旋转电机控制装置和转向控制系统制造方法及图纸

技术编号:8491736 阅读:172 留言:0更新日期:2013-03-28 22:15
本发明专利技术提供了一种旋转电机控制装置和转向控制系统,其中该旋转电机控制装置(21、22)包括目标电流值计算部(41)、PWM信号生成部(41)、电压施加部(30、42、43、60)以及控制部(41)。目标电流值计算部计算供给至旋转电机(10、50)的绕组(11、12、13、51、52、53)的电流的目标电流值。PWM信号生成部基于目标电流值而针对各个绕组生成PWM信号。电压施加部件基于PWM信号向各个绕组施加电压。当控制部停止对旋转电机的驱动时,PWM信号生成部生成至少一个相的PWM信号的脉冲变化的定时与其它相的PWM信号的脉冲变化的定时不同的PWM信号。

【技术实现步骤摘要】

本公开内容涉及旋转电机控制装置以及包括该旋转电机控制装置的转向控制系统。
技术介绍
传统上,具有旋转电机的转向控制系统被用作为车辆的动力转向装置的驱动源。例如,JP-A-2009-1217公开了一种使用通过脉冲宽度调制(PWM)控制所驱动的旋转电机作为驱动源的电力转向设备。该旋转电机是具有三相绕组的无刷电机。该旋转电机由包括开关元件的旋转电机控制装置驱动。在执行PWM控制的旋转电机控制设备中普遍的是当对包括多相绕组的无刷旋转电机的驱动停止时,通过在同一定时向各个相的绕组施加电压,将施加给各个绕组的电压的占空比控制为50%并且将施加给旋转电机的电流控制为零。即使当供给至旋转电机的电流被控制为零时,共模的电流(以下称为共模电流)也会在开始或停止施加电压时由于旋转电机的寄生电容而以尖峰形状流动。特别地,当电压在同一定时被施加给各个相的绕组时,共模电流可能相互重叠为一个尖峰形状的大电流。因此,大的电噪声可能作为无线电噪声输出并且可能影响其它设备。在JP-A-2009-1217中的电力转向设备中,旋转电机控制装置包括用于降低无线电噪声的滤波器电路。作为用于降低无线电噪声的其它方法,可以添加缓冲电路或屏蔽线,或者如在JP-A-11-29054中所公开的那样可以使用同轴电缆。在上述方法中,由于部件的数量大并且配置复杂,因此用于降低无线电噪声的成本增加。
技术实现思路
本公开内容的目的在于提供一种可以降低在对旋转电机的驱动停止时所产生的无线电噪声的旋转电机控制装置。本公开内容的另一个目的是提供一种包括该旋转电机控制装置的转向控制系统。根据本公开内容的第一方面,旋转电机控制装置包括目标电流值计算部、PWM信号生成部、电压施加部以及控制部。目标电流值计算部计算供给至旋转电机的绕组的电流的目标电流值。绕组分别对应于旋转电机的各相。PWM信号生成部基于目标电流值计算部算出的目标电流值而针对各个绕组生成具有脉冲形状的PWM信号。电压施加部基于PWM信号生成部生成的PWM信号来向各个绕组施加电压。控制部控制目标电流值计算部、PWM信号生成部以及电压施加部以控制对旋转电机的驱动。当控制部停止对旋转电机的驱动时,控制部控制PWM信号生成部生成至少一个相的PWM信号的脉冲变化的定时与其它相的PWM信号的脉冲变化的定时不同的PWM信号。旋转电机控制装置可以降低在旋转电机控制装置停止对旋转电机的驱动时从旋转电机控制装置或旋转电机产生的无线电噪声。根据本公开内容的第二方面,转向控制系统包括根据第一方面的旋转电机控制装置以及附接至对车辆的主受控轮(main controlled wheel)的方向进行控制的构件的旋转电机。根据本公开内容的第三方面,转向控制系统包括根据第一方面的旋转电机控制装置以及附接至对车辆的与主受控轮不同的从受控轮(sub-controlled wheel)的方向进行控制的构件的旋转电机。根据本公开内容的第四方面,转向控制系统包括根据第一方面的旋转电机控制装置以及包括第一旋转电机和第二旋转电机的旋转电机。第一旋转电机附接至对车辆的主受控轮的方向进行控制的构件。第二旋转电机附接至对与主受控轮不同的副受控轮的方向进行控制的构件。附图说明本公开内容的其它目的和优势将根据以下结合附图所进行的详细描述而更容易变得明显。在附图中图1是示出了根据本公开内容的第一实施例的旋转电机控制装置的图;图2是示出了包括根据第一实施例的旋转电机控制装置的电力转向设备的图;图3A是示出了在旋转电机控制装置停止对旋转电机的驱动时由根据第一实施例的旋转电机控制装置所生成的PWM信号的波形的图,图3B是示出了图3A所示的PWM信号中的一部分的图,图3C是示出了流向旋转电机的各个相的共模电流的波形的图,以及图3D是示出了流向旋转电机的共模电流的波形的图;图4A是示出了在旋转电机控制装置停止对旋转电机的驱动时由根据比较示例的旋转电机控制装置所生成的PWM信号的波形的图,图4B是示出了图4A所示的一部分PWM信号的图,图4C是示出了流向旋转电机的各个相的共模电流的波形的图,以及图4D是示出了流向旋转电机的共模电流的波形的图;以及图5是示出了根据本公开内容的第二实施例的旋转电机控制装置的图。