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JP7338136B2 - motor controller - Google Patents
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Description

本発明は、突極性を有するブラシレスモータを制御するモータ制御装置に関する。 The present invention relates to a motor control device for controlling a brushless motor having saliency.

ブラシレスモータのロータ位置を推定するときには、例えば特許文献1に記載されるように、ベクトル制御の回転座標における推定d軸上に電圧ベクトルが発生するようにブラシレスモータに給電が行われる。推定d軸とは、回転座標のd軸と推定される制御軸のことであり、回転座標で推定d軸と直交する制御軸のことを推定q軸という。このような給電が行われているときに推定q軸の方向に流れる電流成分であるq軸電流成分を基に、ロータ位置が推定される。 When estimating the rotor position of the brushless motor, power is supplied to the brushless motor so as to generate a voltage vector on the estimated d-axis in the rotational coordinates of vector control, as described in Patent Document 1, for example. The estimated d-axis is a control axis that is estimated to be the d-axis of the rotational coordinates, and the control axis orthogonal to the estimated d-axis in the rotational coordinates is called the estimated q-axis. The rotor position is estimated based on the q-axis current component, which is the current component flowing in the direction of the estimated q-axis when such power is supplied.

推定d軸上に電圧ベクトルが発生するようにブラシレスモータに給電が行われている状況下で推定d軸の方向を連続的に変化させると、図3に示すようにq軸電流成分を示す値である推定q軸高周波電流Iqhが変化する。そのため、推定d軸の方向を実d軸の方向に近づける場合、推定q軸高周波電流Iqhが正の値であるときには、q軸電流成分の向きが正向きであると判断できるため、図3における第1の方向C1に制御軸(すなわち、推定d軸及び推定q軸)の方向が修正される。一方、推定q軸高周波電流Iqhが負の値であるときには、q軸電流成分の向きが負向きであると判断できるため、図3において第1の方向C1の反対方向である第2の方向C2に推定d軸の方向が修正される。そして、推定q軸高周波電流Iqh、すなわちq軸電流成分の大きさがほぼ「0」になると、実際のd軸である実d軸の向きと推定d軸の向きとの位相差Δθがほぼ「0°」又はほぼ「180°」となるため、制御軸の方向の修正が終了される。 When the direction of the estimated d-axis is continuously changed under the condition that the brushless motor is supplied with power so that the voltage vector is generated on the estimated d-axis, the value indicating the q-axis current component as shown in FIG. , the estimated q-axis high-frequency current Iqh changes. Therefore, when the direction of the estimated d-axis is brought closer to the direction of the actual d-axis, it can be determined that the direction of the q-axis current component is positive when the estimated q-axis high-frequency current Iqh has a positive value. The directions of the control axes (ie, the estimated d-axis and the estimated q-axis) are corrected to the first direction C1. On the other hand, when the estimated q-axis high-frequency current Iqh is a negative value, it can be determined that the direction of the q-axis current component is negative. , the direction of the estimated d-axis is corrected. Then, when the estimated q-axis high-frequency current Iqh, that is, the magnitude of the q-axis current component becomes approximately "0", the phase difference Δθ between the direction of the actual d-axis and the direction of the estimated d-axis becomes approximately " 0°” or nearly “180°”, the correction of the direction of the control axis is terminated.

特開2014-50121号公報JP 2014-50121 A

推定d軸上に電圧ベクトルが発生するようにブラシレスモータに給電が行われている場合、図4に示すように、取得される推定q軸高周波電流Iqhには高周波のノイズ成分が重畳されることがある。この場合、位相差Δθが「+90°」となる近傍、及び、位相差Δθが「-90°」となる近傍であるときに制御軸の方向を変化させると、ノイズ成分が重畳されているq軸電流成分の向きが、正向きになったり負向きになったりする。その結果、q軸電流成分の向きに応じた方向に制御軸の方向を修正する場合、位相差Δθが「+90°」の近傍の値、又は、位相差Δθが「-90°」の近傍の値である状態で、当該修正が完了してしまうおそれがある。 When power is supplied to the brushless motor so as to generate a voltage vector on the estimated d-axis, a high-frequency noise component is superimposed on the obtained estimated q-axis high-frequency current Iqh, as shown in FIG. There is In this case, when the direction of the control axis is changed near the phase difference Δθ of “+90°” and near the phase difference Δθ of “−90°”, noise components are superimposed q The direction of the axial current component becomes positive or negative. As a result, when correcting the direction of the control axis in the direction corresponding to the direction of the q-axis current component, the phase difference Δθ There is a risk that the correction will be completed in a state of a value.

上記課題を解決するためのモータ制御装置は、ブラシレスモータをベクトル制御するに際し、ベクトル制御の回転座標のd軸と推定される制御軸である推定d軸の方向を、回転座標の実際のd軸である実d軸の方向に近づける修正制御を実施する装置である。このモータ制御装置は、回転座標のq軸と推定される制御軸を推定q軸とした場合、推定d軸の方向に電圧ベクトルが発生するようにブラシレスモータに給電しているときに回転座標で発生する電流ベクトルのうち、推定q軸の方向の電流成分であるq軸電流成分を取得する取得部と、取得部によって取得されたq軸電流成分の大きさと、「0」よりも大きな閾値との比較結果を基に、推定d軸の方向の修正態様を決める修正態様決定部と、修正態様決定部によって決定された修正態様で推定d軸の方向を修正する修正部と、を備える。 A motor control device for solving the above-mentioned problems is a motor control device that, when vector-controlling a brushless motor, changes the direction of an estimated d-axis, which is a control axis that is estimated to be the d-axis of rotational coordinates in vector control, to the actual d-axis of rotational coordinates. It is a device that performs correction control to approach the direction of the real d-axis. When the control axis estimated to be the q-axis of the rotational coordinate is the estimated q-axis, this motor control device generates a voltage vector in the direction of the estimated d-axis. an acquisition unit that acquires a q-axis current component that is a current component in the direction of the estimated q-axis of the generated current vector; a magnitude of the q-axis current component acquired by the acquisition unit; and a correction section that corrects the estimated d-axis direction in accordance with the correction mode determined by the correction mode determination section.

上記構成によれば、取得されたq軸電流成分の大きさと「0」よりも大きい閾値との比較結果を基に、推定d軸の方向の修正態様が決定される。このように決定された修正態様で推定d軸の方向を修正することにより、q軸電流成分にノイズ成分が重畳されている場合であっても、実d軸の向きと推定d軸の向きとの位相差が「+90°」近傍の値、又は「-90°」近傍の値である状態で、制御軸(すなわち、推定d軸及び推定q軸)の方向の修正が完了してしまいにくくなる。すなわち、修正制御の実施中に取得されるq軸電流成分にノイズ成分が重畳している場合であっても、修正制御の実施によって、位相差を「0°」や「180°」に接近させやすくなる。 According to the above configuration, the correction mode of the estimated d-axis direction is determined based on the comparison result between the magnitude of the acquired q-axis current component and a threshold value larger than "0". By correcting the direction of the estimated d-axis in the correction mode determined in this way, even if a noise component is superimposed on the q-axis current component, the direction of the actual d-axis and the direction of the estimated d-axis can be corrected. In a state where the phase difference is a value near “+90°” or a value near “−90°”, it becomes difficult to complete the correction of the direction of the control axis (that is, the estimated d-axis and the estimated q-axis). . That is, even if the noise component is superimposed on the q-axis current component acquired during the execution of the correction control, the phase difference is brought closer to "0°" or "180°" by the execution of the correction control. easier.

なお、閾値として、修正方向決定用閾値が設定されている場合、修正態様決定部は、取得部によって取得されたq軸電流成分の大きさと修正方向決定用閾値との比較結果を基に、推定d軸の方向の修正方向を決める修正方向決定部を有するようにしてもよい。そして、修正部は、修正方向決定部によって決定された修正方向に推定d軸の方向を修正することが好ましい。 When a correction direction determination threshold is set as the threshold, the correction mode determination unit estimates based on the result of comparison between the magnitude of the q-axis current component acquired by the acquisition unit and the correction direction determination threshold. A correction direction determination unit may be provided for determining the correction direction of the d-axis direction. Preferably, the correction section corrects the direction of the estimated d-axis to the correction direction determined by the correction direction determination section.

上記構成によれば、取得されたq軸電流成分の大きさと、「0」よりも大きな修正方向決定用閾値との比較結果を基に、推定d軸の方向の修正方向が決定される。そして、このように決定された修正方向に推定d軸の方向が修正される。 According to the above configuration, the correction direction of the estimated d-axis direction is determined based on the result of comparison between the magnitude of the acquired q-axis current component and the correction direction determination threshold value greater than "0". Then, the direction of the estimated d-axis is corrected to the corrected direction thus determined.

修正方向決定部は、規定条件が成立しているか否かに応じ、推定d軸の方向の修正方向を決定するようにしてもよい。例えば、規定条件が成立していると判定されるときには、第1の修正方向を推定d軸の方向の修正方向とし、規定条件が成立していると判定されないときには、第1の修正方向の反対方向である第2の修正方向を推定d軸の方向の修正方向とするようにしてもよい。 The correction direction determination unit may determine the correction direction of the estimated d-axis direction depending on whether or not the specified condition is satisfied. For example, when it is determined that the specified condition is established, the direction of the estimated d-axis is set as the first correction direction, and when it is determined that the specified condition is not established, the direction opposite to the first correction direction is used. The second correction direction, which is the direction, may be used as the correction direction of the direction of the estimated d-axis.

この場合、修正方向決定部は、取得部によって取得されたq軸電流成分の向きが規定の向きの反対の向きであるときには、規定条件が成立していると判定することが好ましい。ここでいう規定の向きとは、正向き及び負向きのうちの一方の向きのことである。この場合、q軸電流成分の向きが規定の向きの反対の向きであるときには、q軸電流成分の大きさに関わらず、推定d軸の方向の修正方向を第1の修正方向とすることができる。 In this case, it is preferable that the correction direction determination unit determines that the specified condition is satisfied when the direction of the q-axis current component acquired by the acquisition unit is opposite to the specified direction. The prescribed direction here is one of the positive direction and the negative direction. In this case, when the direction of the q-axis current component is opposite to the specified direction, the correction direction of the estimated d-axis direction can be set as the first correction direction regardless of the magnitude of the q-axis current component. can.

また、修正方向決定部は、取得部によって取得されたq軸電流成分の向きが規定の向きであり、且つ、当該q軸電流成分の大きさが修正方向決定用閾値以下であるときには、規定条件が成立していると判定することが好ましい。これにより、修正方向を第1の修正方向とすることができる。一方、修正方向決定部は、取得部によって取得されたq軸電流成分の向きが規定の向きであり、且つ、当該q軸電流成分の大きさが修正方向決定用閾値よりも大きいときには、規定条件が成立していると判定しないことが好ましい。これにより、修正方向を第2の方向とすることができる。 Further, the correction direction determination unit determines that when the direction of the q-axis current component acquired by the acquisition unit is the specified direction and the magnitude of the q-axis current component is equal to or less than the correction direction determination threshold value, the specified condition is preferably established. Thereby, the correction direction can be set as the first correction direction. On the other hand, when the direction of the q-axis current component acquired by the acquiring unit is in the specified direction and the magnitude of the q-axis current component is larger than the threshold value for determining the direction of correction, the correction direction determination unit determines that the specified condition It is preferable not to determine that Thereby, the correction direction can be set to the second direction.

