电机控制装置及电动动力转向装置制造方法及图纸

技术编号:7128162 阅读:228 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种能够抑制发生电压饱和的电机控制装置及电动动力转向装置。电流限制值运算部运算电流限制基础值和电压增益,该电流限制基础值是电机的旋转角速度越大则具有越低的值,该电压增益是由设置于构成向电机供给电力的电力供给通路的供电线的第一电压传感器检测出的供电电压值越低,则具有越小的值。此外,电流限制值运算部运算由设置于独立于该供电线的控制线的第二电压传感器检测出的控制电压与上述供电电压值的差值,运算该差值越大则具有越小的值的输出增益。通过将该输出增益与电压增益一同乘以电流限制基础值,运算电流限制值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电机控制装置及电动动力转向装置
技术介绍
在以电机为驱动源的电动动力转向装置(EPS)中,为了产生稳定的辅助力,实现良好的转向感,避免要求施加超过能够输出的电压的上限的过大电机电压的状态的发生, 即电压饱和状态的发生是一个难题。电机的旋转角速度(电机速度)与施加于电机的电压成正比。电机速度越快,会运算出越大的电压指令值。但是,在以车载电池为主电源的EPS中,其驱动电路能够输出的电压存在上限。因此,在高速转向时或对转向轮作用冲击性的力时等的情况下,可能伴随电机速度的上升而出现电压饱和状态。由于电压饱和而产生转矩波动,该转矩波动以声音、振动的形式在车箱中传播,可能使得转向感变差。现有技术中,作为上述转向感变差的应对方法,公开了对作为动力辅助控制的目标值运算出的电流指令值施加限制的方法。例如参照专利文献1。在EPS中,通常利用电流控制来控制EPS产生的转矩。EPS的控制装置第一步作为为了施加辅助力而应产生的电机转矩的目标值,运算电流指令值(q轴电流指令值),第二步为了使实际电流值(q轴电流值)追随该电流指令值,运算与其偏差对应的电压指令值。 第三步生成为了使驱动电路动作而应对电机施加该电压指令值所表示的电压的电机控制信号。通过在电机速度上升的同时使电流限制的阈值变低,能够抑制在电机高速旋转区域中产生的电流指令值与实际电流值之间的偏差的变大,以及能够抑制随之的电压指令值的上升。从而实现电压饱和的抑制。但是,在电机速度的上升以外也存在其它导致电压饱和发生的原因。作为电机施加电压而利用的电机驱动电路的输出电压根据电源电压的变动而变动。当电源电压下降时,电机驱动电路的输出电压下降,电机施加电压下降。从而,电源电压下降得越大,越容易出现电压饱和状态。此外,在电机输出增大时,由于大电流的通电而产生的电压下降也会导致容易发生电压饱和。另外,基于由升压电路升压后的电压而向电机供给驱动电力的电机控制装置,多采用在电压电压下降时,通过抑制该升压控制而减少施加于升压电路的负载的结构。例如参照专利文献2。因此,在电源电压下降时,其能够输出的电压大幅下降,结果,设置有升压电路的电机控制装置与没有设置升压电路的控制装置相比,具有更容易发生电压饱和的特征。专利文献1 日本特开2008-79387号公报专利文献2 日本专利第3408642号说明书根据以上内容,为了通过限制电流指令值而抑制电压饱和,希望在考虑电机速度以外的要素的基础上,随时运算适当的限制值。但是,该运算处理所需的运算负载的增大,需要构成控制装置的信息处理装置(微机)的高性能化,成为制造成本增加的原因。因此, 希望有以更简单的结构来有效地抑制电压饱和的发生的技术。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述问题而提出,其一个目的是提供一种能够以更简单的结构来有效地抑制电压饱和的发生的电机控制装置及电动动力转向装置。本专利技术的第一方式提供一种电机控制装置,其包括控制电路,其具有通过执行电流控制输出电机控制信号的信号输出单元;以及驱动电路,其通过上述电机控制信号的输入而动作,向电机供给驱动电力,上述信号输出单元将在上述电流控制中运算出的电流指令值限制为规定的限制值以下,并且随着电机速度的上升而减少上述限制值,该电机控制装置包括第一电压检测部件,其检测为了对上述驱动电路施加电压而经由供电线供给的第一电源电压;以及第二电压检测部件,其检测经由独立于上述供电线的控制线而供给至上述控制电路的第二电源电压,上述信号输出单元随着上述第一电源电压的下降而减少上述限制值,并且运算上述第二电源电压与第一电源电压的差值,该差值越大,则进一步减少上述限制值。S卩,在电机输出增大时,在供电线产生电压下降,而在独立于该供电线的控制线中不发生这样的电压下降。