセクター内のいずれに存在するかは、目標電圧ベクトルVのα−β座標系における回転角γに基づいて求めることができる。また、回転角γはモータの回転角θとd−q座標系における電圧指令値vd**及びvq**の関係から得られる位相δの和として、γ=θ+δで決定される。
2 コラム軸(ステアリングシャフト、ハンドル軸)
10 トルクセンサ
20、100 モータ
30 コントロールユニット(ECU)
31 操舵補助指令値演算部
35、120d、120q PI制御部
36、160 PWM制御部
37,161 インバータ
130、240、261 3相交流/dq軸変換部
200,200A,200B、200C、200D デッドタイム補償部
201 電流制御遅れモデル
202 補償符号推定部
210 位相調整部
220 インバータ印加電圧感応ゲイン部
230U、230V、230W 角度−デッドタイム補償値関数部
250 電流指令値感応ゲイン部
270 補償値調整部
280 軸電流要因位相補正演算部
284 dq軸電流比率演算部
286 変動角度演算部
300 空間ベクトル変調部
301 2相/3相変換部
302 3次高調波重畳部
Claims (7)
- dq軸の制御補助指令値を演算し、前記制御補助指令値からdq軸電流指令値を演算し、前記dq軸電流指令値を3相のDuty指令値に変換し、PWM制御のインバータにより3相ブラシレスモータを駆動制御するベクトル制御方式のモータ制御装置において、
前記dq軸電流指令値を用いてモータ回転角を位相補正して位相補正回転角を演算する軸電流要因位相補正演算部と、
前記位相補正回転角に基づいて3相デッドタイム基準補償値を演算する角度−デッドタイム補償値関数部と、
インバータ印加電圧に基づいて電圧感応ゲインを演算するインバータ印加電圧感応ゲイン部と、
前記3相デッドタイム基準補償値に前記電圧感応ゲインを乗算してdq軸に変換してdq軸デッドタイム補償値を出力するデッドタイム補償値出力部と、
を備え、
前記dq軸電流指令値を処理したdq軸電圧指令値に前記dq軸デッドタイム補償値を加算して前記インバータのデッドタイム補償を行うことを特徴とするモータ制御装置。 - 前記デッドタイム補償値出力部が、
前記3相デッドタイム基準補償値に前記電圧感応ゲインを乗算する乗算部と、
前記乗算部の3相出力を前記dq軸デッドタイム補償値に変換する3相交流/dq軸変換部と、
で構成されている請求項1に記載のモータ制御装置。 - 前記制御補助指令値に応じて前記dq軸デッドタイム補償値の補償量を可変する電流指令値感応ゲインを演算する電流指令値感応ゲイン演算部が設けられている請求項1又は2に記載のモータ制御装置。
- dq軸の制御補助指令値を演算し、前記制御補助指令値からdq軸電流指令値を演算し、前記dq軸電流指令値を3相のDuty指令値に変換し、PWM制御のインバータにより3相ブラシレスモータを駆動制御するベクトル制御方式のモータ制御装置において、
前記dq軸電流指令値を空間ベクトル変調して3相電圧指令値とする空間ベクトル変調部と、
前記dq軸電流指令値を用いてモータ回転角を位相補正して位相補正回転角を演算する軸電流要因位相補正演算部と、
前記位相補正回転角に基づいて3相デッドタイム基準補償値を演算する角度−デッドタイム補償値関数部と、
インバータ印加電圧に基づいて電圧感応ゲインを演算するインバータ印加電圧感応ゲイン部と、
前記3相デッドタイム基準補償値に前記電圧感応ゲインを乗算して第1の3相デッドタイム補償値を出力するデッドタイム補償値出力部と、
前記制御補助指令値に応じて前記第1の3相デッドタイム補償値の補償量を可変する電流指令値感応ゲインを演算する電流指令値感応ゲイン演算部と、
を備え、
前記第1の3相デッドタイム補償値に前記電流指令値感応ゲインを乗算して第2の3相デッドタイム補償値を求め、前記3相電圧指令値に前記第2の3相デッドタイム補償値を加算して前記インバータのデッドタイム補償を行うことを特徴とするモータ制御装置。 - 前記電流指令値感応ゲイン演算部が、
前記制御補助指令値を入力して電流の遅れを補償する電流制御遅れモデルと、
前記電流制御遅れモデルの出力の符号を推定する補償符号推定部と、
前記電流制御遅れモデルの出力に基づいて前記電流指令値感応ゲインを出力する電流指令値感応ゲイン部と、
前記電流指令値感応ゲインに前記符号を乗算する乗算部とで構成されている請求項4に記載のモータ制御装置。 - 前記軸電流要因位相補正演算部が、
前記dq軸電流指令値の電流比率を演算するdq軸電流比率演算部と、
前記電流比率に基づいて変動角度を求める変動角度演算部と、
を具備し、
前記変動角度を用いて前記モータ回転角を位相補正する請求項1乃至5のいずれかに記載のモータ制御装置。 - 請求項1乃至6のいずれかに記載のモータ制御装置を搭載し、車両の操舵機構にアシストトルクを付与することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
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