上記構成によれば、修正制御の終了時点では、目標値(「0°」又は「180°」)に対して、規定の向きに応じた方向に位相差がずれやすい。
また、上記モータ制御装置は、修正制御の終了後に、ブラシレスモータのロータを回転させるロータ回転制御を実施することがある。ロータ回転制御の開始に伴うロータの回転開始時には位相差が変化しやすい。そこで、規定の向きを、ロータ回転制御によってロータが回転される方向を基に設定することが好ましい。
According to the above configuration, the phase difference tends to deviate in the direction corresponding to the prescribed orientation with respect to the target value (“0°” or “180°”) at the end of the correction control.
Further, the motor control device may perform rotor rotation control for rotating the rotor of the brushless motor after the correction control is completed. The phase difference tends to change when the rotor starts rotating with the start of rotor rotation control. Therefore, it is preferable to set the prescribed direction based on the direction in which the rotor is rotated by the rotor rotation control.

上記構成によれば、ロータ回転制御によるロータの回転方向を加味して規定の方向を設定することにより、ロータ回転制御の実施によってロータを回転させるに際し、その回転初期に位相差が拡大してしまうことの抑制が可能となる。 According to the above configuration, by setting the specified direction in consideration of the direction of rotation of the rotor by the rotor rotation control, when the rotor is rotated by executing the rotor rotation control, the phase difference increases at the beginning of the rotation. can be suppressed.

ところで、閾値として、修正量決定用閾値が設定されていることがある。この場合、修正態様決定部は、取得部によって取得されたq軸電流成分の大きさが修正量決定用閾値よりも大きいときには、q軸電流成分の大きさが修正量決定用閾値以下であるときよりも推定d軸の方向を修正する際の修正量が多くなるように、当該修正量を決定する修正量決定部を有するようにしてもよい。そして、修正部は、修正量決定部によって決定された修正量を基に、推定d軸の方向を修正することが好ましい。 By the way, a correction amount determination threshold may be set as the threshold. In this case, when the magnitude of the q-axis current component acquired by the acquisition unit is greater than the threshold value for determining the amount of correction, the correction mode determining unit determines whether the magnitude of the q-axis current component is equal to or less than the threshold value for determining the amount of correction. A correction amount determination unit may be provided for determining the correction amount so that the correction amount when correcting the direction of the estimated d-axis is larger than the estimated d-axis direction. Then, it is preferable that the correction unit corrects the direction of the estimated d-axis based on the correction amount determined by the correction amount determination unit.

上記構成によれば、q軸電流成分の大きさが大きいほど、推定d軸の方向を修正する際における修正量を多くすることができる。その結果、q軸電流成分の大きさによらず修正量が一定値で保持される場合と比較し、上記位相差を、「0°」や「180°」に接近させやすくなる。 According to the above configuration, the larger the magnitude of the q-axis current component, the larger the correction amount when correcting the direction of the estimated d-axis. As a result, compared to the case where the amount of correction is held at a constant value regardless of the magnitude of the q-axis current component, it becomes easier to bring the phase difference closer to "0°" or "180°".

また、修正量決定用閾値が、第1の規定閾値と第2の規定閾値とを含むことがある。第1の規定閾値を規定条件が成立していると判定される場合用の閾値とし、第2の規定閾値を規定条件が成立していると判定されない場合用の閾値としたとき、第1の規定閾値を修正方向決定用閾値よりも大きくすることが好ましい。この場合、修正量決定部は、規定条件が成立していると判定されていないときには、q軸電流成分の大きさと第1の規定閾値との比較を基に前記修正量を決定してもよい。修正量決定部は、規定条件が成立していると判定されているときには、q軸電流成分の大きさと第2の規定閾値との比較を基に修正量を決定してもよい。そして、修正部は、修正量決定部によって決定された修正量を基に、推定d軸の方向を修正することが好ましい。 Further, the correction amount determination threshold may include a first prescribed threshold and a second prescribed threshold. When the first specified threshold is set as the threshold for when it is determined that the specified condition is satisfied, and the second specified threshold is set as the threshold for when it is determined that the specified condition is not satisfied, the first It is preferable that the specified threshold is larger than the correction direction determination threshold. In this case, the correction amount determination unit may determine the correction amount based on a comparison between the magnitude of the q-axis current component and the first predetermined threshold when it is not determined that the specified condition is satisfied. . The correction amount determination unit may determine the correction amount based on a comparison between the magnitude of the q-axis current component and the second predetermined threshold when it is determined that the specified condition is satisfied. Then, it is preferable that the correction unit corrects the direction of the estimated d-axis based on the correction amount determined by the correction amount determination unit.

上記構成によれば、第1の規定閾値は、修正方向決定用閾値よりも大きい。そのため、q軸電流成分の向きが規定の向きであり、且つ、q軸電流成分の大きさが修正方向決定用閾値よりも大きいときには、q軸電流成分の大きさが第1の規定閾値よりも大きいか否かによって、推定d軸の方向の修正量を決めることができる。 According to the above configuration, the first specified threshold is greater than the correction direction determination threshold. Therefore, when the direction of the q-axis current component is the prescribed direction and the magnitude of the q-axis current component is greater than the correction direction determination threshold, the magnitude of the q-axis current component is greater than the first prescribed threshold. The amount of correction in the direction of the estimated d-axis can be determined depending on whether or not it is large.

また、q軸電流成分の向きが規定の向きである場合、推定d軸の方向の修正によって位相差が「0°」の近傍の値又は「180°」の近傍の値に近づき、q軸電流成分の大きさが第1の規定閾値よりも大きい状態からq軸電流成分の大きさが第1の規定閾値以下の状態に移行した際に、修正量を少なくすることが可能となる。このように位相差が目標となる位相差(「0°」や「180°」)である目標位相差に接近したことに伴って修正量を少なくすることにより、目標位相差の近傍の値に位相差を収束させやすくなる。 Further, when the direction of the q-axis current component is in a specified direction, the correction of the direction of the estimated d-axis causes the phase difference to approach a value near “0°” or a value near “180°”, and the q-axis current When the magnitude of the q-axis current component shifts from the state where the magnitude of the component is greater than the first prescribed threshold to the state where the magnitude of the q-axis current component is equal to or less than the first prescribed threshold, the amount of correction can be reduced. In this way, by reducing the correction amount as the phase difference approaches the target phase difference ("0°" or "180°"), a value near the target phase difference can be obtained. It becomes easier to converge the phase difference.

なお、第2の規定閾値は、修正方向決定用閾値よりも小さくてもよい。この場合、修正量決定部は、取得部によって取得されたq軸電流成分の向きが規定の向きであり、且つ、当該q軸電流成分の大きさが修正方向決定用閾値以下であるときには、当該q軸電流成分の大きさと第2の規定閾値との比較結果を基に、修正量を決定するようにしてもよい。 The second specified threshold may be smaller than the correction direction determination threshold. In this case, when the direction of the q-axis current component acquired by the acquisition unit is the prescribed direction and the magnitude of the q-axis current component is equal to or less than the threshold value for determining the direction of correction, the correction amount determination unit The correction amount may be determined based on the result of comparison between the magnitude of the q-axis current component and the second prescribed threshold.

上記構成によれば、q軸電流成分の向きが規定の向きであってもq軸電流成分の大きさが修正方向決定用閾値以下であるときには、q軸電流成分の大きさが第2の規定閾値よりも大きいか否かによって推定d軸の方向の修正量を決定することができる。そのため、推定d軸の方向の修正によって位相差が「0°」の近傍の値又は「180°」の近傍の値に近づき、q軸電流成分の大きさが第2の規定閾値よりも大きい状態からq軸電流成分の大きさが第2の規定閾値以下の状態に移行した際に、修正量を少なくすることが可能となる。この場合、目標となる位相差(「0°」や「180°」)である目標位相差の近傍の値に位相差を収束させやすくなる。 According to the above configuration, even if the direction of the q-axis current component is in the specified direction, when the magnitude of the q-axis current component is equal to or less than the correction direction determination threshold value, the magnitude of the q-axis current component is set to the second specified direction. The amount of correction in the estimated d-axis direction can be determined depending on whether or not it is greater than the threshold. Therefore, by correcting the direction of the estimated d-axis, the phase difference approaches a value in the vicinity of "0°" or a value in the vicinity of "180°", and the magnitude of the q-axis current component is greater than the second prescribed threshold. , the amount of correction can be reduced when the magnitude of the q-axis current component shifts to a state equal to or lower than the second specified threshold. In this case, it becomes easier to converge the phase difference to a value near the target phase difference (“0°” or “180°”).

ちなみに、取得部によって取得されるq軸電流成分にはノイズ成分が含まれることが想定される。そこで、閾値を、想定されるノイズ成分の大きさ以上の値に設定することが好ましい。 Incidentally, it is assumed that the q-axis current component acquired by the acquisition unit includes a noise component. Therefore, it is preferable to set the threshold to a value equal to or greater than the size of the expected noise component.

上記構成によれば、修正制御の実施中において、位相差が「+90°」近傍の値、又は、位相差が「-90°」近傍の値になったときでも、修正態様を決定する際にノイズ成分の大きさが影響しにくくすることができる。 According to the above configuration, even when the phase difference becomes a value near "+90°" or the phase difference becomes a value near "−90°" during the execution of the correction control, when determining the correction mode, The magnitude of the noise component can be made less influential.

実施形態のモータ制御装置と、同モータ制御装置によって制御されるブラシレスモータとを示す概略構成図。1 is a schematic configuration diagram showing a motor control device according to an embodiment and a brushless motor controlled by the motor control device; FIG. 実d軸と推定d軸とがずれている状況下で推定d軸に電圧ベクトルを発生させた際に、同電圧ベクトルと電流ベクトルとがずれている様子を示すグラフ。5 is a graph showing how a voltage vector and a current vector deviate from each other when a voltage vector is generated on the estimated d-axis under the condition that the actual d-axis and the estimated d-axis are deviated from each other. ベクトル制御の回転座標における制御軸を連続的に変化させた際における推定q軸高周波電流及び信号値の推移を示すグラフ。4 is a graph showing changes in estimated q-axis high-frequency current and signal value when the control axis in the rotational coordinates of vector control is continuously changed. ノイズ成分が重畳した推定q軸高周波電流の推移を示すグラフ。4 is a graph showing transition of an estimated q-axis high-frequency current superimposed with noise components; 実d軸の方向に推定d軸の方向を接近させる際に実行される処理ルーチンを説明するフローチャート。4 is a flowchart for explaining a processing routine executed when the direction of the estimated d-axis approaches the direction of the actual d-axis; 変更例において、制御軸を連続的に変化させた際における推定q軸高周波電流及び信号値の推移を示すグラフ。7 is a graph showing changes in the estimated q-axis high-frequency current and the signal value when the control axis is continuously changed in the modified example;

以下、モータ制御装置の一実施形態を図1~図5に従って説明する。
図1には、本実施形態のモータ制御装置10と、モータ制御装置10によって制御されるブラシレスモータ100とが図示されている。ブラシレスモータ100は、車載のブレーキ装置におけるブレーキ液の吐出用の動力源として用いられる。ブラシレスモータ100は、永久磁石埋込型同期モータである。ブラシレスモータ100は、複数の相(U相、V相及びW相)のコイル101,102,103と、突極性を有するロータ105とを備えている。ロータ105としては、例えば、N極とS極とが一極ずつ着磁されている2極ロータを挙げることができる。
An embodiment of the motor control device will be described below with reference to FIGS. 1 to 5. FIG.
FIG. 1 shows a motor control device 10 of this embodiment and a brushless motor 100 controlled by the motor control device 10 . Brushless motor 100 is used as a power source for discharging brake fluid in a vehicle-mounted brake device. Brushless motor 100 is a permanent magnet embedded synchronous motor. The brushless motor 100 includes coils 101, 102, and 103 of a plurality of phases (U-phase, V-phase, and W-phase) and a rotor 105 having saliency. As the rotor 105, for example, a two-pole rotor magnetized with one N pole and one S pole can be used.

