用于电机的控制装置制造方法及图纸

一种用于电机(21)的控制装置(50；100)包括电子控制单元。该电子控制单元包括：第一控制器(81)、第二控制器(83)、第三控制器(84)和第四控制器(85)。第一控制器(81)被配置成：通过反馈控制的执行来计算要由电机(21)生成的反馈控制转矩。第二控制器(83)被配置成：基于反馈控制转矩和预定角度来计算扰动转矩。第三控制器(84)被配置成：通过使用扰动转矩来校正反馈控制转矩。第四控制器(85)被配置成：对至第二控制器(83)的反馈控制转矩与预定角度之间的传递时滞进行补偿。间的传递时滞进行补偿。间的传递时滞进行补偿。

【技术实现步骤摘要】
用于电机的控制装置


[0001]本专利技术涉及用于电机的控制装置。

技术介绍

[0002]已知一种控制装置，该控制装置控制供应至用于控制自动驾驶系统、驾驶支持系统或转向系统例如线控转向系统的电机的电力。例如，日本未经审查的专利申请公开第2018
‑
183046号(JP 2018
‑
183046 A)的控制装置基于由用于自动驾驶控制的控制装置设定的目标转向角度来计算目标电机转矩(目标自动转向转矩)，并且通过将计算出的目标电机转矩除以电机的转矩常数来计算目标电机电流。用于电机的控制装置反馈供应至电机的电流，以使通过电流检测电路检测到的电机电流与目标电机电流一致。

