JP2008284977A - Electric power steering controlling system and motor drive control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は電動パワーステアリング制御装置、及びモータ駆動制御方法に関し、より詳細
にはモータに駆動電圧を供給するインバータの接地側の共通ラインに流れる電流からモー
タ各相の電流を検出可能な電動パワーステアリング制御装置、及びモータ駆動制御方法に
関する。
The present invention relates to an electric power steering control device and a motor drive control method, and more specifically, an electric power steering capable of detecting a current of each phase of a motor from a current flowing in a common line on the ground side of an inverter that supplies a drive voltage to the motor. The present invention relates to a control device and a motor drive control method.
従来より、運転者によりステアリング(ハンドル)に加えられた操舵トルクに応じてモ
ータを駆動させることにより操舵機構に操舵補助力を与える電動パワーステアリング装置
が知られている。この電動パワーステアリング装置に使用されるモータとして、近年、ブ
ラシレスモータが多く採用されるようになってきている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is known an electric power steering device that applies a steering assist force to a steering mechanism by driving a motor in accordance with a steering torque applied to a steering (handle) by a driver. In recent years, many brushless motors have been adopted as motors used in the electric power steering apparatus.
図1は、従来の電動パワーステアリング制御装置の概略構成図である。電動パワーステ
アリング制御装置(以下、EPS制御装置と記す)1は、マイクロコンピュータからなる
制御部2と、インバータ3と、電流検出回路4とを含んで構成されており、インバータ3
は、車両の操舵機構(図示せず)に設けられたモータ50に接続されている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a conventional electric power steering control device. An electric power steering control device (hereinafter referred to as an EPS control device) 1 includes a control unit 2 composed of a microcomputer, an
Is connected to a
また、ステアリングの操舵状態を検出するトルクセンサ5、車速を検出する車速センサ
6、モータ50の回転角(電気角)を検出する回転角センサ7等の各種センサが制御部2
に接続されており、トルクセンサ5で検出された操舵トルク信号、車速センサ6で検出さ
れた車速信号、回転角センサ7で検出された回転角信号等が制御部2に入力され、また電
流検出回路4で検出されたモータ50各相の電流値が制御部2に入力されるようになって
いる。なおモータ50には、永久磁石からなる界磁としてのロータと、U相、V相、W相
の3相コイルからなるステータとを含んで構成される3相ブラシレスモータが採用されて
いる。
The control unit 2 includes various sensors such as a
The steering torque signal detected by the
インバータ3は、直流電源であるバッテリ60から供給される直流電圧をパルス幅変調
(PWM)制御により3相の交流電圧に変換してモータ50に供給する機能を有するもの
であり、PWM駆動回路31と、スイッチング回路32とを含んで構成されている。
The
スイッチング回路32は、U相用に直列接続されたスイッチング素子UH、ULと、V
相用に直列接続されたスイッチング素子VH、VLと、W相用に直列接続されたスイッチ
ング素子WH、WLとが、バッテリ60と接地GNDとの間に並列接続された3相ブリッ
ジ回路構成となっており、スイッチング素子UH、UL間の接続点、スイッチング素子V
H、VL間の接続点、スイッチング素子WH、WL間の接続点が、モータ50のU相用端
子u、V相用端子v、W相用端子wにそれぞれ接続されている。
The
The switching elements VH and VL connected in series for the phase and the switching elements WH and WL connected in series for the W phase are connected in parallel between the
A connection point between H and VL and a connection point between the switching elements WH and WL are connected to a U-phase terminal u, a V-phase terminal v, and a W-phase terminal w of the
また、U相用のスイッチング素子ULと接地GNDとの間に電流検出用のシャント抵抗
Ruが介装され、V相用のスイッチング素子VLと接地GNDとの間に電流検出用のシャ
ント抵抗Rvが介装され、W相用のスイッチング素子WLと接地GNDとの間に電流検出
用のシャント抵抗Rwが介装されている。なお、各スイッチング素子UH、UL、・・・
には、図示しない帰還ダイオードが並列に接続されている。
A current detecting shunt resistor Ru is interposed between the U-phase switching element UL and the ground GND, and a current detecting shunt resistor Rv is provided between the V-phase switching element VL and the ground GND. A current detecting shunt resistor Rw is interposed between the W-phase switching element WL and the ground GND. Each switching element UH, UL,...
A feedback diode (not shown) is connected in parallel.
PWM駆動回路31は、制御部2から出力される各相のPWM信号に基づいて、U相、
V相、W相ごとにスイッチング回路32を構成する各スイッチング素子UH、UL、・・
・のオンオフを行うためのスイッチング信号を出力するパルス変調回路を含んで構成され
ている。
The
Each switching element UH, UL constituting the
A pulse modulation circuit that outputs a switching signal for turning on / off is configured.
次に、制御部2で行われるモータ50の駆動制御について説明する。まず、トルクセン
サ5で検出された操舵トルク信号等から指令トルクT*を算出し、指令トルクT*に基づ
いて、d軸(界磁成分)、q軸(トルク成分)それぞれの電流指令値Id*、Iq*を算
出する。一方、電流検出回路4で検出されたモータ50各相の電流Iu、Iv、Iwを回
転角(電気角)θに基づきdq変換してd軸、q軸それぞれの出力電流値Id、Iqを算
出する。
Next, drive control of the
次に電流指令値Id*、Iq*と出力電流値Id、Iqとの偏差が解消されるように比
例積分制御(PI制御)を行って、d軸、q軸それぞれの電圧指令値Vd*、Vq*を算
出する。
Next, proportional integral control (PI control) is performed so that the deviation between the current command values Id *, Iq * and the output current values Id, Iq is eliminated, and the voltage command values Vd *, Vq * is calculated.
そして、電圧指令値Vd*、Vq*を、電気角θeに基づきdq逆変換することにより
、モータ50各相の電圧指令値Vu*、Vv*、Vw*を求め、求めた電圧指令値Vu*
、Vv*、Vw*を各相のPWM指令値PWMu*、PWMv*、PWMw*に変換し、
変換された各相のPWM指令値をインバータ3のPWM駆動回路31に出力する。
Then, the voltage command values Vd * and Vq * are inversely converted by dq based on the electrical angle θe to obtain the voltage command values Vu *, Vv * and Vw * for each phase of the
, Vv *, Vw * are converted into PWM command values PWMu *, PWMv *, PWMw * for each phase,
The converted PWM command value of each phase is output to the
PWM駆動回路31では、PWM指令値に基づいて、スイッチング回路32の各スイッ
チング素子UH、UL、・・・をオンオフするタイミングを三角波比較方式により決定す
る。例えば、図2(a)に示したような三相交流指令波Vu*、Vv*、Vw*と、三角
波K(一般には、搬送波、又はキャリー波と呼ばれている)とを比較し、図2(b)に示
したように三相交流指令波Vu*、Vv*、Vw*と、三角波Kとの交点からスイッチン
グ素子UH、UL、・・・のオンオフするタイミングが決定され、モータ50に3相交流
電流が流されるようになっている。
In the
なお、図2(a)は、三角波Kと三相交流指令波との関係を概念的に示した図であり、
図2(b)は、三角波K、三相交流指令波、及び角スイッチング素子の動作波形の関係と
、各相の電流検出波形の関係とを示した拡大図である。なお、図2(b)では、三相交流
指令波を簡易的に直線で示しており、表示を簡明にするため、電源側のスイッチング素子
UH、VH、WHと接地側のスイッチング素子UL、VL、WLとの短絡防止用のデッド
タイムは割愛している。
2A is a diagram conceptually showing the relationship between the triangular wave K and the three-phase AC command wave.
