电动动力转向装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电动动力转向装置，在电动动力转向装置的具有多个系统的线圈与驱动电路的马达的驱动控制方法中，为减少在进行无传感器控制的情况下的运算量，电角推定器（110）具备：对第一线圈（221）、第二线圈（222）的两相固定坐标系的电压矢量进行相加的α轴电压成分加法器（115）、β轴电压成分加法器（116）；对在两相固定坐标系的电流矢量进行相加的α轴电流成分加法器（117）、β轴电流成分加法器（118）；以及基于相加得到的电压矢量与电流矢量来运算感应电压（E）的感应电压运算器（119）。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种电动动力转向装置，在电动动力转向装置的具有多个系统的线圈与驱动电路的马达的驱动控制方法中，为减少在进行无传感器控制的情况下的运算量，电角推定器（110）具备：对第一线圈（221）、第二线圈（222）的两相固定坐标系的电压矢量进行相加的α轴电压成分加法器（115）、β轴电压成分加法器（116）；对在两相固定坐标系的电流矢量进行相加的α轴电流成分加法器（117）、β轴电流成分加法器（118）；以及基于相加得到的电压矢量与电流矢量来运算感应电压（E）的感应电压运算器（119）。【专利说明】电动动力转向装置本申请主张于2013年I月18日提出的日本专利申请2013-007201号的优先权，并在此引用包括说明书、附图和说明书摘要的全部内容。
本专利技术涉及一种电动动力转向装置，其基于驾驶员的转向操作对电动马达进行驱动控制从而产生转向操作辅助转矩。
技术介绍
以往，电动动力转向装置检测驾驶员对方向盘施加的转向操作转矩，并利用基于检测出的转向操作转矩而设定的控制量来驱动电动马达从而辅助司机的转向操作。还公知有通过两个驱动系统来独立地驱动该电动马达的电动动力转向装置。例如，在日本特开2011-78230号公报中提出的电动动力转向装置构成为:三相无刷马达的定子具备两个系统的三相线圈，通过两个逆变器独立地对各三相线圈进行通电。在驱动这样的无刷马达的情况下，为控制三相的相位而设置用于检测马达的旋转角的旋转角传感器。利用被该旋转角传感器检测的旋转角来导出马达的电角。在旋转角传感器发生故障的情况下，就不能控制无刷马达的相位。因此，还公知有如下的电动动力转向装置，其在旋转角传感器发生故障的情况下，根据由无刷马达产生的感应电压(反电动势)来推定电角，使用该推定出的电角(推定电角)来驱动控制无刷马达。像这样使用推定电角的无刷马达的控制被称作无传感器控制。该控制方法例如在日本特开2008-87756号公报中被提出。然而，若要对利用两个驱动系统独立地驱动无刷马达的电动动力转向装置实施无传感器控制，则感应电压的运算量会变为2倍，因而会增加微电脑的运算负担。
技术实现思路
本专利技术的目的之一就是对上述现象进行处理，减少在利用多个驱动系统来驱动控制马达的电动动力转向装置中进行无传感器控制时的运算量。为实现上述目的，本专利技术的一实施方式的电动动力转向装置具有:永磁式同步马达，其是被设置于转向机构并产生转向操作辅助转矩的马达，该永磁式同步马达的马达定子具备驱动系统不同的多组三相线圈；马达驱动单元，其具有与上述多组三相线圈分别对应而设置的驱动电路，该马达驱动单元从各驱动电路独立地进行向三相线圈的通电从而驱动上述永磁式同步马达；电角推定器，其运算上述永磁式同步马达的推定电角；以及马达控制装置，其基于由上述电角推定器运算出的推定电角来控制上述马达驱动单元的各驱动电路从而驱动上述永磁式同步马达。上述电角推定器具有:三相/两相电压矢量变换器，其按每组上述三相线圈，将向三相线圈供给的电压的、在三相固定坐标系中表不的电压矢量变换为在两相固定坐标系中表示的电压矢量，三相/两相电流矢量变换器，其按每组上述三相线圈，将流向三相线圈的电流的、在三相固定坐标系中表示的电流矢量变换为在两相固定坐标系中表示的电流矢量；电压矢量加法器，其对各三相线圈的在两相固定坐标系中表示的电压矢量进行相加；电流矢量加法器，其对各三相线圈的在两相固定坐标系中表示的电流矢量进行相加；以及感应电压运算器，其根据由上述电压矢量加法器计算出的加法电压矢量、和由上述电流矢量加法器计算出的加法电流矢量，运算在上述永磁式同步马达中产生的感应电压，上述电角推定器基于上述运算出的感应电压来推定上述永磁式同步马达的电角。在上述实施方式的电动动力转向装置中，转向机构具备永磁式同步马达(以下称作马达)，利用该马达所产生的转矩来辅助司机的转向操作。作为永磁式同步马达的代表例举三相无刷马达。马达在马达定子上具备驱动系统不同的多组三相线圈，通过来马达驱动电路单元的通电驱动该马达。