具体实施例方式(第一实施例)将参照附图描述根据本公开内容的第一实施例的旋转电机控制装置(控制装置)21。如图1所示,旋转电机控制装置21可用于控制对作为旋转电机的电动机10的驱动。如图2所示,电动机10用作设置在车辆中的电力转向装置I的驱动源。换句话说,旋转电机控制装置21和电动机10是电力转向设备I的部件。电力转向设备I包括柱轴(column shaft)2、齿轮(gear)3、转向盘4、扭矩传感器5、齿条(rack)6以及前轮7。柱轴2与齿轮3附接。此外,柱轴2的一个端部与转向盘4附接。扭矩传感器5附接至柱轴2的在齿轮3与转向盘4之间的位置。在柱轴2的与转向盘4相对的另一个端部处,设置了小齿轮。小齿轮与齿条6的齿轮啮合。齿条6的两端分别与作为主受控轮的前轮7耦接。当车辆的驾驶员转动转向盘4时,转向扭矩被传递到柱轴2,齿条6沿着纵向移动,于是前轮7的方向改变。换句话说,柱轴2是对前轮7的方向进行控制的构件之一。电动机10以电机轴(motor shaft) 17的端部与附接至柱轴2的齿轮3啮合的方式被附接。旋转电机控制装置21通过基于例如从用于检测转向盘4的转向扭矩的扭矩传感器5传送的扭矩信号以及从未示出的控制器局域网(CAN)获得的车辆速度信号来使电动机10正向和反向旋转,从而产生转向协助力。如图1所示,电动机10包括绕组11、12、13。在本实施例中,电动机10是普通的三相无刷电机。绕组11、12、13缠绕于定子(未显示)并且形成一个绕组群101,其中该定子容纳并固定在电动机壳体14中。在定子内部,转子(未显示)被设置成可相对于定子旋转。电机轴17被设置在转子的旋转中心处。电机轴17由电机壳体14可旋转地支持。换句话说,转子通过电机轴17由电机壳体14可旋转地支持。绕组11、12、13为Y型连接。绕组11、12、13分别对应于电动机10的U相、V相和W相。绕组11、12、13的连接点是中性点p I。旋转电机控制装置21控制供给至绕组11、12、13以驱动电动机10的电力。电动机10包括检测转子相对于定子的旋转角的旋转角传感器15。旋转电机控制装置21包括逆变器30和控制集成电路(控制IC) 40。逆变器30包括开关元件31至36。在本实施例中,开关元件31至36中的每个开关元件都是金属氧化物半导体场效应晶体管(M0SFET),其为场效应晶体管中的一种。开关元件31至36中的每个开关元件的源极和漏极都通过控制栅电压来耦接与去耦(导通和关断)。位于上臂侧的开关元件31至33的漏极与电源8耦接,而开关元件31至33的源极与位于下臂侧的对应的开关元件34至36的漏极耦接。位于下臂侧的开关元件34至36的源极与地耦接。位于上臂侧的开关元件31至33与位于下臂侧的开关元件34至36的连接点分别经由电机线111、121、131与电动机10的绕组11、12、13电耦接。包括开关元件31和开关元件34的开关元件对对应于U相。包括开关元件32和开关元件35的开关元件对对应于V相。包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对旋转电机(10、50)进行控制的旋转电机控制装置(21、22),所述旋转电机(10、50)具有包括对应于多个相的多个绕组(11、12、13、51、52、53)的绕组群(101、102),所述旋转电机控制装置(21、22)包括:目标电流值计算部(41),计算供给至各个所述绕组(11、12、13、51、52、53)的电流的目标电流值;PWM信号生成部(41),基于所述目标电流值计算部(41)算出的所述目标电流值而针对各个所述绕组(11、12、13、51、52、53)生成具有脉冲形状的PWM信号;电压施加部(30、42、43、60),基于所述PWM信号生成部(41)生成的PWM信号来向各个所述绕组(11、12、13、51、52、53)施加电压;以及控制部(41),控制所述目标电流值计算部(41)、所述PWM信号生成部(41)和所述电压施加部(30、42、43、60)以控制对所述旋转电机(10、50)的驱动,其中,当所述控制部(41)停止对所述旋转电机(10、50)的驱动时,所述控制部(41)控制所述PWM信号生成部(41)生成至少一个所述相的PWM信号的脉冲变化的定时与其它相的PWM信号的脉冲变化的定时不同的所述PWM信号。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:内藤昭仁平峯干大大桥丰
申请(专利权)人:株式会社电装
类型:发明
国别省市:

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