FIG. 2B is an enlarged view showing the relationship between the operation waveform of the triangular wave K, the three-phase AC command wave, and the angular switching element, and the relationship of the current detection waveform of each phase. In FIG. 2 (b), the three-phase AC command wave is simply indicated by a straight line, and in order to simplify the display, the switching elements UH, VH, WH on the power supply side and the switching elements UL, VL on the ground side are shown. The dead time for preventing short circuit with WL is omitted.
上記のように構成されたEPS制御装置1では、電流フィードバック制御を行うために
モータ50各相に流れる電流値Iu、Iv、Iwを検出しているが、これら電流値の検出
は、シャント抵抗Ru、Rv、Rwに電流が流れているタイミング、例えば、図2(b)
において、直流電源側のスイッチング素子UH、VH、WHがすべてオフされ、接地側の
スイッチング素子UL、VL、WLがすべてオンされている期間におけるスイッチングノ
イズ等の影響を受けにくい三角波Kの山(頂点)P1のタイミングで行っており、このタ
イミングであれば、モータ50各相に流れる電流を一度に検出することが可能になってい
る。
In the
, The peak of the triangular wave K that is not easily affected by switching noise or the like during the period in which all the switching elements UH, VH, WH on the DC power supply side are turned off and all the switching elements UL, VL, WL on the ground side are turned on ) It is performed at the timing of P1, and at this timing, it is possible to detect the current flowing in each phase of the
しかしながら、上記した従来のEPS制御装置1では、電流検出用のシャント抵抗Ru
、Rv、Rwが、スイッチング回路32の下段側の各スイッチング素子UL、VL、WL
と接地GNDとの間にそれぞれ直列接続されているため、電流検出用のシャント抵抗を3
個設けなければならず、部品点数が多く、コストアップ等の要因となっていた。
However, in the conventional
, Rv, Rw are the switching elements UL, VL, WL on the lower side of the
Are connected in series with each other and ground GND, so that a shunt resistor for current detection is 3
The number of parts must be provided, and the number of parts is large, resulting in a cost increase.
そこで、モータに流れる電流をシャント抵抗1個で検出を行うように構成された装置も
提案されている。図3は、シャント抵抗1個でモータに流れる電流値を検出するように構
成されたインバータの回路構成を示している。但し、図1に示したインバータ3の構成部
品と同一機能を有する構成部品には同一符号を付し、その説明を省略する。
Therefore, an apparatus configured to detect the current flowing through the motor with one shunt resistor has also been proposed. FIG. 3 shows a circuit configuration of an inverter configured to detect a current value flowing through the motor with one shunt resistor. However, components having the same functions as those of the
インバータ3Aは、PWM駆動回路31と、スイッチング回路32Aとを含んで構成さ
れており、スイッチング回路32Aは、U相用のスイッチング素子UH、ULと、V相用
のスイッチング素子VH、VLと、W相用のスイッチング素子WH、WLとが、バッテリ
60と接地GNDとの間に並列接続された3相ブリッジ回路構成となっており、スイッチ
ング素子UL、VL、WLの接地側の共通ラインLにシャント抵抗R1が介装されている
。
The
以下、シャント抵抗R1でモータ50に流れる電流を検出する方法について説明する。
図4(a)は、高出力時における三角波Kと三相交流指令波との関係を示した図であり、
図4(b)は、三角波K、三相交流指令波、及び各スイッチング素子の動作波形と、シャ
ント抵抗R1の両端電圧から検出される電流検出波形との関係を示した拡大図である。な
お、図4(b)では、三相交流指令波を簡易的に直線で示しているとともに、表示を簡明
にするため短絡防止用のデッドタイムは割愛している。
Hereinafter, a method for detecting the current flowing through the
FIG. 4A is a diagram showing the relationship between the triangular wave K and the three-phase AC command wave at the time of high output,
FIG. 4B is an enlarged view showing the relationship between the triangular wave K, the three-phase AC command wave, the operation waveform of each switching element, and the current detection waveform detected from the voltage across the shunt resistor R1. In FIG. 4B, the three-phase alternating current command wave is simply indicated by a straight line, and the dead time for preventing a short circuit is omitted in order to simplify the display.
図4(b)に示した出力状態である場合、各スイッチング素子UH、UL、・・・のオ
ンオフ状態には、a〜dの4つの状態(区間)がある。
区間aは、電源側のスイッチング素子UH、VH、WHが全てON、接地側のスイッチ
ング素子UL、VL、WLが全てOFF状態となっており、電源側のスイッチング素子U
H、VH、WHとモータ50との間で電流が循環している非通電状態である。
In the output state shown in FIG. 4B, the on / off states of the switching elements UH, UL,... Have four states (sections) a to d.
In the section a, the switching elements UH, VH, and WH on the power supply side are all turned on, and the switching elements UL, VL, and WL on the ground side are all turned off.
This is a non-energized state in which current circulates between H, VH, and WH and the
区間bは、電源側のスイッチング素子VH、WHがON、接地側のスイッチング素子U
LがONの状態となっており、バッテリ60からインバータ3Aを介してモータ50へ電
力供給される通電状態であり、このとき共通ラインL(シャント抵抗R1)には、U相に
流れ込む相電流Iuが流れている。
In section b, the switching elements VH and WH on the power supply side are ON, and the switching element U on the ground side
L is in an ON state, and power is supplied from the
区間cは、電源側のスイッチング素子WHがON、接地側のスイッチング素子UL、V
LがONの状態となっており、バッテリ60からインバータ3Aを介してモータ50へ電
力供給される通電状態であり、このとき共通ラインL(シャント抵抗R1)には、W相か
ら流し出される相電流Iwが流れている。
In section c, the switching element WH on the power supply side is ON, the switching elements UL, V on the ground side
L is in an ON state, and power is supplied from the
区間dは、電源側のスイッチング素子UH、VH、WHが全てOFF、接地側のスイッ
チング素子UL、VL、WLが全てON状態となっており、接地側のスイッチング素子U
L、VL、WLとモータ50との間で電流が循環している非通電状態である。
In the section d, the switching elements UH, VH, WH on the power supply side are all OFF, the switching elements UL, VL, WL on the ground side are all ON, and the switching element U on the ground side
This is a non-energized state in which current circulates between L, VL, WL and the
したがって、図4に示した高出力状態では、三角波Kの1キャリア内における区間bに
おいてU相の相電流Iu、区間cにおいてW相の相電流Iwを検出することができる。換
言すれば、電源側のスイッチング素子UH、VH、WHのいずれか1相がONの時は、そ
の相の電流が検出でき、2相がONの時は、残りの相の電流が検出でき、1キャリア内で
2相分の電流検出を行うことが可能となっており、検出された電流値を利用して上記説明
した電流フィードバック制御を行うことが可能である。
Therefore, in the high output state shown in FIG. 4, it is possible to detect the U-phase phase current Iu in the section b and the W-phase phase current Iw in the section c within one carrier of the triangular wave K. In other words, when any one of the switching elements UH, VH, and WH on the power supply side is ON, the current of the phase can be detected, and when the two phases are ON, the current of the remaining phase can be detected. Current detection for two phases can be performed within one carrier, and the current feedback control described above can be performed using the detected current value.
