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公開番号2021106450
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210726
出願番号2019235920
出願日20191226
発明の名称モータ制御装置およびモータ制御方法
出願人日本電産エレシス株式会社
代理人個人,個人
主分類H02P 21/22 20160101AFI20210625BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】電動モータ等における電流の流れ過ぎを抑制して過熱による部品等の破壊リスクを低減する。
【解決手段】q軸電流指令上限値演算部14において、電動モータ15に流すq軸電流の上限を簡易な演算式(簡易なロジック)で求め、q軸電流を絞り込むことでd軸電流も絞られる演算処理を行って積算電流値を算出する。その際、モータ回転数に応じてd軸電流に対しても重み付け係数としての積算係数を乗じる。また、バッテリ電圧に応じてq軸電流とd軸電流の双方を絞り込む積算係数を使用して積算電流値を求める。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項1】
dq直交座標での電流ベクトル制御によってブラシレスモータを駆動するモータ制御装置であって、
前記ブラシレスモータの実電流よりq軸電流指令値およびd軸電流指令値を算出する手段と、
前記d軸電流指令値に第1のパラメータに応じた第1の乗算係数を乗じる第1の電流演算部と、
前記第1の電流演算部の演算結果と前記q軸電流指令値とを加算する第2の電流演算部と、
前記第2の電流演算部の演算結果に第2のパラメータに応じた第2の乗算係数を乗じる第3の電流演算部と、
前記第3の電流演算部の演算結果の前回値と今回値を加算して積算電流値を求める第4の電流演算部と、
前記積算電流値に基づいて前記q軸電流指令値の上限値を決定する決定手段と、
前記q軸電流指令値の上限値と前記q軸電流指令値をもとにq軸電流指令制限値を求める手段と、
前記q軸電流指令制限値と前記第1のパラメータをもとにd軸電流指令制限値を求める手段と、
前記q軸電流指令制限値および前記d軸電流指令制限値に対する前記q軸電流値および前記d軸電流値に基づく電流フィードバック制御により前記ブラシレスモータを駆動する手段と、
を備えるモータ制御装置。
続きを表示(約 750 文字)【請求項2】
前記第1のパラメータは前記ブラシレスモータの回転数である請求項1に記載のモータ制御装置。
【請求項3】
前記第1の乗算係数は前記ブラシレスモータの回転数が低回転から高回転になるに従い増大する係数である請求項2に記載のモータ制御装置。
【請求項4】
前記第1の乗算係数は前記ブラシレスモータの回転数の低回転から高回転まで一定値である請求項2に記載のモータ制御装置。
【請求項5】
前記第2のパラメータは前記ブラシレスモータの駆動電源のバッテリ電圧である請求項1に記載のモータ制御装置。
【請求項6】
前記第2の乗算係数は前記バッテリ電圧が低電圧から高電圧になるに従い減少する請求項5に記載のモータ制御装置。
【請求項7】
前記決定手段は、あらかじめ前記積算電流値と電流制限値とを対応づけたルックアップテーブルを参照して前記q軸電流指令値の上限値を求める請求項1に記載のモータ制御装置。
【請求項8】
前記ブラシレスモータは3相ブラシレスDCモータである請求項1〜7のいずれか1項に記載のモータ制御装置。
【請求項9】
車両等の運転者のハンドル操作をアシストする電動パワーステアリング装置であって、
前記運転者の操舵を補助するブラシレスモータと、
請求項1〜8のいずれか1項に記載のモータ制御装置により前記ブラシレスモータを駆動制御する手段と、
を備える電動パワーステアリング装置。
【請求項10】
請求項9に記載の電動パワーステアリング装置を備えた電動パワーステアリングシステム。
(【請求項11】以降は省略されています)

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、電動モータを駆動制御するモータ制御装置およびモータ制御方法に関する。
続きを表示(約 1,400 文字)【背景技術】
【0002】
近年、産業機器、家電、電気自動車、ハイブリッド車両等の様々な分野において電動モータが使用されている。例えば、電動パワーステアリング装置(EPS)が搭載された自動車等の車両は、運転者のステアリングハンドル操作に対して補助トルクを発生する電動モータ、その電動モータの制御装置等を備えている。
【0003】
電動パワーステアリング装置は、常時動作しており、電動モータのみならず、モータ駆動部を構成する発熱部品による発熱もあることから、電動モータ等に供給される電流を制御して発熱を抑えることが重要となる。
【0004】
特許文献1は、モータを過電流あるいは過熱から保護するため、電流保護部によってq軸電流iq、またはq軸電流iqを主成分とする電気量の大きさを判定し、その判定結果に応じて過電流保護制御または過熱保護制御を行うモータ制御装置を開示している。
【0005】
特許文献2は、磁極位置から演算される多相モータの回転速度と、モータ駆動電流の所定の関数の積算値とに基づいてモータ電流指令値を制限するためのモータ電流制限値を演算するモータ制御装置を開示している。特許文献2のモータ制御装置は、モータの回転状態に応じてモータ電流指令値を制限し、モータを過熱から保護している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
特開2003−164185号公報
特許第4008930号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
従来より、電動パワーステアリング装置を熱破壊から保護するロジックとして、システムの温度を監視する保護ロジックと、システムの作動状況から算出される電流値を用いた保護ロジックとがあるが、いずれの保護ロジックも、保護したい部品に対して間接的に温度を推定し、保護している。そのため、理想的な環境に対して適切に保護がかかっても、外部環境によっては保護が不十分となり、モータを含む、部品の破壊につながるという問題がある。
【0008】
特許文献1のモータ制御装置は、従来の三相電流iu、iv、iwを用いた過電流保護制御あるいは過熱保護制御に比べてデータ処理量(演算負担)を減らすことができるが、q軸電流値のみで過熱保護を行っており、d軸電流を過熱保護に使用していない。このようにq軸電流値のみを制限電流とすると、モータの高回転時という環境においてd軸電流による発熱に有効に対処できない(すなわち、過熱保護ができない)という問題がある。
【0009】
特許文献2は、q軸電流制限値とd軸電流制限値それぞれによって、q軸電流指令値とd軸電流指令値それぞれの上限を抑えることで、モータ高回転時の過熱保護をしているが、そのための演算量が多い。したがって、演算に高性能な処理部(CPU)が必要となり、それがモータ制御装置のコストアップの要因になるという問題がある。
【0010】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、モータおよびその制御に係る部品における電流の流れ過ぎを抑制して、過熱による破壊リスクを低減することである。
【課題を解決するための手段】
(【0011】以降は省略されています)

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