モータ制御装置10は、ベクトル制御によってブラシレスモータ100を駆動させる。このようなモータ制御装置10は、指令電流算出部11、指令電圧算出部12、2相/3相変換部13、インバータ14、3相/2相変換部15及びロータ位置推定部16を有している。 The motor control device 10 drives the brushless motor 100 by vector control. Such a motor control device 10 has a command current calculator 11, a command voltage calculator 12, a 2-phase/3-phase converter 13, an inverter 14, a 3-phase/2-phase converter 15, and a rotor position estimator 16. ing.

指令電流算出部11は、ブラシレスモータ100に対する要求トルクTR*に基づき、d軸指令電流Id*及びq軸指令電流Iq*を算出する。d軸指令電流Id*は、ベクトル制御の回転座標におけるd軸の方向の電流成分の指令値である。q軸指令電流Iq*は、回転座標におけるq軸の方向の電流成分の指令値である。d軸及びq軸は、回転座標上で互いに直交している。 The command current calculator 11 calculates a d-axis command current Id* and a q-axis command current Iq* based on the required torque TR* for the brushless motor 100 . The d-axis command current Id* is a command value of the current component in the direction of the d-axis in the rotating coordinates of vector control. The q-axis command current Iq* is a command value of the current component in the direction of the q-axis in the rotating coordinates. The d-axis and the q-axis are orthogonal to each other on the rotating coordinates.

指令電圧算出部12は、d軸指令電流Id*と、d軸電流Idとに基づいたフィードバック制御によって、d軸指令電圧Vd*を算出する。d軸電流Idとは、ブラシレスモータ100の各コイル101~103への給電によって回転座標上で発生した電流ベクトルのうちの推定d軸の方向の電流成分を示す値である。また、指令電圧算出部12は、q軸指令電流Iq*と、q軸電流Iqとに基づいたフィードバック制御によって、q軸指令電圧Vq*を算出する。q軸電流Iqとは、各コイル101~103への給電によって回転座標上で発生した電流ベクトルのうちの推定q軸の方向の電流成分を示す値である。 The command voltage calculator 12 calculates the d-axis command voltage Vd* through feedback control based on the d-axis command current Id* and the d-axis current Id. The d-axis current Id is a value indicating the current component in the estimated d-axis direction of the current vector generated on the rotating coordinates by the power supply to the coils 101 to 103 of the brushless motor 100 . The command voltage calculator 12 also calculates the q-axis command voltage Vq* through feedback control based on the q-axis command current Iq* and the q-axis current Iq. The q-axis current Iq is a value indicating the current component in the estimated q-axis direction of the current vector generated on the rotating coordinates by the power supply to each of the coils 101-103.

なお、推定d軸とは、ベクトル制御のd軸と推定される軸のことである。回転座標の実際のd軸のことを実d軸という。また、回転座標の実際のq軸のことを実q軸といい、回転座標のq軸と推定される軸のことを推定q軸という。 The estimated d-axis is an axis that is estimated to be the d-axis of vector control. The actual d-axis of the rotating coordinates is called the real d-axis. The actual q-axis of the rotating coordinates is called the actual q-axis, and the axis estimated to be the q-axis of the rotating coordinates is called the estimated q-axis.

2相/3相変換部13は、ロータ105の位置(すなわち、回転角)であるロータ回転角θを基に、d軸指令電圧Vd*及びq軸指令電圧Vq*を、U相指令電圧VU*と、V相指令電圧VV*と、W相指令電圧VW*とに変換する。U相指令電圧VU*は、U相のコイル101に印加する電圧の指令値である。V相指令電圧VV*は、V相のコイル102に印加する電圧の指令値である。W相指令電圧VW*は、W相のコイル103に印加する電圧の指令値である。 The two-phase/three-phase converter 13 converts the d-axis command voltage Vd* and the q-axis command voltage Vq* into the U-phase command voltage VU *, V-phase command voltage VV*, and W-phase command voltage VW*. The U-phase command voltage VU* is a command value for the voltage applied to the U-phase coil 101 . The V-phase command voltage VV* is a command value for the voltage applied to the V-phase coil 102 . The W-phase command voltage VW* is a command value for the voltage applied to the W-phase coil 103 .

インバータ14は、複数のスイッチング素子を有している。インバータ14は、2相/3相変換部13から入力されたU相指令電圧VU*と、スイッチング素子のオン/オフ動作によってU相信号を生成する。また、インバータ14は、入力されたV相指令電圧VV*と、スイッチング素子のオン/オフ動作によってV相信号を生成する。また、インバータ14は、入力されたW相指令電圧VW*と、スイッチング素子のオン/オフ動作によってW相信号を生成する。すると、U相信号がブラシレスモータ100のU相のコイル101に入力され、V相信号がV相のコイル102に入力され、W相信号がW相のコイル103に入力される。 The inverter 14 has a plurality of switching elements. Inverter 14 generates a U-phase signal based on U-phase command voltage VU* input from 2-phase/3-phase converter 13 and on/off operations of switching elements. The inverter 14 also generates a V-phase signal based on the input V-phase command voltage VV* and the ON/OFF operation of the switching element. The inverter 14 also generates a W-phase signal based on the input W-phase command voltage VW* and the ON/OFF operation of the switching element. Then, the U-phase signal is input to the U-phase coil 101 of the brushless motor 100 , the V-phase signal is input to the V-phase coil 102 , and the W-phase signal is input to the W-phase coil 103 .

3相/2相変換部15には、ブラシレスモータ100のU相のコイル101に流れた電流であるU相電流IUが入力され、V相のコイル102に流れた電流であるV相電流IVが入力され、W相のコイル103に流れた電流であるW相電流IWが入力される。そして、3相/2相変換部15は、ロータ回転角θを基に、U相電流IU、V相電流IV及びW相電流IWを、d軸の方向の電流成分であるd軸電流Id及びq軸の方向の電流成分であるq軸電流Iqに変換する。 The three-phase/two-phase converter 15 is supplied with a U-phase current IU that flows through the U-phase coil 101 of the brushless motor 100, and receives a V-phase current IV that flows through the V-phase coil 102. A W-phase current IW, which is a current that is input and flows through the W-phase coil 103, is input. Based on the rotor rotation angle θ, the 3-phase/2-phase converter 15 converts the U-phase current IU, V-phase current IV, and W-phase current IW into d-axis current Id, which is a current component in the d-axis direction, and It is converted into a q-axis current Iq, which is a current component in the direction of the q-axis.

ロータ位置推定部16は、ロータ回転角θを推定する。こうしたロータ位置推定部16は、推定d軸の方向を実d軸の方向に近づける修正制御の実施を通じ、実d軸の向きと推定d軸の向きとの位相差Δθをほぼ「0°」又はほぼ「180°」とする。ここでいう位相差Δθとは、推定d軸の向きから実d軸の向きを引いた値である。こうしたロータ位置推定部16は、修正制御を実施するための機能部として、交流電圧発生部161、取得部162、信号値生成部163、修正態様決定部164及び修正部165を有している。 A rotor position estimator 16 estimates the rotor rotation angle θ. Such a rotor position estimating unit 16 reduces the phase difference Δθ between the direction of the actual d-axis and the direction of the estimated d-axis to approximately “0°” or Approximately 180°. The phase difference Δθ referred to here is a value obtained by subtracting the direction of the actual d-axis from the direction of the estimated d-axis. The rotor position estimating section 16 has an AC voltage generating section 161, an acquiring section 162, a signal value generating section 163, a correction mode determining section 164, and a correcting section 165 as functional sections for performing correction control.

交流電圧発生部161は、高周波で電圧を振動させる外乱電圧信号Vdh*を生成して第1の加算器17に出力する外乱出力処理を実行する。外乱出力処理が交流電圧発生部161によって実行されている場合、指令電圧算出部12によって算出されたd軸指令電圧Vd*に外乱電圧信号Vdh*が加算され、加算後のd軸指令電圧Vd*が2相/3相変換部13に入力される。 The AC voltage generator 161 performs disturbance output processing to generate a disturbance voltage signal Vdh* that oscillates the voltage at a high frequency and output it to the first adder 17 . When the disturbance output process is executed by the AC voltage generator 161, the disturbance voltage signal Vdh* is added to the d-axis command voltage Vd* calculated by the command voltage calculator 12, and the d-axis command voltage Vd* after the addition is obtained. is input to the two-phase/three-phase converter 13 .

取得部162は、回転座標上で発生する電流ベクトルのうち、推定q軸の方向の電流成分であるq軸電流成分を取得する。本実施形態では、取得部162は、当該q軸電流成分を数値化した推定q軸高周波電流Iqhを取得する。すなわち、取得部162は、3相/2相変換部15から入力されたq軸電流Iqをバンドパスフィルタに通すことにより、q軸電流Iqの高周波成分である推定q軸高周波電流Iqhを取得する。 The acquiring unit 162 acquires a q-axis current component, which is a current component in the direction of the estimated q-axis, among current vectors generated on the rotating coordinates. In the present embodiment, the obtaining unit 162 obtains the estimated q-axis high-frequency current Iqh, which is a numerical representation of the q-axis current component. That is, the acquisition unit 162 acquires the estimated q-axis high-frequency current Iqh, which is the high-frequency component of the q-axis current Iq, by passing the q-axis current Iq input from the three-phase/two-phase conversion unit 15 through a bandpass filter. .

なお、ブラシレスモータ100のロータ105が突極性を有しているため、q軸の方向のインダクタンスがd軸の方向のインダクタンスよりも大きいことがある。この場合、推定d軸の方向と実d軸の方向とが異なっていると、推定d軸の方向に電圧ベクトルを発生させたときに電圧ベクトルに対して実d軸側に偏角した電流ベクトルが発生する。 Note that since the rotor 105 of the brushless motor 100 has saliency, the inductance in the q-axis direction may be larger than the inductance in the d-axis direction. In this case, if the direction of the estimated d-axis and the direction of the actual d-axis are different, when the voltage vector is generated in the direction of the estimated d-axis, the current vector deviates toward the actual d-axis with respect to the voltage vector. occurs.

詳しくは、図2に示すように、推定d軸が実d軸に対して偏角する場合、推定d軸の方向に電圧ベクトルが発生するようにブラシレスモータ100に給電が行われると、回転座標上では、推定d軸に対して実d軸側に偏角して電流ベクトルが発生する。このため、推定d軸が実d軸に対して偏角している場合、推定q軸の方向の電流成分である推定q軸高周波電流Iqhが生じる。推定q軸高周波電流Iqhは、推定q軸の方向に発生する電流ベクトルを数値化したものである。すなわち、推定q軸高周波電流Iqhの絶対値が、推定q軸の方向の電流成分の大きさに相当する。また、推定q軸高周波電流Iqhの正負が、推定q軸の方向の電流成分の向き、すなわち正向き又は負向きを表している。 Specifically, as shown in FIG. 2, when the estimated d-axis deviates with respect to the actual d-axis, the rotation coordinate is In the above, a current vector is generated with a deviation angle toward the actual d-axis with respect to the estimated d-axis. Therefore, when the estimated d-axis deviates from the actual d-axis, an estimated q-axis high-frequency current Iqh, which is a current component in the direction of the estimated q-axis, is generated. The estimated q-axis high-frequency current Iqh is a numerical representation of a current vector generated in the direction of the estimated q-axis. That is, the absolute value of the estimated q-axis high-frequency current Iqh corresponds to the magnitude of the current component in the estimated q-axis direction. Also, the positive or negative of the estimated q-axis high-frequency current Iqh represents the direction of the current component in the estimated q-axis direction, that is, the positive direction or the negative direction.