しかしながら、シャント抵抗R1で相電流を検出する上記した制御方式を採用した場合
、電源側のスイッチング素子UH、VH、WHのいずれか1相のみONの区間、又は2相
がONの区間にしか電流検出ができないため、例えば、図5に示したような三相交流指令
波Vu*、Vv*、Vw*の値が小さい低出力時の場合等においては、電流検出可能な区
間bや区間cが、電流検出に必要な時間(A/Dサンプリング周期)よりも短くなって、
精度の高い電流検出が難しくなり、その結果、電流フィードバック制御による追従性が悪
化して、運転者のステアリング操作に対する操舵フィーリングが低下してしまう虞がある
という課題があった。
There is a problem that it is difficult to detect current with high accuracy, and as a result, the followability by current feedback control is deteriorated, and the steering feeling for the driver's steering operation may be reduced.
本発明は上記課題に鑑みなされたものであって、インバータの接地側の共通ラインに設
けた電流検出器1個によってモータの相電流を検出する構成であっても、運転者のステア
リング操作に対する操舵フィーリングを低下させることのないモータ駆動制御を行うこと
ができる電動パワーステアリング制御装置、及びモータ駆動制御方法を提供することを目
的としている。
The present invention has been made in view of the above-described problem, and even when the motor phase current is detected by one current detector provided on a common line on the ground side of the inverter, steering with respect to the steering operation of the driver is performed. An object of the present invention is to provide an electric power steering control apparatus and a motor drive control method capable of performing motor drive control without reducing feeling.
上記目的を達成するために本発明に係る電動パワーステアリング制御装置(1)は、直
流電源から供給される直流電圧をパルス幅変調制御により交流電圧に変換してモータに供
給するインバータと、該インバータを構成するスイッチング回路の接地側の共通ラインに
流れる電流を検出する電流検出手段と、該電流検出手段による電流検出精度を考慮して設
定された複数の制御モードの中から前記モータの出力状態に対応した制御モードを選択し
てモータ駆動制御を行う制御手段とを備えていることを特徴としている。
In order to achieve the above object, an electric power steering control device (1) according to the present invention includes an inverter that converts a DC voltage supplied from a DC power source into an AC voltage by pulse width modulation control and supplies the AC voltage to the motor, and the inverter Current detecting means for detecting a current flowing in a common line on the ground side of the switching circuit constituting the switching circuit, and the output state of the motor from among a plurality of control modes set in consideration of current detection accuracy by the current detecting means And a control means for performing motor drive control by selecting a corresponding control mode.
上記電動パワーステアリング制御装置(1)によれば、前記電流検出手段による電流検
出精度が低くなる出力状態のときには、前記複数の制御モードの中から前記モータの出力
状態に対応した、すなわち、前記電流検出手段による電流検出精度の低下の影響を受けな
い適切な制御モードを選択してモータ駆動制御を行うことにより、前記電流検出手段によ
る電流検出精度の低下に起因する電流フィードバック制御の追従性の悪化を防止すること
ができ、運転者のステアリング操作に対する操舵フィーリングの低下を防止することがで
きる。したがって、前記電流検出手段により電流検出を行う構成であったとしても運転者
に違和感を感じさせない操舵性に優れた電動パワーステアリング制御を行うことができる
。
According to the electric power steering control device (1), when the output state is such that the current detection accuracy by the current detection means is low, the output state of the motor corresponds to the output state of the motor from among the plurality of control modes. Decreasing follow-up of current feedback control due to a decrease in current detection accuracy by the current detection unit by selecting an appropriate control mode that is not affected by a decrease in current detection accuracy by the detection unit It is possible to prevent the steering feeling from being lowered by the driver's steering operation. Therefore, even if it is the structure which performs an electric current detection by the said electric current detection means, the electric power steering control excellent in the steering property which does not make a driver | operator feel uncomfortable can be performed.
また本発明に係るモータ駆動制御方法は、直流電源から供給される直流電圧をインバー
タを介して交流電圧に変換してモータに供給するモータ駆動制御方法であって、前記イン
バータを構成するスイッチング回路の接地側の共通ラインに流れる電流を検出する電流検
出手段による電流検出精度を考慮して設定された複数の制御モードの中から前記モータの
出力状態に対応した制御モードを選択し、該選択した制御モードに対応するモータ駆動制
御を行うことを特徴としている。
A motor drive control method according to the present invention is a motor drive control method for converting a DC voltage supplied from a DC power source into an AC voltage via an inverter and supplying the converted voltage to a motor, wherein the switching circuit constituting the inverter A control mode corresponding to the output state of the motor is selected from a plurality of control modes set in consideration of current detection accuracy by a current detection means for detecting a current flowing in the common line on the ground side, and the selected control The motor drive control corresponding to the mode is performed.
上記モータ駆動制御方法によれば、前記電流検出手段による電流検出精度が低くなる出
力状態のときには、前記複数の制御モードの中から前記モータの出力状態に対応した、す
なわち、前記電流検出手段による電流検出精度の低下の影響を受けない適切な制御モード
を選択してモータ駆動制御を行うことにより、前記電流検出手段による電流検出精度の低
下に起因する電流フィードバック制御の追従性の悪化を防止することができる。
According to the motor drive control method, when the output state is such that the current detection accuracy by the current detection unit is low, the current detection unit corresponds to the output state of the motor from among the plurality of control modes, that is, the current by the current detection unit. By selecting an appropriate control mode that is not affected by a decrease in detection accuracy and performing motor drive control, it is possible to prevent deterioration in follow-up performance of current feedback control due to a decrease in current detection accuracy by the current detection means. Can do.
以下、本発明に係る電動パワーステアリング制御装置、及びモータ駆動制御方法の実施
の形態を図面に基づいて説明する。図6は、実施の形態に係る電動パワーステアリング制
御装置(EPS制御装置)の要部を概略的に示したブロック図である。但し、ここでは図
1に示した従来のEPS制御装置と同様の構成部品については、同符号を付し、その説明
を省略する。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of an electric power steering control device and a motor drive control method according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a block diagram schematically showing a main part of the electric power steering control device (EPS control device) according to the embodiment. However, the same components as those of the conventional EPS control apparatus shown in FIG.
