马达控制装置以及电动动力转向装置制造方法及图纸

开环控制部根据dq轴上的电流指令值id

【技术实现步骤摘要】
马达控制装置以及电动动力转向装置本申请是申请号为201310231288.9，申请日为2009年1月16日，专利技术名称为“马达控制装置以及电动动力转向装置”的申请的分案申请，其中，申请号为201310231288.9的申请是申请号为200980102108.9，进入中国国家阶段日期为2010年7月13日的PCT申请的分案申请。
本专利技术涉及用于驱动无刷马达的马达控制装置以及具有这种马达控制装置的电动动力转向装置。
技术介绍
以往，使用如下的电动动力转向装置：与驾驶员向把手(方向盘)施加的转向转矩对应地驱动电动马达，从而赋予车辆的转向机构转向辅助力。电动动力转向装置的电动马达以往广泛使用有刷马达，从可靠性以及耐久性的提高，惯性的降低等的观点出发，近年来还使用无刷马达。一般来讲，马达控制装置为了控制在马达产生的转矩，检测在马达流动的电流，根据要向马达供给的电流与所检测出的电流之间的差来进行PI控制(比例积分控制)。在驱动3相无刷马达的马达控制装置中，为了检测2相以上的电流，设有2个或3个电流传感器。其中，与本申请专利技术关联地，在日本特开2001-187578号公报中公开了利用马达的电路方程式求出d轴电压指令值和q轴电压指令值的技术。并且，在日本特开2000-184773号公报中公开了与马达的温度对应地校正d轴电流指令值的技术。在电动动力转向装置所包含的马达控制装置中，电流传感器需检测100A以上的大电流。该电流传感器尺寸较大，阻碍电动动力转向装置的控制装置的小型化。因此，在电动动力转向装置等所包含的马达控制装置中，电流传感器的削减成为课题。如能削减电流传感器，则还能降低马达控制装置的成本、耗电。作为削减电流传感器的方法，可考虑将电流传感器缩减为一个并进行与以往相同的反馈控制的方法；将电流传感器全部除去并根据马达的电路方程式来进行开环控制的方法等。其中，在前者的方法中，有时根据马达的转子的旋转位置，用一个电流传感器不能检测反馈控制所需的多相电流，存在马达的控制不连续的问题。相对于此，在后者的方法中，不会发生这种问题。但是，在后者的方法中，与针对电流的反馈控制的情况不同地，存在因下述主要原因而在相间电阻值产生差时马达的输出转矩产生波动(被称作“转矩波动”)的问题。i)为了故障安全而在2相配置继电器时，产生继电器的接点电阻量的电阻差。ii)用于连接马达控制装置和马达的连接器的接触电阻在相间不同。特别是在电动动力转向装置中，从提高转向感觉的观点出发重视马达的输出转矩的平滑度，因而要求抑制这种转矩波动的产生。并且，转向辅助用无刷马达通过电子控制单元(ElectronicControlUnit：以下称作“ECU”)中内藏的马达驱动电路进行驱动。在电动动力转向装置中，由于要求小型化，高效化，低成本化，因而针对该ECU和无刷马达的一体化等做出了各种提案。在包含无刷马达以及驱动电路的马达及驱动电路系中，如针对电阻成分在相间存在差，则成为马达的输出转矩中产生波动(被称作“转矩波动”)的问题。特别是在电动动力转向装置中，从提高转向感觉的观点出发重视马达的输出转矩的平滑度，因而希望抑制这种转矩波动的产生。相对于此，提出了在电动动力转向装置中设置如下的电阻调整单元的结构：该电阻调整单元调整驱动电路系中的电阻成分，以使包含无刷马达以及驱动电路的马达及驱动电路系中的电阻成分在各相间的差(以下称作“相间电阻差”)在预定值以下(例如参照日本特开2005-319971号公报)。但是，为了消除马达及驱动电路系中的相间电阻差而附加电阻时，导致无刷马达的驱动中的效率、响应性的降低。因此，在安装马达的驱动电路的电路基板(以下称作“马达驱动电路基板”)中，优选的是以消除马达及驱动电路系中的相间电阻差的方式形成配线图形。但是，如以充分降低转矩波动的方式形成配线图形时，上述马达驱动电路基板中的电路图形变得复杂化，用于形成电路图形的空间增大。即，在马达驱动电路基板中，虽能以电源端子至接地端子为止的路径的配线电阻在相间一致的方式设计配线图形，但难以实现将配线电阻充分减小至不影响马达驱动的程度，对称地配置构成马达驱动电路的开关元件。因此，如以电源端子至马达驱动电路的输出端为止的电阻成分(以下称作“上段臂电阻”)和该输出端至接地端子为止的电阻成分(以下称作“下段臂电阻”)一致的方式形成配线图形时，导致电路图形变得复杂化的同时为形成电路图形需要较大的空间，基板尺寸增大。其结果，在电动动力转向装置中，ECU内的基板占有面积变大，有违小型化等的上述请求。