马达驱动电路单元具有分别与多组三相线圈对应而设置的驱动电路，以从各驱动电路独立地进行向三相线圈的通电的方式而构成。马达控制装置根据由电角推定器运算出的推定电角来控制马达驱动电路单元的各驱动电路。由此，通过目标控制量来驱动马达。目标控制量例如根据司机输入的转向操作转矩来设定。电角推定器具备三相/两相电压矢量变换器、三相/两相电流矢量变换器、电压矢量加法器、电流矢量加法器以及感应电压运算器，并根据计算出的感应电压来推定马达的电角。三相/两相电压矢量变换器按每组三相线圈，将供给到三相线圈的电压的、在三相固定坐标系中表不的电压矢量变换为在两相固定坐标系中表不的电压矢量。另外，三相/两相电流矢量变换器按每组三相线圈，将流向三相线圈的电流的、在三相固定坐标系中表示的电流矢量变换为在两相固定坐标系中表示的电流矢量。在此，两相固定坐标是指所谓的α-β坐标，是将对称三相交流坐标变换为与其等价的两相交流坐标，例如是用正交的α轴与β轴来表示、以使α轴与U相轴一致的方式进行配置的固定坐标。电压矢量加法器对在各三相线圈的两相固定坐标系中表示的电压矢量进行相加。例如，在由两相固定坐标系用α-β坐标表示的情况下，计算由各三相线圈的在两相固定坐标系中表不的以电压矢量的α轴成分的相加值与β轴成分的相加值表不的电压矢量。另外，电流矢量加法器对在各三相线圈的由两相固定坐标系所表示的电流矢量进行相加。例如，在由两相固定坐标系用α-β坐标表示的情况下，计算由各三相线圈的在两相固定坐标系中表示的以电流矢量的α轴成分的相加值与β轴成分的相加值表示的电流矢量。感应电压运算器根据由电压矢量加法器计算出的加法电压矢量、和由电流矢量加法器计算出的加法电流矢量来运算在马达中产生的感应电压。例如，能够通过从加法电压矢量减去由加法电流矢量、三相线圈的绕线电阻以及线圈电感计算的电压量来计算感应电压矢量。在这种情况下，对由线圈电感产生的电压量的计算而言，需要进行运算负担大的电流值的微分运算。在按每组各三相线圈来计算感应电压的情况下，需要按每个三相线圈的系统进行电流值的微分运算，但在本实施方式中，由于根据将各三相线圈的在两相固定坐标系中表示的电压矢量相加得到的加法电压矢量与将电流矢量相加得到的加法电流矢量来运算感应电压，所以不需要以系统为单位进行电流值的微分运算。因此，根据本实施方式，能够减少进行无传感器控制情况下的运算量。此外，对马达的电角的推定而言，例如也可以按规定的周期运算感应电压，根据该感应电压的大小求出马达的推定角速度，利用该推定角速度将马达一个运算周期旋转的量作为电角变化量来计算，通过在马达旋转方向上将电角变化量加到一个运算周期前的推定电角来计算推定电角。或者也可以根据两相固定坐标系的感应电压的矢量的方向来计算推定电角。【专利附图】【附图说明】通过以下参照附图对本专利技术的实施方式示例进行详细描述，本专利技术的上述及其他特征和优点会变得更加清楚，其中，相同的附图标记表示相同的要素。图1是本专利技术的实施方式的电动动力转向装置的概略结构图。图2是表示E⑶的微型计算机的处理的功能框图。图3是马达驱动电路单元的结构图。图4是在与马达的旋转轴正交的平面切断的剖面示意图，是表示马达本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动动力转向装置，其特征在于，包括：永磁式同步马达，其是被设置于转向机构并产生转向操作辅助转矩的马达，该永磁式同步马达的马达定子具备驱动系统不同的多组三相线圈；马达驱动单元，其具有与所述多组三相线圈分别对应而设置的驱动电路，该马达驱动单元从各驱动电路独立地进行向三相线圈的通电从而驱动所述永磁式同步马达；电角推定器，其运算所述永磁式同步马达的推定电角；以及马达控制装置，其基于由所述电角推定器运算出的推定电角来控制所述马达驱动单元的各驱动电路从而驱动所述永磁式同步马达，其中，所述电角推定器具备：三相/两相电压矢量变换器，其按每组所述三相线圈，将向三相线圈供给的电压的、在三相固定坐标系中表示的电压矢量变换为在两相固定坐标系中表示的电压矢量，三相/两相电流矢量变换器，其按每组所述三相线圈，将流向三相线圈的电流的、在三相固定坐标系中表示的电流矢量变换为在两相固定坐标系中表示的电流矢量；电压矢量加法器，其对各三相线圈的在两相固定坐标系中表示的电压矢量进行相加；电流矢量加法器，其对各三相线圈的在两相固定坐标系中表示的电流矢量进行相加；以及感应电压运算器，其根据由所述电压矢量加法器计算出的加法电压矢量和由所述电流矢量加法器计算出的加法电流矢量，运算在所述永磁式同步马达中产生的感应电压，所述电角推定器基于所述运算出的感应电压来推定所述永磁式同步马达的电角。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：三鸭悟，青木健一郎，
申请(专利权)人：株式会社捷太格特，
类型：发明
国别省市：日本;JP