電動パワーステアリング制御装置(EPS制御装置)10は、CPU21、RAM22
、ROM23を含んで構成される制御部20と、インバータ30と、電流検出回路40と
を含んで構成されており、インバータ30は、車両の操舵機構(図示せず)に設けられた
モータ(3相ブラシレスモータ)50に接続されている。
The electric power steering control device (EPS control device) 10 includes a
The
また、ステアリングの操舵状態を検出するトルクセンサ5、車速を検出する車速センサ
6、モータ50の回転角(電気角)を検出する回転角センサ7、直流電源であるバッテリ
60の電源電圧を検出する電源電圧センサ8等の各種センサが制御部20に接続されてお
り、トルクセンサ5で検出される操舵トルク信号、車速センサ6で検出される車速信号、
回転角センサ7で検出される回転角信号、電源電圧センサ8で検出される電圧信号などが
制御部20に入力され、またインバータ30を構成するスイッチング回路32Aの接地側
の共通ラインLに流れる電流が電流検出回路40で検出され、制御部20に出力されるよ
うになっている。
Further, a
A rotation angle signal detected by the
インバータ30は、バッテリ60から供給される直流電圧をPWM制御により3相の交
流電圧に変換してモータ50に供給する機能を有するものであり、図3に示したインバー
タ3Aと略同様の回路構成となっており、スイッチング素子UL、VL、WLの接地側の
共通ラインLにシャント抵抗R1が1つだけ介装された構成となっている。
The
次にEPS制御装置10における制御部20の機能について説明する。図7は、EPS
制御装置10における制御部20の機能を説明するためのブロック図である。
CPU21は、制御モード選択手段21a、指令トルク演算手段21b、電流指令値演
算手段21c、電圧指令値演算手段21d、推定電圧指令値演算手段21e、2相3相変
換手段21f、PWM変換手段21g、第1の出力電流変換手段21h、及び第2の出力
電流変換手段21iを含んで構成されている。また、ROM23には、制御モード判定マ
ップ23a、推測制御(フィードフォワード制御)を行うための電圧指令値の補正パラメ
ータ情報23bの他、CPU21の動作プログラム等が格納されている。
Next, functions of the
3 is a block diagram for explaining a function of a
The
制御モード選択手段21aは、トルクセンサ5で検出された操舵トルクTrq、回転角
センサ7で検出された電気角θから求められたモータ角速度ω、電源電圧センサ8で検出
された電源電圧Vbに基づいて制御モードを選択する。すなわち、操舵トルクTrq、モ
ータ角速度ω、電源電圧Vbの各検出データを、ROM23に格納されている制御モード
判定マップ23aに当てはめて、これら検出データに対応する制御モードを判定する。
The control mode selection means 21 a is based on the steering torque Trq detected by the
図8は、制御モード判定マップ23aを説明するための概念図である。制御モード判定
マップ23aには、操舵トルクTrq、モータ角速度ω、電源電圧Vbとの関係に基づい
て第1の制御モードm1、第2の制御モードm2、及び第3の制御モードm3の各判定領
域が設定されている。
FIG. 8 is a conceptual diagram for explaining the control
第1の制御モードm1は、モータ50が所定の低出力状態(操舵アシストが殆ど必要な
い状態)である場合(換言すると、図4、5に示した電流検出区間b、区間cが十分確保
できずに、電流検出回路40での電流検出精度が低下する可能性が高い場合)に選択され
る制御モードである。第1の制御モードm1が選択された場合には、電流検出回路40で
検出される電流値を用いる電流フィードバック制御の代わりに、電圧指令値を推測する推
測制御(フィードフォワード制御)によりモータ駆動制御を行うようになっている。
The first control mode m1 is when the
第2の制御モードm2は、モータ50が所定の高出力状態(操舵アシストが必要な状態
)であり、かつステアリングが所定の低速操舵状態(ステアリングを緩やかに操舵してい
る状態)である場合(換言すると、図4、5に示した電流検出区間b、区間cが、十分確
保できる位相と、電流値の高い電流検出区間bのみ確保できる位相とが混在している場合
)に選択される制御モードである。第2の制御モードm2が選択された場合には、電流値
の高い方の電流検出区間から電流値(ピーク電流値)を検出し、1相分のピーク電流値か
ら出力電流値を求めて、電流フィードバック制御を行うようになっている。
The second control mode m2 is when the
第3の制御モードm3は、モータ50が所定の高出力状態(操舵アシストが必要な状態
)であり、かつステアリングが所定の高速操舵状態(ステアリングを急峻に操舵している
状態)である場合(換言すると、図4、5に示した電流検出区間b、区間cが、殆どの位
相で十分確保できる場合)に選択される制御モードである。第3の制御モードm3が選択
された場合には、2相の電流値を検出し、検出された電流値をdq変換して出力電流値を
求め、電流フィードバック制御を行うようになっている。
The third control mode m3 is when the
指令トルク演算手段21bは、トルクセンサ5で検出された操舵トルクTrq、車速セ
ンサ6で検出された車速s、回転角センサ7で検出された電気角θに基づいて、操舵補助
トルクの目標値となる指令トルクT*を算出し、電流指令値演算手段21cに出力する。
Based on the steering torque Trq detected by the
電流指令値演算手段21cは、指令トルクT*に基づいて、d軸指令電流値Id*、q
軸指令電流値Iq*をそれぞれ算出し、第1の制御モードm1が選択されている場合には
推定電圧指令値演算手段21eに出力する一方、第2又は第3の制御モードm2、m3が
選択されている場合には電圧指令値演算手段21dに出力する。
Based on the command torque T *, the current command value calculation means 21c calculates the d-axis command current value Id *, q
The shaft command current value Iq * is calculated and output to the estimated voltage command value calculating means 21e when the first control mode m1 is selected, while the second or third control mode m2 or m3 is selected. If it is, it is output to the voltage command value calculation means 21d.
なお、これら指令電流値Id*、Iq*は、モータの回転子上の永久磁石が作り出す回
転磁束と同期した回転座標系において、永久磁石と同一方向のd軸及びこれに直交したq
軸にそれぞれ対応するもので、指令電流値Id*は、モータの界磁電流の大きさを指定し
、指令電流値Iq*は、モータにより発生されるトルクの大きさを指定している。
These command current values Id * and Iq * are the d axis in the same direction as the permanent magnet and q orthogonal to the same in the rotating coordinate system synchronized with the rotating magnetic flux generated by the permanent magnet on the rotor of the motor.
The command current value Id * designates the magnitude of the field current of the motor, and the command current value Iq * designates the magnitude of the torque generated by the motor.
電圧指令値演算手段21dは、指令電流値Id*、Iq*と、第1又は第2の出力電流
変換手段21h、21iで変換されたd軸出力電流値Id(又はId1)、q軸出力電流
値Iq(又はIq1)との各偏差を算出し、各偏差に基づいて、出力電流値Id(又はI
d1)、Iq(又はIq1)を指令電流値Id*、Iq*に追従させるためのd軸指令電
圧値Vd*(又はVd1*)q軸指令電圧値Vq*(又はVq1*)を算出し、2相3相
変換手段21fに出力する。
The voltage command value calculation means 21d includes the command current values Id * and Iq *, the d-axis output current value Id (or Id1) converted by the first or second output current conversion means 21h and 21i, and the q-axis output current. Each deviation from the value Iq (or Iq1) is calculated, and based on each deviation, the output current value Id (or I
d1), a d-axis command voltage value Vd * (or Vd1 *) q-axis command voltage value Vq * (or Vq1 *) for causing Iq (or Iq1) to follow the command current values Id * and Iq *, Output to the two-phase / three-phase conversion means 21f.