一方、推定d軸の方向が実d軸の方向と一致する場合、推定d軸の方向に電圧ベクトルが発生するようにブラシレスモータ100に給電が行われると、回転座標上で発生する電流ベクトルが推定d軸に対して偏角しない。よって、推定d軸が実d軸に対して傾いていない場合、推定q軸の方向に電流が流れない。すなわち、推定q軸高周波電流Iqhの大きさが「0」となる。 On the other hand, when the direction of the estimated d-axis coincides with the direction of the actual d-axis, when power is supplied to the brushless motor 100 so as to generate a voltage vector in the direction of the estimated d-axis, the current vector generated on the rotational coordinate is No declination with respect to the estimated d-axis. Therefore, when the estimated d-axis is not tilted with respect to the actual d-axis, no current flows in the direction of the estimated q-axis. That is, the magnitude of the estimated q-axis high-frequency current Iqh becomes "0".

図3には、推定d軸上に電圧ベクトルを発生させつつ、推定d軸の向きと実d軸の向きとの位相差Δθを連続的に変化させた場合における推定q軸高周波電流Iqhの推移が実線で図示されている。図3に実線で示すように、位相差Δθの変化に応じて、推定q軸高周波電流Iqhの正負、すなわち推定q軸の方向の電流成分の向きが変化したり、推定q軸高周波電流Iqhの絶対値、すなわち推定q軸の方向の電流成分の大きさが変化したりする。 FIG. 3 shows transition of the estimated q-axis high-frequency current Iqh when the phase difference Δθ between the direction of the estimated d-axis and the direction of the actual d-axis is continuously changed while the voltage vector is generated on the estimated d-axis. is shown in solid lines. As shown by the solid line in FIG. 3, the positive or negative of the estimated q-axis high-frequency current Iqh, that is, the direction of the current component in the direction of the estimated q-axis changes, or the estimated q-axis high-frequency current Iqh changes depending on the change in the phase difference Δθ. The absolute value, that is, the magnitude of the current component in the direction of the estimated q-axis may change.

なお、図4に示すように、取得部162によって取得される推定q軸高周波電流Iqhには、高周波のノイズ成分Iqnが重畳されることがある。このように推定q軸高周波電流Iqhにノイズ成分Iqnが重畳される場合、推定d軸の向きを連続的に変化させると、位相差Δθが「+90°」の近傍の領域、及び、位相差Δθが「-90°」の近傍の領域で推定q軸高周波電流Iqhが「0」を挟んで振動することとなる。このように位相差Δθが「+90°」の近傍で推定q軸高周波電流Iqhが「0」を挟んで振動する位相差Δθの領域、及び、位相差Δθが「-90°」の近傍で推定q軸高周波電流Iqhが「0」を挟んで振動する位相差Δθの領域のことを「所定領域RA」という。 Note that, as shown in FIG. 4 , a high-frequency noise component Iqn may be superimposed on the estimated q-axis high-frequency current Iqh acquired by the acquisition unit 162 . When the noise component Iqn is superimposed on the estimated q-axis high-frequency current Iqh in this way, if the direction of the estimated d-axis is continuously changed, the region near the phase difference Δθ of “+90°” and the phase difference Δθ The estimated q-axis high-frequency current Iqh oscillates around "0" in a region near "-90°". In this way, the estimated q-axis high-frequency current Iqh oscillates across "0" in the vicinity of the phase difference Δθ of "+90°", and the phase difference Δθ is estimated in the vicinity of "-90°". A region of the phase difference Δθ in which the q-axis high-frequency current Iqh oscillates across “0” is called a “predetermined region RA”.

推定q軸高周波電流Iqhに重畳されるノイズ成分Iqnの大きさ、及び、所定領域RAの広さは、実験やシミュレーションなどによって予め予測することができる。所定領域RAの広さとは、所定領域RAの下限となる位相差Δθaと、所定領域RAの上限となる位相差Δθbとの差分である。 The magnitude of the noise component Iqn superimposed on the estimated q-axis high-frequency current Iqh and the width of the predetermined area RA can be predicted in advance through experiments, simulations, or the like. The width of the predetermined area RA is the difference between the phase difference Δθa that is the lower limit of the predetermined area RA and the phase difference Δθb that is the upper limit of the predetermined area RA.

図1に戻り、信号値生成部163は、取得部162によって取得された推定q軸高周波電流Iqhと、「0」とは異なる値に設定されている閾値とを基に、図3に太い実線で示すような信号値Iqsを生成する。すなわち、信号値生成部163は、修正制御の実施時におけるq軸電流成分の大きさと閾値との比較結果を基に、信号値Iqsを生成する。詳細は後述するが、本実施形態では、生成された信号値Iqsを基に、修正量Δθq及び推定d軸の方向の修正方向とがそれぞれ設定される。 Returning to FIG. 1, the signal value generation unit 163 generates the thick solid line in FIG. generates a signal value Iqs as indicated by That is, the signal value generation unit 163 generates the signal value Iqs based on the result of comparison between the magnitude of the q-axis current component and the threshold when correction control is performed. Although the details will be described later, in this embodiment, the correction amount Δθq and the correction direction of the estimated d-axis direction are set based on the generated signal value Iqs.

本実施形態では、閾値として、推定d軸の方向を進角側又は遅角側の何れの方向に修正するかを決めるための閾値である修正方向決定用閾値IqhThと、推定d軸の方向の修正量を決めるための修正量決定用閾値IqhThA,IqhThBとが設定されている。図3に示すように、修正方向決定用閾値IqhThは、負の値に設定されている。これは、修正制御の実施終了後ではロータ回転角θを大きくする方向にロータ105を回転させるロータ回転制御がモータ制御装置10によって実施されるためである。つまり、修正方向決定用閾値IqhThの正負は、ロータ回転制御によってロータ105が回転される方向を基に設定されている。なお、図3における回転方向Xが、ロータ回転制御によってロータ105が回転される方向に対応する方向である。 In the present embodiment, the thresholds are a correction direction determination threshold IqhTh which is a threshold for determining whether the direction of the estimated d-axis is corrected to the advance side or the retardation side, and Thresholds IqhThA and IqhThB for determining the amount of correction are set. As shown in FIG. 3, the correction direction determination threshold IqhTh is set to a negative value. This is because the motor control device 10 performs rotor rotation control for rotating the rotor 105 in a direction that increases the rotor rotation angle θ after the correction control is completed. That is, the positive/negative of the correction direction determination threshold IqhTh is set based on the direction in which the rotor 105 is rotated by the rotor rotation control. Note that the rotation direction X in FIG. 3 is the direction corresponding to the direction in which the rotor 105 is rotated by the rotor rotation control.

また、修正方向決定用閾値IqhThの絶対値は、想定されるノイズ成分Iqnの大きさ以上となるように設定されている。すなわち、図4に示すように、所定領域RA内で推移するノイズ成分Iqnを含む推定q軸高周波電流Iqhのうち、絶対値が最大となる値のことを領域内最大値IqhBとした場合、修正方向決定用閾値IqhThの絶対値は、領域内最大値IqhBの絶対値よりも大きい。 Also, the absolute value of the correction direction determination threshold IqhTh is set to be equal to or greater than the expected noise component Iqn. That is, as shown in FIG. 4, when the maximum absolute value of the estimated q-axis high-frequency current Iqh including the noise component Iqn that changes within the predetermined region RA is defined as the region maximum value IqhB, the correction The absolute value of the direction determination threshold IqhTh is greater than the absolute value of the intra-region maximum value IqhB.

本実施形態では、取得部162によって取得された推定q軸高周波電流Iqhと、修正方向決定用閾値IqhThとの比較結果を基に、規定条件が成立しているか否かの判定が行われる。具体的には、推定q軸高周波電流Iqhが修正方向決定用閾値IqhTh以上である場合には、規定条件が成立していると判定される。一方、推定q軸高周波電流Iqhが修正方向決定用閾値IqhThよりも小さい場合には、規定条件が成立していると判定されない。 In this embodiment, it is determined whether or not the specified condition is satisfied based on the result of comparison between the estimated q-axis high-frequency current Iqh acquired by the acquisition unit 162 and the correction direction determination threshold IqhTh. Specifically, when the estimated q-axis high-frequency current Iqh is equal to or greater than the correction direction determination threshold value IqhTh, it is determined that the specified condition is established. On the other hand, when the estimated q-axis high-frequency current Iqh is smaller than the correction direction determination threshold value IqhTh, it is not determined that the specified condition is satisfied.

修正方向決定用閾値IqhThが負の値である。そのため、推定q軸高周波電流Iqhが正の値であるときには、推定q軸の方向の電流成分の向きが正向きであるため、規定条件が成立していると判定される。また、推定q軸高周波電流Iqhが負の値であり、推定q軸の方向の電流成分の向きが負向きである場合、推定q軸の方向の電流成分の大きさが修正方向決定用閾値IqhThの大きさ以下であるときには、規定条件が成立していると判定される。一方、推定q軸高周波電流Iqhが負の値であり、推定q軸の方向の電流成分の向きが負向きである場合、推定q軸の方向の電流成分の大きさが修正方向決定用閾値IqhThの大きさよりも大きいときには、規定条件が成立していると判定されない。 The correction direction determination threshold IqhTh is a negative value. Therefore, when the estimated q-axis high-frequency current Iqh is a positive value, the direction of the current component in the direction of the estimated q-axis is positive, so it is determined that the specified condition is satisfied. Further, when the estimated q-axis high-frequency current Iqh is a negative value and the direction of the current component in the direction of the estimated q-axis is negative, the magnitude of the current component in the direction of the estimated q-axis is the correction direction determination threshold IqhTh. is equal to or less than the magnitude of , it is determined that the specified condition is established. On the other hand, when the estimated q-axis high-frequency current Iqh is a negative value and the direction of the current component in the direction of the estimated q-axis is negative, the magnitude of the current component in the direction of the estimated q-axis is the corrected direction determination threshold IqhTh. is larger than the magnitude of , it is not determined that the specified condition is satisfied.

本実施形態では、負向きが「規定の向き」に相当する。よって、推定q軸の方向の電流成分の向きが規定の向きであるか否か、及び、推定q軸の方向の電流成分の大きさと修正方向決定用閾値IqhThの大きさとの比較結果を基に、規定条件が成立しているか否かの判定が行われる。 In this embodiment, the negative direction corresponds to the "prescribed direction". Therefore, based on whether or not the direction of the current component in the direction of the estimated q-axis is the specified direction, and the result of comparison between the magnitude of the current component in the direction of the estimated q-axis and the magnitude of the correction direction determination threshold IqhTh , a determination is made as to whether or not a specified condition is established.

そして、信号値生成部163は、規定条件が成立していると判定されているときには信号値Iqsを正の値とし、規定条件が成立していると判定されていないときには信号値Iqsを負の値とする。 Then, the signal value generator 163 sets the signal value Iqs to a positive value when it is determined that the specified condition is satisfied, and sets the signal value Iqs to a negative value when it is determined that the specified condition is not satisfied. value.

本実施形態では、修正量決定用閾値のうちの正側修正量決定用閾値IqhThAは、規定条件が成立していると判定される場合用の閾値である「第2の規定閾値」の一例である。また、修正量決定用閾値のうちの負側修正量決定用閾値IqhThBは、規定条件が成立していると判定されない場合用の閾値である「第1の規定閾値」の一例である。 In the present embodiment, the positive correction amount determination threshold IqhThA of the correction amount determination thresholds is an example of a "second specified threshold" that is a threshold for when it is determined that a specified condition is satisfied. be. Further, the negative side correction amount determination threshold IqhThB of the correction amount determination thresholds is an example of a "first specified threshold" which is a threshold for when it is not determined that the specified condition is satisfied.