技术实现思路

[0003]JP 2018
‑
183046A的控制装置包括扰动观察器。扰动观察器基于通过旋转角度传感器检测到的电机的转子旋转角度以及基于目标转动角度计算出的目标电机转矩来估计扰动转矩。控制装置考虑由扰动观察器计算出的扰动转矩来计算目标电机转矩。通过补偿扰动转矩来实现更高准确性的电机控制。
[0004]然而，与目标电机转矩相比，通过旋转角度传感器检测到的电机的转子旋转角度延迟了旋转角度传感器的延迟时间或转向机构中的死区时间。延迟时间是从当旋转角度传感器检测到转子旋转角度时到当旋转角度传感器将转子旋转角度固定为传感器输出时的时间。死区时间是例如在其期间即使当对电机执行操作时也没有响应的时间。存在关于由于至扰动观察器的这两个输入之间的时间差而导致的计算扰动转矩的准确性的降低的担忧。
[0005]本专利技术提高了计算扰动转矩的准确性。
[0006]本专利技术的一个方面提供了一种用于电机的控制装置。电机使车辆的转向轮转动。控制装置包括电子控制单元。电子控制单元包括：第一控制器、第二控制器、第三控制器和第四控制器。第一控制器被配置成：通过反馈控制的执行来计算将由电机生成的反馈控制转矩。反馈控制是使能够转换为转向轮的轮转向角度的角度遵循目标角度的控制。第二控制器被配置成：基于预定角度和由第一控制器计算出的反馈控制转矩来计算扰动转矩。预定角度是能够转换为轮转向角度并通过传感器检测到的角度。扰动转矩是影响能够转换为轮转向角度的角度的转矩，而不是要由电机生成的转矩。第三控制器被配置成：通过使用由第二控制器计算出的扰动转矩，来校正由第一控制器计算出的反馈控制转矩。第四控制器被配置成：对至第二控制器的预定角度与由第一控制器计算出的反馈控制转矩之间的传递时滞进行补偿。
[0007]通过以上配置，对至第二控制器的由第一控制器计算出的反馈控制转矩与能够转换为轮转向角度并通过传感器检测到的角度之间的传递时滞进行了补偿。因此，进一步提高了通过第二控制器计算扰动转矩的准确性。另外，进一步适当地补偿了扰动转矩，因此电
机得到高准确性地控制。
[0008]在控制装置中，第四控制器可以被配置成：将由所述第一控制器(81)计算出的所述反馈控制转矩延迟所述预定角度相对于由第一控制器计算出的反馈控制转矩的延迟。
[0009]通过以上配置，消除了至第二控制器的由第一控制器计算出的反馈控制转矩与能够转换为轮转向角度并通过传感器检测到的角度之间的传递时滞。因此，进一步提高了通过第二控制器计算扰动转矩的准确性。
[0010]在控制装置中，电子控制单元还可以包括第五控制器，该第五控制器被配置成：基于目标角度的二阶时间导数来计算前馈控制转矩。第三控制器可以被配置成：从通过将前馈控制转矩与由第一控制器所计算出的反馈控制转矩相加而获得的值中减去扰动转矩。
[0011]通过以上配置，与在不使用前馈控制转矩的情况下控制电机的情况相比，通过使用前馈控制转矩，进一步提高了电机控制的响应。
[0012]通过以上配置，进一步增加了计算扰动转矩的准确性。
附图说明
[0013]下面将参照附图描述本专利技术的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且在附图中：
[0014]图1是安装有根据第一实施方式的用于电机的控制装置的电动助力转向的配置图；
[0015]图2是根据第一实施方式的用于电机的控制装置的控制框图；
[0016]图3是第一实施方式中的指令值计算单元的控制框图；
[0017]图4是第一实施方式中的转向角度反馈控制单元的控制框图；
[0018]图5是其中安装有根据第二实施方式的用于电机的控制装置的线控转向转向装置的配置图；以及
[0019]图6是根据第二实施方式的用于电机的控制装置的控制框图。
具体实施方式
[0020]在下文中，将描述其中用于电机的控制装置被实现为电动助力转向(EPS)的控制装置的第一实施方式。如图1所示，EPS 10包括作为转向盘11与转向轮12的对之间的动力传递路径的转向轴、小齿轮轴14和轮转向轴15。轮转向轴15沿车辆宽度方向(图1中的左和右方向)延伸。转向轮12经由拉杆16分别耦接至轮转向轴15的两个端部。小齿轮轴14被设置成与轮转向轴15交叉。小齿轮轴14的小齿轮齿14a与轮转向轴15的齿条齿15a啮合。轮转向轴15随着转向盘11的旋转操作而线性移动。轮转向轴15的线性运动经由拉杆16传递至右转向轮12和左转向轮12，因此，改变了转向轮12的轮转向角度θ
w
。
[0021]EPS 10包括作为用于生成辅助力的部件的电机21和减速机构22，该辅助力是用于辅助驾驶员转向的力。电机21用作作为用于产生辅助力的源的辅助电机。例如，采用三相无刷电机作为电机21。电机21经由减速机构22耦接至小齿轮轴23。小齿轮轴23的小齿轮齿23a与轮转向轴15的齿条齿15a啮合。通过减速机构22使电机21的旋转在速度上减小，并且在速度上减小的旋转力作为辅助力经由小齿轮轴23传递至轮转向轴15。轮转向轴15随着电机21的旋转而沿车辆宽度方向移动。
[0022]EPS 10包括控制装置50。控制装置50基于由各种传感器检测到的结果来控制电机21。传感器包括转矩传感器51、车辆速度传感器52和旋转角度传感器53。转矩传感器51检测通过转向盘11的旋转操作而作用在转向轴13上的转向转矩T
h
。车辆速度传感器52检测车辆速度V。旋转角度传感器53设置在电机21中。旋转角度传感器53检测电机21的旋转角度θ
m
。控制装置50通过对电机21进行通电控制来执行辅助控制，以根据转向转矩T
h
产生辅助力。控制装置50基于通过转矩传感器51检测到的转向转矩T
h
、通过车辆速度传感器52检测到的车辆速度V以及通过旋转角度传感器53检测到的旋转角度θ
m
来控制供应至电机21的电力。
[0023]接下来，将详细描述控制装置50。如图2所示，控制装置50包括：小齿轮角度计算单元61、指令值计算单元62和通电控制单元63。
[0024]小齿轮角度计算单元61基于通过旋转角度传感器53检测到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电机(21)的控制装置(50；100)，所述电机(21)用于使车辆的转向轮(12)转动，所述控制装置的特征在于：包括电子控制单元，其中，所述电子控制单元包括：第一控制器(81)、第二控制器(83)、第三控制器(84)和第四控制器(85)；所述第一控制器(81)被配置成：通过反馈控制的执行来计算要由所述电机(21)生成的反馈控制转矩，所述反馈控制是使能够转换为所述转向轮(12)的轮转向角度的角度遵循目标角度的控制；所述第二控制器(83)被配置成：基于预定角度和由所述第一控制器计算出的所述反馈控制转矩来计算扰动转矩，所述预定角度是能够转换为所述轮转向角度并通过传感器检测到的角度，所述扰动转矩是影响能够转换为所述轮转向角度的所述角度的转矩，而不是要由所述电机(21)生成的转矩；所述第三控制器(84)被配置成：通过使用由所述第二控制器(83)计算出的所述扰动转矩...

【专利技术属性】
技术研发人员：位田祐基，玉泉晴天，
申请(专利权)人：株式会社捷太格特，
类型：发明
国别省市：