The invention provides an electric power steering device based on vector control mode. The electric power steering device does not need adjusting operation, compensates the dead time of the inverter, improves the distortion of current waveform, improves the responsiveness of current control, and can suppress sound, vibration and pulsation. The electric power steering device based on vector control mode of the present invention converts the DQ axis current instruction value calculated at least based on steering torque into the three-phase voltage instruction value, then converts the three-phase voltage instruction value into the duty cycle instruction value. The three-phase brushless motor is driven by a PWM-controlled inverter, and the auxiliary torque is given to the steering mechanism of the vehicle, which is based on the three-phase voltage instruction value. The terminal voltage of the motor, or the three-phase detection voltage can be estimated by adding the ideal dead-time compensation model to the terminal voltage of the three-phase motor. The loss voltage due to the dead-time of the inverter can be estimated from the difference between the three-phase instruction voltage calculated based on the duty cycle instruction value and the three-phase detection voltage. The loss voltage can be compensated by adding the ideal dead-time compensation model to the three-phase motor terminal voltage. The \dead time compensation value\ obtained after compensation is fed back to the three-phase voltage instruction value to compensate the dead time of the inverter.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电动助力转向装置
本专利技术涉及一种电动助力转向装置,其通过dq轴旋转坐标系对三相无刷电动机的驱动进行矢量控制,并且,通过将基于电动机端子电压或“将理想死区时间补偿模型添加到电动机端子电压”的方式的死区时间补偿值反馈到3相电压指令值,来对逆变器的死区时间进行补偿,从而实现了平稳并且没有转向音的辅助控制。
技术介绍
利用电动机的旋转力对车辆的转向机构施加转向辅助力(辅助力)的电动助力转向装置(EPS),将作为致动器的电动机的驱动力经由减速装置由诸如齿轮或皮带之类的传送机构,向转向轴或齿条轴施加转向辅助力。为了准确地产生转向辅助力的扭矩,这样的现有的电动助力转向装置进行电动机电流的反馈控制。反馈控制通过调整电动机外加电压,以便使转向辅助指令值(电流指令值)与电动机电流检测值之间的差变小,一般来说,通过调整PWM(脉冲宽度调制)控制的占空比(dutyratio)来进行电动机外加电压的调整。参照图1对电动助力转向装置的一般结构进行说明。如图1所示,转向盘(方向盘)1的柱轴(转向轴或方向盘轴)2经过减速齿轮3、万向节4a和4b、齿轮齿条机构5、转向横拉杆6a和6b,再通过轮毂单元7a和7b,与转向车轮8L和8R相连接。另外,在柱轴2上设有用于检测出转向盘1的转向角θ的转向角传感器14和用于检测出转向盘1的转向扭矩Th的扭矩传感器10,用于对转向盘1的转向力进行辅助的电动机20通过减速齿轮3与柱轴2相连接。电池13对用于控制电动助力转向装置的控制单元(ECU)30进行供电,并且,经过点火开关11,点火信号被输入到控制单元30中。控制单元30基于由扭矩传感器10检测出的 ...
【技术保护点】
1.一种基于矢量控制方式的电动助力转向装置,其将至少基于转向扭矩运算出的dq轴电流指令值变换成3相电压指令值之后,再将所述3相电压指令值变换成占空比指令值,通过PWM控制的逆变器对三相无刷电动机进行驱动控制,将辅助扭矩赋予给车辆的转向机构,其特征在于:基于3相电动机端子电压来估计出3相检测电压,从“基于所述占空比指令值计算出的3相指令电压”与所述3相检测电压之间的差分中估计出起因于所述逆变器的死区时间的损耗电压,通过将“对所述损耗电压进行补偿后得到的”死区时间补偿值反馈到所述3相电压指令值,来进行所述逆变器的死区时间补偿。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.20 JP 2016-142625;2017.06.27 JP 2017-125081.一种基于矢量控制方式的电动助力转向装置,其将至少基于转向扭矩运算出的dq轴电流指令值变换成3相电压指令值之后,再将所述3相电压指令值变换成占空比指令值,通过PWM控制的逆变器对三相无刷电动机进行驱动控制,将辅助扭矩赋予给车辆的转向机构,其特征在于:基于3相电动机端子电压来估计出3相检测电压,从“基于所述占空比指令值计算出的3相指令电压”与所述3相检测电压之间的差分中估计出起因于所述逆变器的死区时间的损耗电压,通过将“对所述损耗电压进行补偿后得到的”死区时间补偿值反馈到所述3相电压指令值,来进行所述逆变器的死区时间补偿。2.根据权利要求1所述的电动助力转向装置,其特征在于:具有“通过逆变器外加电压对所述死区时间补偿值的补偿量的上限进行限制,并且,从诸如电动机反电动势之类的外部干扰中抽出起因于所述死区时间的损耗电压”的功能。3.一种基于矢量控制方式的电动助力转向装置,其将至少基于转向扭矩运算出的dq轴电流指令值变换成3相电压指令值之后,再将所述3相电压指令值变换成占空比指令值,通过PWM控制的逆变器对三相无刷电动机进行驱动控制,将辅助扭矩赋予给车辆的转向机构,其特征在于:具备空间矢量调制单元、中点电压估计单元、3相检测电压计算单元、3相指令电压运算单元、3相损耗电压运算单元和补偿值限制单元,所述空间矢量调制单元通过对所述dq轴电流指令值进行空间矢量调制,从而获得所述3相电压指令值,所述中点电压估计单元基于3相电动机端子电压、电动机旋转角、电动机转速以及逆变器外加电压来估计出中点电压,所述3相检测电压计算单元基于所述中点电压以及所述3相电动机端子电压来计算出3相检测电压,所述3相指令电压运算单元基于所述占空比指令值以及所述逆变器外加电压来运算出3相指令电压,所述3相损耗电压运算单元从所述3相检测电压与所述3相指令电压之间的差分中估计出起因于所述逆变器的死区时间的损耗电压,所述补偿值限制单元通过使由所述3相损耗电压运算单元运算出的3相损耗电压感应所述逆变器外加电压的方式,来对所述死区时间补偿值进行限制,通过使经所述限制后的所述死区时间补偿值与所述3相电压指令值相加,来进行所述逆变器的死区时间补偿。4.根据权利要求3所述的电动助力转向装置,其特征在于:电压检测延迟模型被插入在所述3相指令电压运算单元的后一级,具有“对基于所述3相电动机端子电压的所述死区时间补偿值的补偿量的上限进行限制,并且,基于诸如电动机反电动势之类的外部干扰来计算出起因于所述死区时间的损耗电压”的功能。5.根据权利要求3或4所述的电动助力转向装置,其特征在于:所述3相损耗电压运算单元为减法单元。6.一种基于矢量控制方式的电动助力转向装置,其将至少基于转向扭矩运算出的dq轴电...
【专利技术属性】
技术研发人员:高濑博明,皆木亮,泽田英树,菅原孝义,
申请(专利权)人:日本精工株式会社,
类型:发明
国别省市:日本,JP
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