即,通过比较经由它们供给的第一电源电压和第二电源电压,能够容易地推测出电机的输出状态而不导致运算负载的增大。从而,根据上述结构,能够以简单的结构,决定不仅考虑到电机速度的上升,还考虑到电源电压下降和电机输出变动的电流限制值,结果能够更有效地抑制电压饱和的发生。在上述专利技术的内容中,也可在上述供电线上设置有对上述第一电源电压进行升压并输出的升压电路,上述驱动电路基于该升压后的电压生成上述驱动电力,在上述第一电源电压下降时,抑制上述升压电路进行的升压。S卩,在电源电压下降时,通过抑制该升压控制使向驱动电路施加的施加电压下降, 由此电压饱和更容易发生。从而,通过将本专利技术的第一方式应用于采用这样的结构的装置, 能够得到更显著的效果。作为本专利技术的第二方式,可以将上述方式的电机控制装置应用于电动动力转向装置。根据上述结构,能够以简单的结构有效地抑制电压饱和及由其引起的转矩波动的发生。结果能够提供稳定性更高的电动动力转向装置。根据本专利技术的第一、第二方式,可提供能够以简单的结构有效地抑制电压饱和的发生的电机控制装置及电动动力转向装置。附图说明图1是电动动力转向装置(EPS)的概要结构图;图2是表示EPS的电结构的框图;图3是表示电流限制值运算部的概要结构的框图;以及图4是表示关于电流限制基础值图表运算的执行的可否判定的处理顺序的流程图。具体实施例方式以下参照附图说明作为本专利技术的一实施方式的电动动力转向装置(EPS)。在图1所示的本实施方式的EPSl中,固定有转向盘(方向轮)2的转向轴3经由齿条小齿轮机构4与齿条5连结,伴随转向操作的转向轴3的旋转通过齿条小齿轮机构4 变换为齿条5的往复直线运动。然后,利用该齿条5的往复直线运动变更转向轮6的转向角。EPSl包括EPS致动器10,其作为对转向系统施加用于辅助转向操作的辅助力的转向力辅助装置;以及ECUll,其作为控制该EPS致动器10的动作的控制部件。本实施方式的EPS致动器10是作为其驱动源的电机12与齿条5同轴配置的所谓齿条型的EPS致动器,电机12产生的辅助转矩经由滚珠丝杠机构(省略图示)传递至齿条 5。另外,本实施方式的电机12是无刷电机,基于从ECUll供给的三相(U,V,W)的驱动电力而旋转。而且,作为电机控制装置的ECUll通过控制该电机12产生的辅助转矩,控制施加于转向系统的辅助力。在本实施方式中,转矩传感器14和车速传感器15与E⑶11连接。E⑶11基于由这些转矩传感器14和车速传感器15分别检测出的转向转矩τ和车速V,控制EPS致动器 10,控制施加于转向系统的辅助力。接着说明本实施方式的EPS的电结构。图2是本实施方式的EPS的控制框图。如该图所示,E⑶11包括微机18,其作为输出电机控制信号的控制电路;以及驱动电路19,其通过该电机控制信号的输入而动作, 执行向作为EPS致动器10的驱动源的电机12的驱动电力的供给。驱动电路19具有以串联连接的一对开关元件作为基本单位(臂),与各相对应的三个臂并联连接而成的公知的PWM逆变器。该驱动电路19构成为,通过设置在电机12与作为直流电源的车载电源(电池)16之间的电力供给通路Lp的途中,将基于其施加电压的三相(U,V,W)的驱动电力供给至电机12。基于经由连接该驱动电路19和车载电源16的供电线20而供给的第一电源电压, 即供电电压(PIG),对构成驱动电路19的各臂施加电压。另外,在供电线20的途中设置有升压电路21,由该升压电路21升压后的本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种电机控制装置,其特征在于包括:控制电路,其具有通过执行电流控制而输出电机控制信号的信号输出器;驱动电路,其通过所述电机控制信号的输入而动作,向电机供给驱动电力;第一电压检测器,其检测为了对所述驱动电路施加电压而经由供电线供给的第一电源电压;以及第二电压检测器,其检测经由独立于所述供电线的控制线而供给至所述控制电路的第二电源电压,其中,所述信号输出器将在所述电流控制中运算出的电流指令值限制为规定的限制值以下,并且随着电机速度的上升而减少所述限制值,所述信号输出器随着所述第一电源电压的下降而减少所述限制值,并且运算所述第二电源电压与第一电源电压的差值,该差值越大,则进一步减少所述限制值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:谷口洋二
申请(专利权)人:株式会社捷太格特
类型:发明
国别省市:JP

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