負側修正量決定用閾値IqhThBは、負の値に設定されている。すなわち、負側修正量決定用閾値IqhThBの正負の符号は、修正方向決定用閾値IqhThの正負の符号と同じである。また、負側修正量決定用閾値IqhThBの絶対値は、修正方向決定用閾値IqhThの絶対値よりも大きい。さらに、負側修正量決定用閾値IqhThBの絶対値は、位相差Δθが「45°」であるときの推定q軸高周波電流Iqhの絶対値よりも小さい。 The negative side correction amount determination threshold IqhThB is set to a negative value. That is, the positive/negative sign of the negative side correction amount determination threshold IqhThB is the same as the positive/negative sign of the correction direction determination threshold IqhTh. Also, the absolute value of the negative side correction amount determination threshold IqhThB is greater than the absolute value of the correction direction determination threshold IqhTh. Furthermore, the absolute value of the negative side correction amount determination threshold IqhThB is smaller than the absolute value of the estimated q-axis high-frequency current Iqh when the phase difference Δθ is "45°".

正側修正量決定用閾値IqhThAは、正の値に設定されている。すなわち、正側修正量決定用閾値IqhThAの正負の符号は、修正方向決定用閾値IqhThの正負の符号の逆である。正側修正量決定用閾値IqhThAは、位相差Δθが「-45°」であるときの推定q軸高周波電流Iqhよりも小さい。なお、正側修正量決定用閾値IqhThAの絶対値は、負側修正量決定用閾値IqhThBの絶対値と同じであってもよいし、異なっていてもよい。 The positive side correction amount determination threshold IqhThA is set to a positive value. That is, the positive/negative sign of the positive correction amount determination threshold IqhThA is opposite to the positive/negative sign of the correction direction determination threshold IqhTh. The positive side correction amount determination threshold IqhThA is smaller than the estimated q-axis high-frequency current Iqh when the phase difference Δθ is "−45°". The absolute value of the positive side correction amount determination threshold IqhThA may be the same as or different from the absolute value of the negative side correction amount determination threshold IqhThB.

そして、信号値生成部163は、規定条件が成立していると判定されていて、且つ、推定q軸高周波電流Iqhが正側修正量決定用閾値IqhThA以下である場合、第1の正側規定値A11を信号値Iqsとして設定する。一方、信号値生成部163は、規定条件が成立していると判定されていて、且つ、推定q軸高周波電流Iqhが正側修正量決定用閾値IqhThAよりも大きい場合、第2の正側規定値A12を信号値Iqsとして設定する。第1の正側規定値A11及び第2の正側規定値A12は、それぞれ「0」よりも大きい値である。そして、第2の正側規定値A12は、第1の正側規定値A11よりも大きい。具体的には、第2の正側規定値A12は、正側修正量決定用閾値IqhThAよりも大きく、且つ、位相差Δθが「-45°」であるときの推定q軸高周波電流Iqhよりも大きい。一方、第1の正側規定値A11は、正側修正量決定用閾値IqhThAよりも小さい。 Then, when it is determined that the specified condition is satisfied and the estimated q-axis high-frequency current Iqh is equal to or less than the positive side correction amount determination threshold IqhThA, the signal value generation unit 163 generates the first positive side specified The value A11 is set as the signal value Iqs. On the other hand, when it is determined that the specified condition is satisfied and the estimated q-axis high-frequency current Iqh is greater than the positive side correction amount determination threshold IqhThA, the signal value generation unit 163 generates the second positive side specified The value A12 is set as the signal value Iqs. The first positive specified value A11 and the second positive specified value A12 are values greater than "0". The second positive specified value A12 is greater than the first positive specified value A11. Specifically, the second positive specified value A12 is greater than the positive correction amount determination threshold IqhThA and is greater than the estimated q-axis high-frequency current Iqh when the phase difference Δθ is "−45°". big. On the other hand, the first positive specified value A11 is smaller than the positive correction amount determination threshold IqhThA.

信号値生成部163は、規定条件が成立していると判定されておらず、且つ、推定q軸高周波電流Iqhが負側修正量決定用閾値IqhThB以上である場合、第1の負側規定値A21を信号値Iqsとして設定する。一方、信号値生成部163は、規定条件が成立していると判定されておらず、且つ、推定q軸高周波電流Iqhが負側修正量決定用閾値IqhThBよりも小さい場合、第2の負側規定値A22を信号値Iqsとして設定する。第1の負側規定値A21及び第2の負側規定値A22は、それぞれ「0」よりも小さい値である。そして、第2の負側規定値A22の絶対値は、第1の負側規定値A21の絶対値よりも大きい。具体的には、第2の負側規定値A22の絶対値は、負側修正量決定用閾値IqhThBの絶対値よりも大きく、且つ、位相差Δθが「45°」であるときの推定q軸高周波電流Iqhの絶対値よりも大きい。一方、第1の負側規定値A21の絶対値は、負側修正量決定用閾値IqhThBの絶対値よりも小さい。 If it is determined that the specified condition is not satisfied and the estimated q-axis high-frequency current Iqh is equal to or greater than the negative side correction amount determination threshold value IqhThB, the signal value generation unit 163 generates the first negative side specified value A21 is set as the signal value Iqs. On the other hand, when it is determined that the specified condition is not satisfied and the estimated q-axis high-frequency current Iqh is smaller than the negative side correction amount determination threshold IqhThB, the signal value generation unit 163 generates the second negative side A specified value A22 is set as the signal value Iqs. Each of the first negative specified value A21 and the second negative specified value A22 is a value smaller than "0". The absolute value of the second negative specified value A22 is greater than the absolute value of the first negative specified value A21. Specifically, the absolute value of the second negative specified value A22 is greater than the absolute value of the negative correction amount determination threshold IqhThB, and the estimated q-axis when the phase difference Δθ is "45°". It is larger than the absolute value of the high frequency current Iqh. On the other hand, the absolute value of the first negative specified value A21 is smaller than the absolute value of the negative correction amount determination threshold IqhThB.

よって、推定d軸上に電圧ベクトルを発生させつつ、推定d軸の向きと実d軸の向きとの位相差Δθを連続的に変化させた場合、信号値Iqsは、図3に太い実線で示すように推移することとなる。 Therefore, when the phase difference Δθ between the direction of the estimated d-axis and the direction of the actual d-axis is continuously changed while generating the voltage vector on the estimated d-axis, the signal value Iqs is expressed by the thick solid line in FIG. It will change as shown.

図1に戻り、修正態様決定部164は、取得部162によって取得された推定q軸高周波電流Iqhと閾値IqhTh,IqhThA,IqhThBとの比較結果を基に生成された信号値Iqsを利用し、推定d軸の方向の修正態様を決める。本実施形態でいう推定d軸の方向の修正態様とは、推定d軸の方向の修正方向と、推定d軸の方向の修正量Δθqとを含んでいる。すなわち、修正態様決定部164は、推定d軸の方向の修正方向を決定する修正方向決定部164aと、推定d軸の方向の修正量Δθqを決定する修正量決定部164bとを有している。 Returning to FIG. 1, the correction mode determination unit 164 uses the signal value Iqs generated based on the comparison results between the estimated q-axis high-frequency current Iqh acquired by the acquisition unit 162 and the thresholds IqhTh, IqhThA, and IqhThB, and estimates Determine how the direction of the d-axis is corrected. The mode of correction of the direction of the estimated d-axis referred to in this embodiment includes the direction of correction of the direction of the estimated d-axis and the amount of correction Δθq of the direction of the estimated d-axis. That is, the correction mode determination unit 164 includes a correction direction determination unit 164a that determines the correction direction of the estimated d-axis direction, and a correction amount determination unit 164b that determines the correction amount Δθq of the estimated d-axis direction. .

修正方向決定部164aは、推定q軸高周波電流Iqhと修正方向決定用閾値IqhThとの比較結果、及び、推定q軸高周波電流Iqhの正負の符号を基に、修正方向を決定する。すなわち、修正方向は、推定q軸の方向の電流成分と修正方向決定用閾値IqhThとの比較結果を基に決定される。 The correction direction determination unit 164a determines the correction direction based on the comparison result between the estimated q-axis high-frequency current Iqh and the correction direction determination threshold value IqhTh and the positive/negative sign of the estimated q-axis high-frequency current Iqh. That is, the correction direction is determined based on the result of comparison between the current component in the estimated q-axis direction and the correction direction determination threshold IqhTh.

具体的には、修正方向決定部164aは、規定条件が成立しているか否かに応じ、修正方向を決定する。例えば、図3に示すように、修正方向決定部164aは、規定条件が成立していると判定されているときには、推定d軸を進角させる方向である図中の第1の方向C1を修正方向とする。一方、修正方向決定部164aは、規定条件が成立していると判定されていないときには、推定d軸を遅角させる方向である図中の第2の方向C2を修正方向とする。第2の方向C2は、第1の方向C1の反対方向である。 Specifically, the correction direction determination unit 164a determines the correction direction depending on whether or not the specified condition is satisfied. For example, as shown in FIG. 3, the correction direction determination unit 164a corrects the first direction C1 in the drawing, which is the direction in which the estimated d-axis is advanced, when it is determined that the specified condition is satisfied. direction. On the other hand, when it is not determined that the specified condition is satisfied, the correction direction determination unit 164a sets the second direction C2 in the drawing, which is the direction to retard the estimated d-axis, as the correction direction. The second direction C2 is opposite to the first direction C1.

修正量決定部164bは、規定条件が成立していると判定されている場合、推定q軸高周波電流Iqhと正側修正量決定用閾値IqhThAとの比較結果を基に修正量Δθqを決定する。一方、修正量決定部164bは、規定条件が成立していると判定されていない場合、推定q軸高周波電流Iqhと負側修正量決定用閾値IqhThBとの比較結果を基に修正量Δθqを決定する。すなわち、修正量Δθqは、推定q軸の方向の電流成分の大きさと修正量決定用閾値IqhThA,IqhThBの大きさとの比較結果を基に決定される。 When it is determined that the specified condition is satisfied, the correction amount determination unit 164b determines the correction amount Δθq based on the result of comparison between the estimated q-axis high-frequency current Iqh and the positive side correction amount determination threshold IqhThA. On the other hand, when it is not determined that the specified condition is satisfied, the correction amount determination unit 164b determines the correction amount Δθq based on the result of comparison between the estimated q-axis high-frequency current Iqh and the negative correction amount determination threshold IqhThB. do. That is, the correction amount Δθq is determined based on the result of comparison between the magnitude of the current component in the estimated q-axis direction and the magnitudes of the correction amount determination thresholds IqhThA and IqhThB.

本実施形態では、修正量決定部164bは、信号値生成部163によって生成された信号値Iqsを基に修正量Δθqを決定する。修正量決定部164bは、規定条件が成立していると判定されていて、且つ、信号値Iqsが第2の正側規定値A12であるときには、信号値Iqsが第1の正側規定値A11であるときよりも修正量Δθqを大きくする。すなわち、規定条件が成立していると判定されている場合、推定q軸高周波電流Iqhが正側修正量決定用閾値IqhThAよりも大きいときには、推定q軸高周波電流Iqhが正側修正量決定用閾値IqhThA以下であるときよりも修正量Δθqが大きくなる。 In this embodiment, the correction amount determination unit 164b determines the correction amount Δθq based on the signal value Iqs generated by the signal value generation unit 163. FIG. When it is determined that the specified condition is established and the signal value Iqs is the second positive side specified value A12, the correction amount determination unit 164b sets the signal value Iqs to the first positive side specified value A11. The correction amount Δθq is made larger than when . That is, when it is determined that the prescribed condition is satisfied, and the estimated q-axis high-frequency current Iqh is greater than the positive-side correction amount determination threshold IqhThA, the estimated q-axis high-frequency current Iqh becomes the positive-side correction amount determination threshold. The correction amount Δθq becomes larger than when IqhThA or less.