また、推定電圧指令値演算手段21eは、指令電流値Id*、Iq*に対応するd軸指
令電圧値Vd*、q軸指令電圧値Vq*をそれぞれ算出し、モータ相間のインピーダンス
差に起因する各相電流の振幅差やオフセットのずれによるトルクリップルが生じないよう
に、ROM23に格納されている電気角や温度などの補正パラメ−タ情報23bに基づい
て、指令電圧値Vd*、Vq*を補正して、d軸推定指令電圧値Vd2*、q軸推定指令
電圧値Vq2*を算出し、2相3相変換手段21fに出力する。
Further, the estimated voltage command
2相3相変換手段21fは、指令電圧値Vd*(又はVd1*)、Vq*(又はVq1
*)、又は推定指令電圧値Vd2*、Vq2*をdq逆変換(3相変換)して、モータ各
相の電圧指令値Vu*、Vv*、Vw*を算出し、PWM変換手段21gに出力する。
The two-phase / three-phase conversion means 21f is configured to output a command voltage value Vd * (or Vd1 *), Vq * (or Vq1
*) Or estimated command voltage values Vd2 * and Vq2 * are inversely converted (three-phase conversion) to calculate voltage command values Vu *, Vv * and Vw * for each phase of the motor, and output to the PWM conversion means 21g. To do.
PWM変換手段21gは、モータ50各相の電圧指令値Vu*、Vv*、Vw*をPW
M指令値(PWM信号)PWMu*、PWMv*、PWMw*にそれぞれ変換し、変換さ
れた各相のPWM指令値PWMu*、PWMv*、PWMw*をインバータ30(のPW
M駆動回路31)に出力する。
The
M command values (PWM signals) are converted into PWMu *, PWMv *, and PWMw *, respectively, and the converted PWM command values PWMu *, PWMv *, and PWMw * are converted into inverters 30 (PW
Output to the M drive circuit 31).
また、電流検出回路40は、インバータ30の接地側の共通ラインLに介装されたシャ
ント抵抗R1の両端に生じる抵抗電圧値を第1の出力電流変換手段21h、又は第2の出
力電流変換手段21iに出力する回路である。
In addition, the
第1の出力電流変換手段21hは、制御モード選択手段21aにより第2の制御モード
m2が選択された場合に機能するものであり、三角波Kの1キャリア内で検出される電流
値のうちの値(絶対値)が大きい方の電流値(ピーク電流値)Ip、電流指令値演算手段
21cで算出された電流指令値Id*、Iq*、及び電気角θを用いる下記の式2に基づ
いて、q軸出力電流値Iq1を算出し、電流フィードバック制御を行うように電圧指令値
演算手段21dに出力する。
The first output
以下、q軸出力電流値Iq1を求める方法について説明する。まず、3相各相に流れる
電流をIu、Iv、Iwとすると、ピーク電流値Ipは、Ip=MAX(Iu、Iv、I
w)である。
ここで、Iu=√(2/3×(Iq2 +Id2 ))×Sin(θ−φ)、
Iv=√(2/3×(Iq2 +Id2 ))×Sin(θ−φ−3π/2)、
Iv=√(2/3×(Iq2 +Id2 ))×Sin(θ−φ+3π/2)で表せる。なお、θは、電気角(rad)、φは電気角に対する位相遅れ分(rad)(φ=Atan(Id*/Iq*))である。
Hereinafter, a method for obtaining the q-axis output current value Iq1 will be described. First, assuming that the currents flowing in the three phases are Iu, Iv, and Iw, the peak current value Ip is Ip = MAX (Iu, Iv, Iw
w).
Here, Iu = √ (2/3 × (Iq 2 + Id 2 )) × Sin (θ−φ),
Iv = √ (2/3 × (Iq 2 + Id 2 )) × Sin (θ−φ−3π / 2),
Iv = √ (2/3 × (Iq 2 + Id 2 )) × Sin (θ−φ + 3π / 2). Here, θ is an electrical angle (rad), and φ is a phase delay (rad) with respect to the electrical angle (φ = Atan (Id * / Iq *)).
また、ピーク電流値Ipは、図9に示した電気角θとモータ電流値との関係図から分か
るように、電気角60°(π/3)ごとに同じ波形が繰り返され、以下の式1で表せる。
Ip=√(2/3×(Iq2 +Id2 ))×Sin(ψ−2π/3−φ)・・式1
ψ=θ−φ−π/3×TRUNC(θ×π/3−1) (θ>φ)
ψ=θ−φ+π/3 (θ≦φ)
なお、TRUNCは()内整数部を導く関数である。
Further, as can be seen from the relationship diagram between the electrical angle θ and the motor current value shown in FIG. 9, the peak current value Ip has the same waveform repeated every
Ip = √ (2/3 × (Iq 2 + Id 2 )) × Sin (ψ−2π / 3−φ).
ψ = θ−φ−π / 3 × TRUNC (θ × π / 3-1) (θ> φ)
ψ = θ−φ + π / 3 (θ ≦ φ)
TRUNC is a function for deriving an integer part in parentheses.
これより、q軸出力電流値Iqの絶対値ABS(Iq)は、以下の式2で算出できる。
ABS(Iq)=√(2/3×(Iq2 /Sin(ψ−2π/3−φ)−Id2 )・・・・・式2
なお、式2中のd軸出力電流値Idには、d軸指令電流値Id*を推定値として代入し
、φは、Atan(Id*/Iq*)より求め、ピーク電流値Iqには、実際に検出され
たピーク電流値を代入し、ψは、電気角θから求めた値を代入する。
Thus, the absolute value ABS (Iq) of the q-axis output current value Iq can be calculated by the following equation 2.
ABS (Iq) = √ (2/3 × (Iq 2 / Sin (ψ-2π / 3−φ) −Id 2 ).
Note that the d-axis command current value Id * is substituted as an estimated value for the d-axis output current value Id in Equation 2, φ is obtained from Atan (Id * / Iq *), and the peak current value Iq is The actually detected peak current value is substituted, and ψ is substituted with the value obtained from the electrical angle θ.
また、ピーク電流値Iqの向き(符号)については、電気角θからモータ角速度ωを求
め、この角速度ωの正負により決定する。すなわち角速度ω>0ならIq=ABS(Iq
)、角速度ω≦0ならIq=−ABS(Iq)とする。
Further, the direction (sign) of the peak current value Iq is determined by obtaining the motor angular velocity ω from the electrical angle θ and by positive / negative of the angular velocity ω. That is, if the angular velocity ω> 0, Iq = ABS (Iq
), Iq = −ABS (Iq) if angular velocity ω ≦ 0.