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种马达控制装置，能以抑制相间的电阻差引起的转矩波动的产生的方式驱动无刷马达。并且，本专利技术的另一目的在于提供具有这种马达控制装置的电动动力转向装置。本专利技术的还一目的在于提供马达控制装置，能抑制安装无刷马达的驱动电路的电路基板的尺寸的增大的同时降低转矩波动。并且，本专利技术的其他的目的在于提供具有这种马达控制装置的电动动力转向装置。第一专利技术的马达控制装置，其用于驱动无刷马达，其特征在于，包括：控制运算单元，求出表示应向上述无刷马达施加的相电压的相电压指令值；电流检测单元，检测在上述无刷马达流动的电流；旋转位置检测单元，检测上述无刷马达中转子的旋转位置；校正单元，根据上述电流检测单元的检测结果以及上述旋转位置检测单元的检测结果，校正上述相电压指令值，以降低在上述无刷马达流动的电流的q轴或d轴成分相对于q轴或d轴指令值的比针对上述无刷马达的电角度的二次谐波成分所表示的、该比针对该电角度的依赖性；和驱动单元，根据由上述校正单元校正后的相电压指令值，驱动上述无刷马达。第二专利技术的马达控制装置，在第一专利技术中，其特征在于，上述控制运算单元计算出应向上述无刷马达施加的电压的q轴以及d轴成分作为q轴以及d轴电压指令值，通过将该q轴以及d轴电压指令值转换成应向上述无刷马达施加的电压的各相成分来求出上述相电压指令值，上述校正单元，包括：数据取得单元，根据上述电流检测单元的检测结果，计算出在上述无刷马达流动的电流的q轴成分相对于上述q轴电压指令值的比以及在上述无刷马达流动的电流的d轴成分相对于上述d轴电压指令值的比中至少一方，将该计算出的比根据上述旋转位置检测单元的检测结果，与上述无刷马达的电角度建立关联并存储，以作为角度依赖性数据；校正系数决定单元，根据上述角度依赖性数据，决定用于校正上述相电压指令值的校正系数，校正上述相电压指令值的目的在于降低上述二次谐波成分所表示的针对上述电角度的依赖性；和校正执行单元，根据由上述校正系数决定单元决定的校正系数，校正上述相电压指令值。第三专利技术的马达控制装置，在第一专利技术中，其特征在于，上述控制运算单元决定应在上述无刷马达流动的电流的q轴以及d轴成分，以分别作为q轴以及d轴电流指令值，根据该q轴以及d轴电流指令值，计算出应向上述无刷马达施加的电压的q轴以及d轴成分，以分别作为q轴以及d轴电压指令值，通过将该q轴以及d轴电压指令值转换成应向上述无刷马达施加的电压的各相成分来求出上述相电压指令值，上述校正单元，包括：数据取得单元，根据上述电流检测单元的检测结果，计算出在上述无刷马达流动的电流的q轴成分相对于上述q轴电压指令值的比以及在上述无刷马达流动的电流的d轴成分相对于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种马达控制装置，其用于驱动无刷马达，其特征在于，包括：控制运算单元，求出表示应向上述无刷马达施加的各相电压的指令值，输出该指令值作为相电压指令值；校正单元，校正上述相电压指令值；和驱动单元，根据由上述校正单元校正后的相电压指令值，驱动上述无刷马达，上述驱动单元具有逆变器，该逆变器是将由相互串联地连接的2个开关元件构成的开关元件对仅以上述无刷马达的相数在电源端子和接地端子之间并列连接而构成的，与各相对应的上述2个开关元件的连接点与上述无刷马达连接以作为输出端，上述校正单元根据上述相电压指令值对应每个相校正上述相电压指令值，以补偿因从上述电源端子至上述逆变器的输出端的路径的电阻成分与从该输出端至上述接地端子的路径的电阻成分的差而产生的该输出端的电压的偏离。

【技术特征摘要】
2008.01.16 JP 2008-006658;2008.02.04 JP 2008-023641.一种马达控制装置，其用于驱动无刷马达，其特征在于，包括：控制运算单元，求出表示应向上述无刷马达施加的各相电压的指令值，输出该指令值作为相电压指令值；校正单元，校正上述相电压指令值；和驱动单元，根据由上述校正单元校正后的相电压指令值，驱动上述无刷马达，上述驱动单元具有逆变器，该逆变器是将由相互串联地连接的2个开关元件构成的开关元件对仅以上述无刷马达的相数在电源端子和接地端子之间并列连接而构成的，与各相对应的上述2个开关元件的连接点与上述无刷马达连接以作为输出端，上述校正单元根...

【专利技术属性】
技术研发人员：上田武史，内田修弘，吉田航也，
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