一方、修正量決定部164bは、規定条件が成立していると判定されておらず、且つ、信号値Iqsが第2の負側規定値A22であるときには、信号値Iqsが第1の負側規定値A21であるときよりも修正量Δθqを大きくする。すなわち、規定条件が成立していると判定されていない場合、推定q軸高周波電流Iqhが負側修正量決定用閾値IqhThBよりも小さいときには、推定q軸高周波電流Iqhが負側修正量決定用閾値IqhThB以上であるときよりも修正量Δθqが大きくなる。 On the other hand, when it is determined that the specified condition is not satisfied and the signal value Iqs is the second negative specified value A22, the correction amount determining unit 164b sets the signal value Iqs to the first negative specified value A22. The correction amount Δθq is made larger than when the specified value is A21. That is, when it is determined that the prescribed condition is not satisfied, and the estimated q-axis high-frequency current Iqh is smaller than the negative-side correction amount determination threshold IqhThB, the estimated q-axis high-frequency current Iqh becomes the negative-side correction amount determination threshold. The correction amount Δθq becomes larger than when IqhThB or more.

修正部165は、修正制御の実施時には、修正態様決定部164によって決定された修正態様で推定d軸の方向を修正する修正処理を実行する。すなわち、修正部165は、修正処理では、修正量決定部164bによって決定された修正量Δθqの分、修正方向決定部164aによって決定された修正方向に推定d軸の方向を修正する。 Correction unit 165 executes correction processing for correcting the direction of the estimated d-axis in the correction mode determined by correction mode determination unit 164 when performing correction control. That is, in the correction process, the correction unit 165 corrects the estimated d-axis direction to the correction direction determined by the correction direction determination unit 164a by the correction amount Δθq determined by the correction amount determination unit 164b.

次に、図5を参照し、修正制御を実施するためにロータ位置推定部16によって実行される処理ルーチンについて説明する。なお、本処理ルーチンの実行は、ブラシレスモータ100の駆動の開始時に開始される。 Next, with reference to FIG. 5, a processing routine executed by the rotor position estimator 16 to implement corrective control will be described. Execution of this processing routine is started when brushless motor 100 is started to be driven.

本処理ルーチンにおいて、ステップS11では、交流電圧発生部161によって外乱出力処理の実行が開始される。そして、外乱電圧信号Vdh*が第1の加算器17に入力されるようになると、処理が次のステップS12に移行される。ステップS12において、取得部162によって、推定q軸高周波電流Iqhが取得される。続いて、ステップS13において、信号値生成部163によって、信号値Iqsが生成される。そして、次のステップS14では、修正方向決定部164aによって、規定条件が成立しているか否かの判定が行われる。 In this processing routine, in step S11, the AC voltage generator 161 starts executing disturbance output processing. Then, when the disturbance voltage signal Vdh* comes to be input to the first adder 17, the process proceeds to the next step S12. In step S12, the acquisition unit 162 acquires the estimated q-axis high-frequency current Iqh. Subsequently, in step S13, the signal value Iqs is generated by the signal value generator 163. FIG. Then, in the next step S14, the correction direction determining section 164a determines whether or not the specified condition is satisfied.

規定条件が成立していると判定されている場合(S14:YES)、処理が次のステップS15に移行される。ステップS15において、修正方向決定部164aによって、推定d軸の方向の修正方向が第1の方向C1とされる。その後、処理が後述するステップS17に移行される。一方、ステップS14において、規定条件が成立していると判定されていない場合(NO)、処理が次のステップS16に移行される。ステップS16において、修正方向決定部164aによって、推定d軸の方向の修正方向が第2の方向C2とされる。その後、処理が次のステップS17に移行される。 If it is determined that the specified condition is satisfied (S14: YES), the process proceeds to the next step S15. In step S15, the correction direction determination unit 164a sets the correction direction of the estimated d-axis as the first direction C1. After that, the process proceeds to step S17, which will be described later. On the other hand, in step S14, if it is determined that the prescribed condition is not satisfied (NO), the process proceeds to the next step S16. In step S16, the correction direction determining unit 164a sets the correction direction of the estimated d-axis as the second direction C2. After that, the process proceeds to the next step S17.

ステップS17において、修正量決定部164bによって、ステップS13で生成された信号値Iqsを基に修正量Δθqが決定される。続いて、ステップS18において、修正部165によって、修正処理が実行される。そして、次のステップS19において、本処理ルーチンの実行が開始されてからの経過時間が終了判定時間TMThに達したか否かの判定が行われる。終了判定時間TMThは、修正処理の実行によって位相差Δθを「0°」又は「180°」近傍の値にすることができるような時間に設定されている。 In step S17, the correction amount Δθq is determined by the correction amount determination unit 164b based on the signal value Iqs generated in step S13. Subsequently, in step S18, correction processing is performed by the correction unit 165. FIG. Then, in the next step S19, it is determined whether or not the elapsed time from the start of execution of this processing routine has reached the end determination time TMTh. The end determination time TMTh is set to a time such that the phase difference Δθ can be set to a value near "0°" or "180°" by executing the correction process.

そして、経過時間が終了判定時間TMThに未だ達していない場合(S19:NO)、処理が前述したステップS12に移行される。すなわち、修正制御の実施が継続される。一方、経過時間が終了判定時間TMThに既に達している場合(S19:YES)、処理が次のステップS20に移行される。ステップS20において、交流電圧発生部161によって外乱出力処理の実行が終了される。そして、外乱電圧信号Vdh*が第1の加算器17に入力されなくなると、本処理ルーチンが終了される。すなわち、修正制御の実施が終了される。 Then, if the elapsed time has not yet reached the end determination time TMTh (S19: NO), the process proceeds to step S12 described above. That is, the implementation of corrective control continues. On the other hand, if the elapsed time has already reached the end determination time TMTh (S19: YES), the process proceeds to the next step S20. In step S20, the AC voltage generator 161 terminates the disturbance output process. When the disturbance voltage signal Vdh* is no longer input to the first adder 17, this processing routine ends. That is, the execution of correction control is terminated.

次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
ブラシレスモータ100の駆動開始の指示によって修正制御が開始されると、推定q軸高周波電流Iqhと、各閾値IqhTh,IqhThA,IqhThBとの関係を基に、信号値Iqsが生成されるようになる。そして、信号値Iqsに応じた方向に推定d軸の方向が修正される。具体的には、規定条件が成立していると判定されている場合、信号値Iqsが正の値に設定される。このように信号値Iqsが正の値である場合、推定d軸の方向が第1の方向C1に修正される。その結果、位相差Δθが大きくなる。一方、規定条件が成立していると判定されていない場合、信号値Iqsが負の値に設定される。このように信号値Iqsが負の値である場合、推定d軸の方向が第2の方向C2に修正される。その結果、位相差Δθが小さくなる。
Next, the operation and effects of this embodiment will be described.
When correction control is started by an instruction to start driving brushless motor 100, signal value Iqs is generated based on the relationship between estimated q-axis high-frequency current Iqh and thresholds IqhTh, IqhThA, and IqhThB. Then, the direction of the estimated d-axis is corrected to the direction according to the signal value Iqs. Specifically, when it is determined that the specified condition is satisfied, the signal value Iqs is set to a positive value. When the signal value Iqs is a positive value in this way, the direction of the estimated d-axis is corrected to the first direction C1. As a result, the phase difference Δθ increases. On the other hand, when it is not determined that the specified condition is satisfied, the signal value Iqs is set to a negative value. When the signal value Iqs is a negative value in this way, the direction of the estimated d-axis is corrected to the second direction C2. As a result, the phase difference Δθ becomes smaller.

本実施形態では、修正方向決定用閾値IqhThは、推定q軸高周波電流Iqhに重畳されるノイズ成分Iqnの大きさの予測値を基に設定されている。そのため、位相差Δθが「+90°」近傍の値、又は「-90°」近傍の値である状況下で修正処理を実行する際に、推定d軸の方向の修正方向が第1の方向C1になったり、第2の方向C2になったりすることが抑制される。本実施形態では、位相差Δθが「+90°」近傍の値である場合、及び、「-90°」近傍の値である場合、修正方向を第1の方向C1に固定することができる。 In this embodiment, the correction direction determination threshold IqhTh is set based on a predicted value of the magnitude of the noise component Iqn superimposed on the estimated q-axis high-frequency current Iqh. Therefore, when the correction process is executed in a situation where the phase difference Δθ is a value near “+90°” or a value near “−90°”, the correction direction of the estimated d-axis direction is the first direction C1. or in the second direction C2. In this embodiment, the correction direction can be fixed to the first direction C1 when the phase difference Δθ is a value near “+90°” and when it is a value near “−90°”.

その結果、位相差Δθが「+90°」近傍の値、又は「-90°」近傍の値である状態で、修正制御が終了してしまうことを抑制できる。すなわち、修正制御の実施によって、位相差Δθを「0°」近傍の値又は「180°」近傍の値とすることができる。 As a result, it is possible to prevent the correction control from ending in a state where the phase difference Δθ is a value near “+90°” or a value near “−90°”. That is, the phase difference Δθ can be set to a value near “0°” or a value near “180°” by performing correction control.

また、本実施形態における修正処理では、信号値Iqsに応じた修正量Δθqで推定d軸の方向が修正される。信号値Iqsは、推定q軸高周波電流Iqhと修正量決定用閾値IqhThA,IqhThBとの比較結果を基に算出される値である。すなわち、推定q軸高周波電流Iqhの絶対値、すなわち推定q軸の方向の電流成分の大きさが大きいほど、信号値Iqsの絶対値が大きくなる。そして、信号値Iqsの絶対値が大きいほど、修正量Δθqが大きくなる。推定q軸高周波電流Iqhの絶対値が大きいほど、修正量Δθqを大きくすることができる。その結果、推定q軸高周波電流Iqhの大きさによらず修正量Δθqを一定値とする場合と比較し、上記位相差Δθを、「0°」近傍の値、又は「180°」近傍の値とするまでに要する時間の長期化を抑制することができる。 Further, in the correction processing in this embodiment, the direction of the estimated d-axis is corrected by a correction amount Δθq corresponding to the signal value Iqs. The signal value Iqs is a value calculated based on the result of comparison between the estimated q-axis high-frequency current Iqh and the correction amount determination threshold values IqhThA and IqhThB. That is, the larger the absolute value of the estimated q-axis high-frequency current Iqh, that is, the magnitude of the current component in the direction of the estimated q-axis, the larger the absolute value of the signal value Iqs. Then, the larger the absolute value of the signal value Iqs, the larger the correction amount Δθq. The correction amount Δθq can be increased as the absolute value of the estimated q-axis high-frequency current Iqh increases. As a result, compared with the case where the correction amount Δθq is a constant value regardless of the magnitude of the estimated q-axis high-frequency current Iqh, the phase difference Δθ It is possible to suppress the lengthening of the time required until it becomes.

また、位相差Δθが「0°」や「180°」に近づき、推定q軸高周波電流Iqhの絶対値が小さくなると、信号値Iqsの絶対値もまた小さくなる。その結果、推定d軸の方向を修正する際の修正量Δθqを小さくすることができる。そのため、目標となる収束値を挟んだ位相差Δθのハンチングを抑制することができる。したがって、位相差Δθを目標となる収束値に収束させやすくなる。 Further, when the phase difference Δθ approaches “0°” or “180°” and the absolute value of the estimated q-axis high-frequency current Iqh decreases, the absolute value of the signal value Iqs also decreases. As a result, it is possible to reduce the correction amount Δθq when correcting the direction of the estimated d-axis. Therefore, hunting of the phase difference Δθ that sandwiches the target convergence value can be suppressed. Therefore, it becomes easier to converge the phase difference Δθ to the target convergence value.