第2の出力電流変換手段21iは、制御モード選択手段21aにより、第3の制御モー
ドm3が選択された場合に機能するものであり、電流検出回路40で検出された2相の電
流値と、この2相の電流値に基づいて計算された残りの相の電流値とを求め、これら3相
の出力電流値Iu、Iv、Iwをd軸出力電流値Id、及びq軸出力電流値Iqに変換し
、電流フィードバック制御を行うように電圧指令値演算手段21dに出力する。
The second output current conversion means 21i functions when the third control mode m3 is selected by the control mode selection means 21a, and the two-phase current value detected by the
次に実施の形態に係る電動パワーステアリング制御装置10における制御部20の行う
処理動作を図10に示したフロ−チャ−トに基づいて説明する。なお、本処理動作は、所
定周期(例えば0.4ミリ秒)ごとに実行される。例えば、タイマ割り込み処理によって
行われる。
Next, the processing operation performed by the
まず、ステップS1では、操舵トルクTrq、モータ角速度ω、電源電圧Vbを検出し
、次のステップS2では、これら検出値を制御モード判定マップ23aに当てはめて、該
当する制御モードを判定する。
First, in step S1, the steering torque Trq, the motor angular velocity ω, and the power supply voltage Vb are detected, and in the next step S2, these detected values are applied to the control
ステップS2において、第1の制御モードm1に該当すると判断すればステップS3に
進み、ステップS3では、操舵トルクTrq、車速s、電気角θに基づいて、操舵補助ト
ルクの目標値となる指令トルクT*を算出する処理を行い、次のステップS4では、指令
トルクT*に基づいて、d軸指令電流値Id*、q軸指令電流値Iq*を算出する処理を
行い、その後ステップS5に進む。
If it is determined in step S2 that the first control mode m1 is applicable, the process proceeds to step S3. In step S3, a command torque T that is a target value of the steering assist torque based on the steering torque Trq, the vehicle speed s, and the electrical angle θ. Processing for calculating * is performed, and in the next step S4, processing for calculating the d-axis command current value Id * and the q-axis command current value Iq * is performed based on the command torque T *, and then the process proceeds to step S5.
ステップS5では、指令電流値Id*、Iq*に対応するd軸指令電圧値Vd*、q軸
指令電圧値Vq*を算出し、次のステップS6では、電気角や温度等の補正パラメータ情
報23bに基づいて、指令電圧値Vd*、Vq*を補正し、d軸推定指令電圧値Vd2*
、q軸推定指令電圧値Vq2*を算出する推測制御(フィードフォワード制御)を行い、
その後ステップS7に進む。
In step S5, a d-axis command voltage value Vd * and a q-axis command voltage value Vq * corresponding to the command current values Id * and Iq * are calculated. In the next step S6,
, Perform a guess control (feed forward control) to calculate the q-axis estimation command voltage value Vq2 *,
Thereafter, the process proceeds to step S7.
ステップS7では、推定指令電圧値Vd2*、Vq2*をdq逆変換(3相変換)して
、各相の電圧指令値Vu2*、Vv2*、Vw2*を算出する処理を行い、次のステップ
S8では、各相の電圧指令値Vu2*、Vv2*、Vw2*を各相のPWM指令値(PW
M信号)PWMu2*、PWMv2*、PWMw2*に変換し、ステップS9では、変換
された各相のPWM指令値PWMu2*、PWMv2*、PWMw2*をインバータ30
(のPWM駆動回路31)に出力する処理を行い、その後処理を終える。
In step S7, the estimated command voltage values Vd2 * and Vq2 * are inversely converted (three-phase conversion) to calculate the voltage command values Vu2 *, Vv2 * and Vw2 * of each phase, and the next step S8 Then, the voltage command values Vu2 *, Vv2 *, and Vw2 * for each phase are converted into the PWM command values (PW for each phase).
M signal) PWMu2 *, PWMv2 *, and PWMw2 * are converted. In step S9, the converted PWM command values PWMu2 *, PWMv2 *, and PWMw2 * of the respective phases are converted into
The process of outputting to (PWM drive circuit 31) is performed, and then the process ends.
一方ステップS2において、第2の制御モードm2に該当すると判断すればステップS
10に進み、ステップS10では、ステップS3と同様に指令トルクT*を算出する処理
を行い、次のステップS11では、ステップS4と同様にd軸指令電流値Id*、q軸指
令電流値Iq*を算出する処理を行い、その後ステップS12に進む。
On the other hand, if it is determined in step S2 that it corresponds to the second control mode m2, step S2 is executed.
In step S10, the command torque T * is calculated in the same manner as in step S3. In the next step S11, the d-axis command current value Id * and the q-axis command current value Iq * are the same as in step S4. Is performed, and then the process proceeds to step S12.
ステップS12では、三角波Kの1キャリア内における電流値(絶対値)が最も大きい
相のピーク電流値Ipを検出する処理を行う。この場合、2相検出したうちの高い相の値
をピーク電流値Ipとする他、電流検出回路40にピークホールド回路を設けて、1キャ
リア内のピーク電流を検出する構成とすることもできる。
In step S12, processing for detecting the peak current value Ip of the phase having the largest current value (absolute value) in one carrier of the triangular wave K is performed. In this case, in addition to setting the value of the higher phase of the two phases detected as the peak current value Ip, a peak hold circuit may be provided in the
次のステップS13では、検出されたピーク電流値Ip、電流指令値Id*、Iq*、
及び電気角θを上記した式2に代入して、q軸出力電流値Iq1を算出し、その後ステッ
プS14に進む。
In the next step S13, the detected peak current value Ip, current command value Id *, Iq *,
Then, the q-axis output current value Iq1 is calculated by substituting the electrical angle θ into the above-described equation 2, and then the process proceeds to step S14.
ステップS14では、指令電流値Id*、Iq*と、出力電流値Id1(この場合、指
令電流値Id*と同じ値が採用される)、Iq1との各偏差(ΔId1、ΔIq1)を算
出し、各偏差に基づいて、出力電流値Id1、Iq1を指令電流値Id*、Iq*に追従
させるためのd軸指令電圧値Vd1*、q軸指令電圧値Vd1*を算出し、その後ステッ
プS15に進む。
In step S14, the command current values Id * and Iq *, the output current value Id1 (in this case, the same value as the command current value Id * is adopted), and each deviation (ΔId1, ΔIq1) from Iq1 are calculated. Based on each deviation, a d-axis command voltage value Vd1 * and a q-axis command voltage value Vd1 * for causing the output current values Id1 and Iq1 to follow the command current values Id * and Iq * are calculated, and then the process proceeds to step S15. .
ステップS15では、指令電圧値Vd1*、Vq1*をdq逆変換(3相変換)して、
各相の電圧指令値Vu1*、Vv1*、Vw1*を算出する処理を行い、次のステップS
16では、各相の電圧指令値Vu1*、Vv1*、Vw1*を各相のPWM指令値(PW
M信号)PWMu1*、PWMv1*、PWMw1*に変換し、次のステップS17では
、変換された各相のPWM指令値PWMu1*、PWMv1*、PWMw1*をインバー
タ30(のPWM駆動回路31)に出力する処理を行い、その後処理を終える。
In step S15, the command voltage values Vd1 * and Vq1 * are subjected to dq reverse conversion (three-phase conversion),
Processing for calculating voltage command values Vu1 *, Vv1 *, Vw1 * for each phase is performed, and the next step S
16, the voltage command values Vu1 *, Vv1 *, and Vw1 * for each phase are converted into PWM command values (PW for each phase).
