JP7292507B2 - モータ制御装置、及び電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Description
上記モータ制御装置は、上記第1モータ巻線を駆動する第1制御ユニットと、上記第2モータ巻線を駆動する第2制御ユニットを備えると共に、上記第1制御ユニットと上記第2制御ユニットのそれぞれは、電源電圧が供給されるモータ駆動部と制御部とを備え、
上記第1制御ユニットと上記第2制御ユニットは、他方の制御ユニットの電源電圧を取得し、上記制御部のそれぞれは、最小値選択部を有する電源電圧選択部とd軸目標電流演算部とを備え、上記最小値選択部は、上記電源電圧選択部に入力される自身の電源電圧の電圧値と他方の制御ユニットの電源電圧の電圧値との低い側を選択して選択後電源電圧として上記電源電圧選択部から出力し、上記選択後電源電圧は、上記d軸目標電流演算部に入力され、上記d軸目標電流演算部は上記選択後電源電圧を用いて目標d軸電流を出力することを特徴とする。
図1は、実施の形態1に係るモータ制御装置の回路ブロック図で、電動パワーステアリング装置に適用したモータ制御装置を示している。
図1において、モータ制御装置100は、第1制御ユニット1a及び第2制御ユニット1bを備えている。モータ2は、第1モータ巻線3a及び第2モータ巻線3bの2組の三相のモータ巻線を備え、モータ制御装置100により制御される。
第1モータ巻線3a、及び第2モータ巻線3bは、三相の巻線をデルタ結線して構成されているが、三相の巻線をスター結線して構成してもよい。また、モータ2は、三相のブラシレスモータとしているが、2極2対のブラシ付きモータであってもよい。また、第1モータ巻線3a、及び第2モータ巻線3bは、分布巻の巻線または集中巻の巻線を採用できる。また、モータ2は、所謂、2個のステータを有するタンデムモータであってもよい。ただし、1組の巻線のみでも、2組協働でも所望のモータ回転数、トルクが出力できる構成であればよい。
dq軸電流変換部21は、回転位置θに基づいて、三相検出電流Iu、Iv、Iwをd軸検出電流Id、q軸検出電流Iqに変換して出力する。回転位置θは、図1に示す回転センサ14aからの入力であり、回転するロータの位置情報である。
ここでは、第1制御ユニット1aについて説明しているので、電源電圧VBaは自系統の電源電圧であり、電源電圧VBbは他系統である第2制御ユニット1bの電源電圧である。他系統である第2制御ユニット1bの電源電圧VBbは、通信ライン13を介して第2制御ユニット1bから取得される。なお、第2制御ユニット1bの場合は、自系統と他系統が入れ替わることになる。また、自系統及び他系統は、電圧の低い側の電源電圧を選択するので、同じ電圧の電源電圧を使用して制御することになる。
例えば、「(Vq*)2+(Vd*)2≦(VBmin)2」の式のように目標q軸電圧Vq*の二乗と目標d軸電圧Vd*の二乗との和が、選択後電源電圧VBminの二乗を超えないように制限する。なお、目標q軸電圧Vq*と目標d軸電圧Vd*への電圧の分配は、自系統と他系統で同じ分配方法であればよい。
なお、第2制御ユニット1bのモータ駆動部では、電源電圧VBbが供給されている。
次に、実施の形態2に係るモータ制御装置について図4を参照して説明する。実施の形態2では、電源電圧選択部が実施の形態1と異なり、その他の部分については、実施の形態1と同様である。以下、実施の形態1との相違点について説明する。
ここでは、これらの3つの処理の組合せで説明するが、何れか1つの処理を追加するだけでもよいし、何れか2つの処理を組み合せて追加してもよい。
オフセット電圧を加算することにより、電源電圧が高い側の制御ユニットは、最大でオフセット電圧分高い電圧でモータ2を駆動することができる。
なお、この例で示したオフセット電圧=1Vは、加算器41の動作を簡単に説明するための値である。
これにより、モータ2の振動あるいは騒音を抑制しつつ、モータ2の出力を大きくすることができる。
また、フィルタ部42は、他系統電源電圧VBbのノイズの影響などによる自系統のモータ2への出力への影響を抑制することができる。
下限ガード部43は、他系統電源電圧VBbの電圧の著しい低下による自系統のモータ2への出力への影響を抑制し、最低限必要なモータ2への出力を維持することができる。
次に、実施の形態3について説明する。実施の形態3は、実施の形態1あるいは実施の形態2において説明したモータ制御装置100を、車両に搭載される電動パワーステアリング装置150に適用した例について説明する。
図5は実施の形態3に係る電動パワーステアリング装置150の全体構成を示すブロック図である。図5において、駆動装置151は、実施の形態1あるいは実施の形態2で説明したモータ制御装置100とモータ2とを一体的に含む装置として図示している。
実施の形態1あるいは実施の形態2で説明したモータ制御装置100を電動パワーステアリング装置150に適用することにより、モータ2で発生する振動あるいは騒音を抑制し、運転者の不快感を軽減する。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも1つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
Claims (6)
- 第1モータ巻線及び第2モータ巻線を備えたモータを駆動するモータ制御装置であつて、
上記モータ制御装置は、上記第1モータ巻線を駆動する第1制御ユニットと、上記第2モータ巻線を駆動する第2制御ユニットを備えると共に、上記第1制御ユニットと上記第2制御ユニットのそれぞれは、電源電圧が供給されるモータ駆動部と制御部とを備え、
上記第1制御ユニットと上記第2制御ユニットは、他方の制御ユニットの電源電圧を取得し、上記制御部のそれぞれは、最小値選択部を有する電源電圧選択部とd軸目標電流演算部とを備え、
上記最小値選択部は、上記電源電圧選択部に入力される自身の電源電圧の電圧値と他方の制御ユニットの電源電圧の電圧値との低い側を選択して選択後電源電圧として上記電源電圧選択部から出力し、
上記選択後電源電圧は、上記d軸目標電流演算部に入力され、上記d軸目標電流演算部は上記選択後電源電圧を用いて目標d軸電流を出力することを特徴とするモータ制御装置。 - 上記制御部は、目標電圧演算部を備え、
上記目標電圧演算部は、上記選択後電源電圧を用いて目標q軸電圧及び目標d軸電圧を出力することを特徴とする請求項1に記載のモータ制御装置。 - 上記電源電圧選択部は、他方の制御ユニットの電源電圧にオフセット電圧を加算する加算器を備え、上記加算器の出力を上記最小値選択部に入力することを特徴とする請求項1または2に記載のモータ制御装置。
- 上記電源電圧選択部は、他方の制御ユニットの電源電圧を入力するフィルタ部を備え、上記フィルタ部の出力を上記最小値選択部に入力することを特徴とする請求項1または2に記載のモータ制御装置。
- 上記電源電圧選択部は、他方の制御ユニットの電源電圧を入力する下限ガード部を備え、上記下限ガード部の出力を上記最小値選択部に入力することを特徴とする請求項1または2に記載のモータ制御装置。
- 請求項1から5の何れか一項に記載のモータ制御装置と上記モータ制御装置により制御されるモータとを含む駆動装置と、
車両のステアリング機構に発生した操舵トルクを検出し、上記駆動装置に出力するトルクセンサと、
上記車両の走行速度を検出し、上記駆動装置に出力する車速センサと、を備えた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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