なお、修正制御の終了時点では、推定q軸高周波電流Iqhが修正方向決定用閾値IqhThとなる近傍の値で位相差Δθが収束する。すなわち、目標値(「0°」又は「180°」)に対して、位相差Δθは、規定の向きに応じた方向、すなわち正側にずれやすい。 At the end of correction control, the phase difference Δθ converges at a value near which the estimated q-axis high-frequency current Iqh becomes the correction direction determination threshold value IqhTh. That is, the phase difference Δθ tends to deviate in the direction corresponding to the specified orientation, that is, toward the positive side with respect to the target value (“0°” or “180°”).

また、修正制御の終了後では、ロータ回転角θを大きくする方向にロータ105を回転させるロータ回転制御が実施される。ロータ回転制御の実施に伴うロータ105の回転開始時では、実d軸の向きの変化に対して推定d軸の向きの変化が遅れるため、位相差Δθが小さくなりやすい。この点、本実施形態では、修正制御の終了後におけるロータ回転制御でロータ105が回転される方向を考慮し、修正方向決定用閾値IqhThを負の値に設定している。そのため、修正制御の実施によって、位相差Δθを、目標値(「0°」又は「180°」)よりも少し正側の値に収束させることができる。その結果、ロータ回転制御の実施によるロータ105の回転開始時に、位相差Δθが拡大することを抑制できる。したがって、ロータ105の回転開始時におけるモータ制御の制御性能を向上させることが可能となる。 Further, after the correction control ends, rotor rotation control is performed to rotate the rotor 105 in a direction that increases the rotor rotation angle θ. At the start of rotation of the rotor 105 due to implementation of rotor rotation control, the change in the direction of the estimated d-axis is delayed with respect to the change in the direction of the actual d-axis, so the phase difference Δθ tends to become small. In this respect, in the present embodiment, the correction direction determination threshold IqhTh is set to a negative value in consideration of the direction in which the rotor 105 is rotated by the rotor rotation control after the correction control ends. Therefore, it is possible to converge the phase difference Δθ to a value slightly on the positive side of the target value (“0°” or “180°”) by performing correction control. As a result, it is possible to suppress an increase in the phase difference Δθ when the rotor 105 starts rotating due to the implementation of the rotor rotation control. Therefore, it is possible to improve the control performance of the motor control when the rotor 105 starts rotating.

上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・規定の向きが負向きであり、修正方向決定用閾値IqhThが負の値である場合、図6に示すように、正側修正量決定用閾値IqhThAを「0」よりも小さい値としてもよい。この場合、正側修正量決定用閾値IqhThAの絶対値を修正方向決定用閾値IqhThの絶対値よりも小さくすることが好ましい。さらに、正側修正量決定用閾値IqhThAの絶対値が修正方向決定用閾値IqhThの絶対値よりも小さいのであれば、正側修正量決定用閾値IqhThAの絶対値を、想定されるノイズ成分Iqnの大きさ未満としてもよい。
The above embodiment can be implemented with the following modifications. The above embodiments and the following modifications can be combined with each other within a technically consistent range.
If the prescribed direction is negative and the correction direction determination threshold IqhTh is a negative value, the positive side correction amount determination threshold IqhThA may be set to a value smaller than "0" as shown in FIG. . In this case, it is preferable to set the absolute value of the positive side correction amount determination threshold IqhThA smaller than the absolute value of the correction direction determination threshold IqhTh. Furthermore, if the absolute value of the positive side correction amount determination threshold IqhThA is smaller than the absolute value of the correction direction determination threshold IqhTh, the absolute value of the positive side correction amount determination threshold IqhThA is set to the assumed noise component Iqn. It may be less than the size.

規定条件が成立していると判定されている場合、推定q軸高周波電流Iqhが正側修正量決定用閾値IqhThAよりも小さいときの信号値Iqsを、推定q軸高周波電流Iqhが正側修正量決定用閾値IqhThA以上であるときの信号値Iqsよりも小さくするようにしてもよい。そして、信号値Iqsの絶対値が小さいほど、修正量Δθqを大きくする。 When it is determined that the specified condition is satisfied, the signal value Iqs when the estimated q-axis high-frequency current Iqh is smaller than the positive-side correction amount determination threshold IqhThA is set to the positive-side correction amount when the estimated q-axis high-frequency current Iqh It may be made smaller than the signal value Iqs when it is equal to or greater than the decision threshold IqhThA. Then, the smaller the absolute value of the signal value Iqs, the larger the correction amount Δθq.

このような構成であっても、目標となる収束値に正側から位相差Δθが接近する場合であっても、当該収束値に負側から位相差Δθが接近する場合であっても、位相差Δθが収束値近傍に位置するときには修正量Δθqを小さくすることができる。そのため、収束値を挟んだ位相差Δθのハンチングを抑制することができる。したがって、位相差Δθを目標となる収束値に収束させやすくなる。 Even with such a configuration, even if the phase difference Δθ approaches the target convergence value from the positive side, the phase difference Δθ approaches the convergence value from the negative side. When the phase difference Δθ is positioned near the convergence value, the correction amount Δθq can be reduced. Therefore, hunting of the phase difference Δθ that sandwiches the convergence value can be suppressed. Therefore, it becomes easier to converge the phase difference Δθ to the target convergence value.

・修正制御の終了後では、ロータ回転角θを小さくする方向にロータ105を回転させるロータ回転制御が実施されることがある。この場合、ロータ回転制御によってロータ105が回転される方向を考慮し、規定の向きを正向きとしてもよい。この場合、修正方向決定用閾値IqhThは正の値となる。 - After the correction control is finished, rotor rotation control may be performed to rotate the rotor 105 in a direction that decreases the rotor rotation angle θ. In this case, considering the direction in which the rotor 105 is rotated by the rotor rotation control, the specified direction may be the forward direction. In this case, the correction direction determination threshold IqhTh becomes a positive value.

・規定条件が成立していると判定されている場合、推定q軸高周波電流Iqhが正側修正量決定用閾値IqhThAよりも大きいときには、推定q軸高周波電流Iqhが正側修正量決定用閾値IqhThA以下であるときよりも信号値Iqsを大きくすることができるのであれば、上記実施形態で説明した方法とは異なる方法で信号値Iqsを決めるようにしてもよい。例えば、推定q軸高周波電流Iqhが正側修正量決定用閾値IqhThA以下であるときには、信号値Iqsを、正側修正量決定用閾値IqhThAと等しくしてもよいし、正側修正量決定用閾値IqhThAよりも小さい正の値としてもよい。一方、推定q軸高周波電流Iqhが正側修正量決定用閾値IqhThAよりも大きいときには、信号値Iqsを、推定q軸高周波電流Iqhと等しい値としてもよい。 When it is determined that the specified condition is satisfied, and the estimated q-axis high-frequency current Iqh is greater than the positive-side correction amount determination threshold IqhThA, the estimated q-axis high-frequency current Iqh is the positive-side correction amount determination threshold IqhThA. The signal value Iqs may be determined by a method different from the method described in the above embodiment, as long as the signal value Iqs can be made larger than when it is below. For example, when the estimated q-axis high-frequency current Iqh is equal to or less than the positive-side correction amount determination threshold IqhThA, the signal value Iqs may be equal to the positive-side correction amount determination threshold IqhThA, or the positive-side correction amount determination threshold It may be a positive value smaller than IqhThA. On the other hand, when the estimated q-axis high-frequency current Iqh is greater than the positive correction amount determination threshold IqhThA, the signal value Iqs may be equal to the estimated q-axis high-frequency current Iqh.

・規定条件が成立していると判定されていない場合、推定q軸高周波電流Iqhが負側修正量決定用閾値IqhThBよりも小さいときには、推定q軸高周波電流Iqhが負側修正量決定用閾値IqhThB以上であるときよりも信号値Iqsを小さくすることができるのであれば、上記実施形態で説明した方法とは異なる方法で信号値Iqsを決めるようにしてもよい。例えば、推定q軸高周波電流Iqhが負側修正量決定用閾値IqhThB以上であるときには、信号値Iqsを、負側修正量決定用閾値IqhThBと等しくしてもよいし、負側修正量決定用閾値IqhThBよりも大きい負の値としてもよい。一方、推定q軸高周波電流Iqhが負側修正量決定用閾値IqhThBよりも小さいときには、信号値Iqsを、推定q軸高周波電流Iqhと等しい値としてもよい。 When it is determined that the specified condition is not established, and the estimated q-axis high-frequency current Iqh is smaller than the negative-side correction amount determination threshold IqhThB, the estimated q-axis high-frequency current Iqh is the negative-side correction amount determination threshold IqhThB. If the signal value Iqs can be made smaller than in the above case, the signal value Iqs may be determined by a method different from the method described in the above embodiment. For example, when the estimated q-axis high-frequency current Iqh is equal to or greater than the negative correction amount determination threshold IqhThB, the signal value Iqs may be equal to the negative correction amount determination threshold IqhThB, or the negative correction amount determination threshold It may be a negative value larger than IqhThB. On the other hand, when the estimated q-axis high-frequency current Iqh is smaller than the negative correction amount determination threshold IqhThB, the signal value Iqs may be equal to the estimated q-axis high-frequency current Iqh.

・正側修正量決定用閾値IqhThAが設けられているのであれば、負側修正量決定用閾値IqhThBを設けなくてもよい。この場合、推定q軸高周波電流Iqhが修正方向決定用閾値IqhTh以下である場合、推定q軸高周波電流Iqhの大きさによらず、修正量Δθqが一定値で保持されることとなる。 If the positive side correction amount determination threshold IqhThA is provided, the negative side correction amount determination threshold IqhThB may not be provided. In this case, when the estimated q-axis high-frequency current Iqh is equal to or less than the correction direction determination threshold IqhTh, the correction amount Δθq is held at a constant value regardless of the magnitude of the estimated q-axis high-frequency current Iqh.

・負側修正量決定用閾値IqhThBが設けられているのであれば、正側修正量決定用閾値IqhThAを設けなくてもよい。この場合、推定q軸高周波電流Iqhが修正方向決定用閾値IqhThよりも大きい場合、推定q軸高周波電流Iqhの大きさによらず、修正量Δθqが一定値で保持されることとなる。 If the negative side correction amount determination threshold IqhThB is provided, the positive side correction amount determination threshold IqhThA need not be provided. In this case, when the estimated q-axis high-frequency current Iqh is greater than the correction direction determination threshold IqhTh, the correction amount Δθq is held at a constant value regardless of the magnitude of the estimated q-axis high-frequency current Iqh.

・正側修正量決定用閾値IqhThA及び負側修正量決定用閾値IqhThBの少なくとも一方が設けられている場合、修正方向決定用閾値IqhThを設けなくてもよい。この場合、修正方向は、推定q軸高周波電流Iqhが正の値であるか否かによって決定されることとなる。 When at least one of the positive side correction amount determination threshold IqhThA and the negative side correction amount determination threshold IqhThB is provided, the correction direction determination threshold IqhTh may not be provided. In this case, the correction direction is determined depending on whether or not the estimated q-axis high-frequency current Iqh is a positive value.