M signal) PWMu1 *, PWMv1 *, and PWMw1 * are converted, and in the next step S17, the converted PWM command values PWMu1 *, PWMv1 *, and PWMw1 * of each phase are output to the inverter 30 (the
一方ステップS2において、第3の制御モードm3に該当すると判断すればステップS
18に進み、ステップS18では、ステップS3と同様に指令トルクT*を算出する処理
を行い、次のステップS19では、ステップS4と同様にd軸指令電流値Id*、q軸指
令電流値Iq*を算出する処理を行い、その後ステップS20に進む。
On the other hand, if it is determined in step S2 that it corresponds to the third control mode m3, step S2 is executed.
In step S18, the command torque T * is calculated in the same manner as in step S3. In step S19, the d-axis command current value Id * and the q-axis command current value Iq * are the same as in step S4. Is performed, and then the process proceeds to step S20.
ステップS20では、電流検出回路40を介して三角波Kの1キャリア内で2相の電流
値を検出し、この2相の電流値に基づいて残りの相の電流値を求める処理を行い、その後
ステップS21に進む。なお位相(電気角)によっては、2相の電流値を精度良く検出す
ることが難しい場合もあるので、サンプリング時の電気角が、2相の電流値を精度良く検
出することが難しい電気角である場合には、そのタイミングでの2相の電流値の検出は行
わないようにすれば、電流値の検出精度をさらに高めることができる。あるいは、各スイ
ッチング素子UH、UL、・・のオンオフのデューティ差(例えば、図4、5に示した区
間b、区間cの時間幅)が、所定値以下(サンプリング周期よりも短い)の場合には、そ
のタイミングでの2相の電流値の検出は行わないようにすれば、同様に電流値の検出精度
をさらに高めることができる。
In step S20, a current value of two phases is detected in one carrier of the triangular wave K through the
次のステップS21では、3相の出力電流値Iu、Iv、Iwをd軸出力電流値Id、
及びq軸出力電流値Iqに変換する処理を行い、その後ステップS22に進む。ステップ
S22では、指令電流値Id*、Iq*と、出力電流値Id、Iqとの各偏差(ΔId、
ΔIq)を算出し、各偏差に基づいて、出力電流値Id、Iqを指令電流値Id*、Iq
*に追従させるためのd軸指令電圧値Vd*、q軸指令電圧値Vd*を算出する処理を行
い、その後ステップS23に進む。
In the next step S21, the three-phase output current values Iu, Iv, Iw are converted into d-axis output current values Id,
And the process which converts into q-axis output electric current value Iq is performed, and it progresses to step S22 after that. In step S22, each deviation (ΔId, Iq *) between the command current values Id * and Iq * and the output current values Id and Iq.
ΔIq) is calculated, and the output current values Id and Iq are converted into command current values Id * and Iq based on the deviations.
Processing for calculating a d-axis command voltage value Vd * and a q-axis command voltage value Vd * for following the * is performed, and then the process proceeds to step S23.
ステップS23では、指令電圧値Vd*、Vq*をdq逆変換(3相変換)して、各相
の電圧指令値Vu*、Vv*、Vw*を算出する処理を行い、次のステップS24では、
各相の電圧指令値Vu*、Vv*、Vw*を各相のPWM指令値(PWM信号)PWMu
*、PWMv*、PWMw*に変換し、次のステップS25では、変換された各相のPW
M指令値PWMu*、PWMv*、PWMw*をインバータ30(のPWM駆動回路31
)に出力する処理を行い、その後処理を終える。
In step S23, the command voltage values Vd * and Vq * are inversely converted (three-phase conversion) to calculate the voltage command values Vu *, Vv * and Vw * for each phase. In the next step S24, ,
The voltage command values Vu *, Vv *, and Vw * for each phase are converted into PWM command values (PWM signals) PWMu for each phase.
*, PWMv *, PWMw *, and in the next step S25, the converted PW of each phase
The M command values PWMu *, PWMv *, and PWMw * are converted into the inverter 30 (the
) Is output, and then the processing ends.
上記実施の形態に係る電動パワーステアリング制御装置(EPS制御装置)10によれ
ば、電流検出回路40によりシャント抵抗R1に流れる電流を検出する構成であったとし
ても、操舵トルクTrqと、モータ角速度ωと、電源電圧Vbとに基づいて、複数の制御
モードの中から電流検出回路40による電流検出精度の低下の影響を受けにくい制御モー
ドが選択され、該選択された制御モードに対応するモータ駆動制御が行われる。
According to the electric power steering control apparatus (EPS control apparatus) 10 according to the above embodiment, even if the
例えば、モータ50が所定の低出力状態である場合には、第1の制御モードm1が選択
され、電流検出回路40により検出される電流値を用いずに(すなわち、電流フィードバ
ック制御は行わずに)、パルス幅変調制御を行うための電圧指令値を推測するフィードフ
ォワード制御によるモータ制御が行われる。したがって、電流検出回路40による電流検
出精度が低下した状態のまま電流フィードバック制御が行われることを防止することがで
き、電圧指令値を推測する制御により、運転者に違和感を感じさせない操舵性に優れた電
動パワーステアリング制御を行うことができる。
For example, when the
また、モータ50が所定の高出力状態であり、かつステアリングが所定の低速操舵状態
である場合には、第2の制御モードm2が選択され、電流検出回路40で精度良く検出可
能な1相のピーク電流値Ipと、モータの電気角θと、電流指令値Id*、Iq*とを用
いて出力電流値Iq1*を推定し、出力電流値Iq1*を用いた電流フィードバック制御
によるモータ制御が行われるので、精度良く検出できる1相のピーク電流値Ipを利用す
ることにより、追従性が損なわれない操舵性の良好な電流フィードバック制御を行うこと
ができる。
Further, when the
また、モータ50が所定の高出力状態であり、かつステアリングが所定の高速操舵状態
である場合には、第3の制御モードm3が選択され、電流検出回路40で検出可能な複数
相の電流値を出力電流値Id、Iqに変換し、該変換された出力電流値Id、Iqを用い
た電流フィードバック制御によるモータ制御が行われるので、精度良く検出可能な2相の
電流値を用いて、追従性が損なわれない操舵性の良好な電流フィードバック制御を行うこ
とができる。
Further, when the
したがって、電流検出回路40によるシャント抵抗R1での電流検出精度が低くなる出
力状態のときには、電流検出回路40による電流検出精度の低下の影響を受けにくい適切
な制御モードを選択することにより、電流検出手段による電流検出精度の低下に起因する
電流フィードバック制御の追従性の悪化を防止することができ、運転者のステアリング操
作に対する操舵フィーリングの低下を防止することができる。
Therefore, in an output state in which the current detection accuracy at the shunt resistor R1 by the
また、これらの制御は、特殊なベクトル制御を用いることなく、電流フィードバック制
御と推測制御との切り替え制御で実現できるので、CPU21の演算負荷を高めることな
くモータ制御を行うことができ、処理速度の高いCPUを用いなくても実用化でき、装置
のコストを抑えることができる。
Further, since these controls can be realized by switching control between current feedback control and estimation control without using special vector control, motor control can be performed without increasing the calculation load of the
なお、上記実施の形態では、第1の制御モードm1が選択された場合にだけ、推測制御
により推定指令電圧値Vd2*、Vq2*を算出するようになっているが、別の実施の形
態では、第2又は第3の制御モードm2又はm3が選択された場合でも、常に推測制御を
行って推定指令電圧値Vd2*、Vq2*を算出し、第2の制御モードm2である場合に
は、指令電圧値Vd1*、Vq1*と推定指令電圧値Vd2*、Vq2*との差を求め、
また、第3の制御モードm3である場合には、指令電圧値Vd*、Vq*と推定指令電圧
値Vd2*、Vq2*との差を求め、その差が、所定値(検出電流値等に異常があると判
定できる値)以上となった場合には、フェールモードに移行して、推定指令電圧値Vd2
*、Vq2*を減衰させた電流値で制御を行う構成としてもよく、係る構成によれば、異
常時に速やかにフェールモードに移行することができる。
In the above embodiment, the estimated command voltage values Vd2 * and Vq2 * are calculated by the speculative control only when the first control mode m1 is selected, but in another embodiment, Even when the second or third control mode m2 or m3 is selected, the estimation command voltage values Vd2 * and Vq2 * are always calculated by performing the estimation control, and when the second control mode m2 is selected, Find the difference between the command voltage values Vd1 *, Vq1 * and the estimated command voltage values Vd2 *, Vq2 *,
In the third control mode m3, the difference between the command voltage values Vd * and Vq * and the estimated command voltage values Vd2 * and Vq2 * is obtained, and the difference is a predetermined value (the detected current value or the like). When the value is greater than or equal to the value that can be determined to be abnormal), the mode shifts to the fail mode and the estimated command voltage value Vd2
It is good also as a structure which controls by the electric current value which attenuated * and Vq2 *, and according to such a structure, it can transfer to fail mode promptly at the time of abnormality.
10 電動パワーステアリング制御装置(EPS制御装置)
20 制御部
21 CPU
22 RAM
23 ROM
30 インバータ
31 PWM駆動回路
32 スイッチング回路
R1 シャント抵抗
40 電流検出回路
50 モータ
60 バッテリ(直流電源)
10 Electric power steering control device (EPS control device)
20
22 RAM
23 ROM
30
Claims (6)
に供給するインバータと、
該インバータを構成するスイッチング回路の接地側の共通ラインに流れる電流を検出す
る電流検出手段と、
該電流検出手段による電流検出精度を考慮して設定された複数の制御モードの中から前
記モータの出力状態に対応した制御モードを選択してモータ駆動制御を行う制御手段とを
備えていることを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。 An inverter that converts a DC voltage supplied from a DC power source into an AC voltage by pulse width modulation control and supplies the AC voltage to the motor;
Current detecting means for detecting a current flowing in the common line on the ground side of the switching circuit constituting the inverter;
Control means for performing motor drive control by selecting a control mode corresponding to the output state of the motor from a plurality of control modes set in consideration of current detection accuracy by the current detection means. An electric power steering control device.
1の制御モードと、前記モータが所定の高出力状態であり、かつステアリングが所定の低
速操舵状態である場合に選択される第2の制御モードと、前記モータが所定の高出力状態
であり、かつ前記ステアリングが所定の高速操舵状態である場合に選択される第3の制御
モードとが含まれ、
これら制御モードが、前記ステアリングの操舵状態を示す操舵トルクと、前記モータの
角速度と、前記直流電源の電源電圧とに基づいて選択されることを特徴とする請求項1記
載の電動パワーステアリング制御装置。 The plurality of control modes include a first control mode that is selected when the motor is in a predetermined low output state, a motor that is in a predetermined high output state, and a steering that is in a predetermined low speed steering state. A second control mode selected in some cases, and a third control mode selected when the motor is in a predetermined high output state and the steering is in a predetermined high speed steering state,
2. The electric power steering control device according to claim 1, wherein the control mode is selected based on a steering torque indicating a steering state of the steering, an angular velocity of the motor, and a power supply voltage of the DC power source. .
前記制御手段が、前記電流検出手段により検出される電流値を用いずに、前記パルス幅
変調制御を行うための電圧指令値を推測するフィードフォワード制御によるモータ制御を
行うものであることを特徴とする請求項2記載の電動パワーステアリング制御装置。 When the first control mode is selected from the plurality of control modes,
The control means performs motor control by feedforward control for estimating a voltage command value for performing the pulse width modulation control without using the current value detected by the current detection means. The electric power steering control device according to claim 2.
前記制御手段が、前記電流検出手段で検出可能な1相のピーク電流値と、前記モータの
電気角と、指令トルクに基づいて求められた電流指令値とを用いて出力電流値を推定し、
該推定された出力電流値を用いた電流フィードバック制御によるモータ制御を行うもので
あることを特徴とする請求項2又は請求項3記載の電動パワーステアリング制御装置。 When the second control mode is selected from the plurality of control modes,
The control means estimates an output current value using a one-phase peak current value detectable by the current detection means, an electrical angle of the motor, and a current command value obtained based on a command torque,
4. The electric power steering control device according to claim 2, wherein motor control is performed by current feedback control using the estimated output current value.
前記制御手段が、前記電流検出手段で検出可能な複数相の電流値を出力電流値に変換し
、該変換された出力電流値を用いた電流フィードバック制御によるモータ制御を行うもの
であることを特徴とする請求項2〜4のいずれかの項に記載の電動パワーステアリング制
御装置。 When the third control mode is selected from the plurality of control modes,
The control means converts a current value of a plurality of phases that can be detected by the current detection means into an output current value, and performs motor control by current feedback control using the converted output current value. The electric power steering control device according to any one of claims 2 to 4.
給するモータ駆動制御方法であって、
前記インバータを構成するスイッチング回路の接地側の共通ラインに流れる電流を検出
する電流検出手段による電流検出精度を考慮して設定された複数の制御モードの中から前
記モータの出力状態に対応した制御モードを選択し、
該選択した制御モードに対応するモータ駆動制御を行うことを特徴とするモータ駆動制
御方法。 A motor drive control method for converting a DC voltage supplied from a DC power source into an AC voltage via an inverter and supplying the converted voltage to a motor,
A control mode corresponding to the output state of the motor among a plurality of control modes set in consideration of current detection accuracy by current detection means for detecting current flowing in a common line on the ground side of the switching circuit constituting the inverter Select
A motor drive control method comprising performing motor drive control corresponding to the selected control mode.
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JP2014155338A (en) * | 2013-02-08 | 2014-08-25 | Denso Corp | Control device of AC motor |
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