・正側修正量決定用閾値IqhThA及び負側修正量決定用閾値IqhThBの少なくとも一方が設けられている場合、修正方向決定用閾値IqhThの絶対値を、想定されるノイズ成分Iqnの大きさよりも小さくしてもよい。 When at least one of the positive side correction amount determination threshold IqhThA and the negative side correction amount determination threshold IqhThB is provided, the absolute value of the correction direction determination threshold IqhTh is made smaller than the size of the assumed noise component Iqn. You may

・修正方向決定用閾値IqhThが設けられているのであれば、正側修正量決定用閾値IqhThA及び負側修正量決定用閾値IqhThBの双方を設けなくてもよい。この場合、推定q軸高周波電流Iqhが修正方向決定用閾値IqhThよりも大きいときには、信号値Iqsを、「0」よりも大きい正の所定値で保持するようにしてもよいし、信号値Iqsを、推定q軸高周波電流Iqhの大きさに応じた正の値としてもよい。一方、推定q軸高周波電流Iqhが修正方向決定用閾値IqhTh以下であるときには、信号値Iqsを、「0」よりも小さい負の所定値で保持するようにしてもよいし、信号値Iqsを、推定q軸高周波電流Iqhの大きさに応じた負の値としてもよい。 If the correction direction determination threshold IqhTh is provided, both the positive side correction amount determination threshold IqhThA and the negative side correction amount determination threshold IqhThB need not be provided. In this case, when the estimated q-axis high-frequency current Iqh is greater than the correction direction determination threshold value IqhTh, the signal value Iqs may be held at a predetermined positive value larger than "0", or the signal value Iqs may be , may be a positive value corresponding to the magnitude of the estimated q-axis high-frequency current Iqh. On the other hand, when the estimated q-axis high-frequency current Iqh is equal to or less than the correction direction determination threshold value IqhTh, the signal value Iqs may be held at a predetermined negative value smaller than "0", or the signal value Iqs may be It may be a negative value according to the magnitude of the estimated q-axis high-frequency current Iqh.

・モータ制御装置10は、コンピュータプログラム(ソフトウェア)に従って動作する1つ以上のプロセッサ、各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する専用のハードウェア(特定用途向け集積回路:ASIC)などの1つ以上の専用のハードウェア回路又はこれらの組み合わせを含む回路として構成し得る。プロセッサは、CPU並びに、RAM及びROM等のメモリを含み、メモリは、処理をCPUに実行させるように構成されたプログラムコード又は指令を格納している。メモリ、すなわち記憶媒体は、汎用又は専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。 The motor control device 10 is one of one or more processors that operate according to a computer program (software), dedicated hardware (application-specific integrated circuit: ASIC) that executes at least part of various types of processing, and the like. It can be configured as a circuit including the above dedicated hardware circuits or a combination thereof. A processor includes a CPU and memory, such as RAM and ROM, which stores program code or instructions configured to cause the CPU to perform processes. Memory or storage media includes any available media that can be accessed by a general purpose or special purpose computer.

・ブラシレスモータ100に適用されるロータ105は、2極ロータではなく、4極ロータであってもよい。
・モータ制御装置10が適用されるブラシレスモータは、車載のブレーキ装置とは別のアクチュエータの動力源であってもよい。
- The rotor 105 applied to the brushless motor 100 may be a 4-pole rotor instead of a 2-pole rotor.
- The brushless motor to which the motor control device 10 is applied may be a power source for an actuator other than the vehicle-mounted brake device.

10…モータ制御装置、16…ロータ位置推定部、162…取得部、164…修正態様決定部、164a…修正方向決定部、164b…修正量決定部、165…修正部、100…ブラシレスモータ、105…ロータ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Motor control apparatus 16... Rotor position estimation part 162... Acquisition part 164... Correction mode determination part 164a... Correction direction determination part 164b... Correction amount determination part 165... Correction part 100... Brushless motor 105 … the rotor.

Claims (8)

ブラシレスモータをベクトル制御するに際し、前記ベクトル制御の回転座標のd軸と推定される制御軸である推定d軸の方向を、前記回転座標の実際のd軸である実d軸の方向に近づける修正制御であって、前記推定d軸の方向に電圧ベクトルが発生するように前記ブラシレスモータに給電しているときに前記回転座標で発生する電流ベクトルのうち、前記回転座標のq軸と推定される制御軸である推定q軸の方向の電流成分であるq軸電流成分に基づく修正制御を実施するモータ制御装置において、
前記q軸電流成分を取得する取得部と、
前記取得部によって取得された前記q軸電流成分の大きさと、「0」よりも大きな大きさの閾値との比較結果を基に、前記推定d軸の方向の修正態様を決める修正態様決定部と、
前記修正態様決定部によって決定された前記修正態様で前記推定d軸の方向を修正する修正部と、を備える
ことを特徴とするモータ制御装置。
When vector-controlling a brushless motor, the direction of the estimated d-axis, which is the d-axis of the rotating coordinates of the vector control and the estimated control axis, is corrected to approach the direction of the actual d-axis, which is the actual d-axis of the rotating coordinates. In the control, among the current vectors generated in the rotating coordinates when the brushless motor is powered so that a voltage vector is generated in the direction of the estimated d-axis, the current vector is estimated to be the q-axis of the rotating coordinates. In a motor control device that performs correction control based on a q-axis current component that is a current component in the direction of an estimated q-axis that is a control axis ,
an acquisition unit that acquires the q -axis current component;
a correction mode determination unit that determines a correction mode of the estimated d-axis direction based on a comparison result between the magnitude of the q-axis current component acquired by the acquisition unit and a threshold having a magnitude greater than "0"; ,
and a correction section that corrects the direction of the estimated d-axis in the correction mode determined by the correction mode determination section.
前記閾値として、修正方向決定用閾値が設定されており、
前記修正態様決定部は、前記取得部によって取得された前記q軸電流成分の大きさと前記修正方向決定用閾値との比較結果を基に、前記推定d軸の方向の修正方向を決める修正方向決定部を有し、
前記修正部は、前記修正方向決定部によって決定された前記修正方向に前記推定d軸の方向を修正する
請求項1に記載のモータ制御装置。
A correction direction determination threshold is set as the threshold,
The correction mode determination unit determines a correction direction for determining a correction direction of the estimated d-axis direction based on a comparison result between the magnitude of the q-axis current component acquired by the acquisition unit and the correction direction determination threshold. has a part
The motor control device according to claim 1, wherein the correction section corrects the direction of the estimated d-axis to the correction direction determined by the correction direction determination section.
前記修正方向決定部は、規定条件が成立しているか否かに応じ、前記推定d軸の方向の修正方向を決定するようになっており
記修正方向決定部は、
前記取得部によって取得された前記q軸電流成分の向きが、正向き及び負向きのうちの一方の向きである規定の向きであり、且つ、当該q軸電流成分の大きさが前記修正方向決定用閾値よりも大きいときには、前記規定条件が成立していると判定せず、
当該q軸電流成分の向きが前記規定の向きであり、且つ、当該q軸電流成分の大きさが前記修正方向決定用閾値以下であるときには、前記規定条件が成立していると判定し、
当該q軸電流成分の向きが前記規定の向きの反対の向きであるときには、前記規定条件が成立していると判定する
請求項2に記載のモータ制御装置。
The correction direction determination unit determines a correction direction of the estimated d-axis direction according to whether or not a prescribed condition is satisfied ,
The correction direction determination unit
The direction of the q-axis current component acquired by the acquisition unit is a prescribed direction that is one of a positive direction and a negative direction , and the magnitude of the q-axis current component determines the correction direction. When it is larger than the threshold for use, it is not determined that the specified condition is satisfied,
when the direction of the q-axis current component is in the specified direction and the magnitude of the q-axis current component is equal to or less than the correction direction determination threshold value, determining that the specified condition is satisfied;
3. The motor control device according to claim 2, wherein when the direction of the q-axis current component is opposite to the specified direction, it is determined that the specified condition is satisfied.
前記ブラシレスモータの駆動を開始するに際し、前記モータ制御装置は、前記修正制御の終了後に、前記ブラシレスモータのロータを回転させるロータ回転制御を実施するモータ制御装置において、
前記ブラシレスモータの駆動を開始する際の前記規定の向きは、前記ロータ回転制御によって前記ロータが回転される方向を基に設定されている
請求項3に記載のモータ制御装置。
When starting to drive the brushless motor, the motor control device performs rotor rotation control for rotating the rotor of the brushless motor after the correction control ends,
4. The motor control device according to claim 3, wherein the specified direction when starting to drive the brushless motor is set based on the direction in which the rotor is rotated by the rotor rotation control.
前記閾値として、修正量決定用閾値が設定されており、
前記修正態様決定部は、前記取得部によって取得された前記q軸電流成分の大きさが前記修正量決定用閾値よりも大きいときには、前記q軸電流成分の大きさが前記修正量決定用閾値以下であるときよりも前記推定d軸の方向を修正する際の修正量が多くなるように、当該修正量を決定する修正量決定部を有し、
前記修正部は、前記修正量決定部によって決定された前記修正量を基に、前記推定d軸の方向を修正する
請求項1~請求項4のうち何れか一項に記載のモータ制御装置。
A correction amount determination threshold is set as the threshold,
When the magnitude of the q-axis current component acquired by the acquisition unit is greater than the threshold value for determining the amount of correction, the modification mode determination unit determines that the magnitude of the q-axis current component is equal to or less than the threshold value for determining the amount of correction. a correction amount determination unit that determines the correction amount so that the correction amount when correcting the direction of the estimated d-axis is larger than when
The motor control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the correction section corrects the direction of the estimated d-axis based on the correction amount determined by the correction amount determination section.
前記閾値として、第1の規定閾値と第2の規定閾値とを含む修正量決定用閾値が設定されており、
前記修正態様決定部は、前記取得部によって取得された前記q軸電流成分の大きさが前記修正量決定用閾値よりも大きいときには、前記q軸電流成分の大きさが前記修正量決定用閾値以下であるときよりも前記推定d軸の方向を修正する際の修正量が多くなるように、当該修正量を決定する修正量決定部を有し、
前記第1の規定閾値は、前記修正方向決定用閾値よりも大きく、
前記修正量決定部は、
前記規定条件が成立していると判定されていないときには、前記q軸電流成分の大きさと前記第1の規定閾値との比較を基に前記修正量を決定し、
前記規定条件が成立していると判定されているときには、前記q軸電流成分の大きさと前記第2の規定閾値との比較を基に前記修正量を決定するようになっており、
前記修正部は、前記修正量決定部によって決定された前記修正量を基に、前記推定d軸の方向を修正する
請求項3又は請求項4に記載のモータ制御装置。
A correction amount determination threshold including a first specified threshold and a second specified threshold is set as the threshold,
When the magnitude of the q-axis current component acquired by the acquisition unit is greater than the threshold value for determining the amount of correction, the modification mode determination unit determines that the magnitude of the q-axis current component is equal to or less than the threshold value for determining the amount of correction. a correction amount determination unit that determines the correction amount so that the correction amount when correcting the direction of the estimated d-axis is larger than when
The first prescribed threshold is greater than the correction direction determination threshold,
The correction amount determination unit
determining the amount of correction based on a comparison between the magnitude of the q-axis current component and the first specified threshold when it is not determined that the specified condition is established;
When it is determined that the specified condition is established, the correction amount is determined based on a comparison between the magnitude of the q-axis current component and the second specified threshold,
5. The motor control device according to claim 3, wherein the correction section corrects the direction of the estimated d-axis based on the correction amount determined by the correction amount determination section.
前記第2の規定閾値は、前記修正方向決定用閾値よりも小さく、
前記修正量決定部は、前記取得部によって取得された前記q軸電流成分の向きが前記規定の向きであり、且つ、当該q軸電流成分の大きさが前記修正方向決定用閾値以下であるときには、当該q軸電流成分の大きさと前記第2の規定閾値との比較結果を基に、前記修正量を決定する
請求項6に記載のモータ制御装置。
The second prescribed threshold is smaller than the correction direction determination threshold,
When the direction of the q-axis current component acquired by the acquisition unit is the specified direction and the magnitude of the q-axis current component is equal to or less than the correction direction determination threshold 7. The motor control device according to claim 6, wherein the correction amount is determined based on a comparison result between the magnitude of the q-axis current component and the second prescribed threshold.
前記取得部によって取得される前記q軸電流成分にはノイズ成分が含まれることが想定され、
前記閾値は、想定される前記ノイズ成分の大きさ以上の値に設定されている
請求項1に記載のモータ制御装置。
It is assumed that the q-axis current component acquired by the acquisition unit includes a noise component,
The motor control device according to claim 1, wherein the threshold value is set to a value equal to or greater than the expected magnitude of the noise component.
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