本发明专利技术提供一种电动机控制装置及装载了该电动机控制装置的电动助力转向装置，该电动机控制装置，利用一分流式对电动机的电流进行检测，动作音少，减少扭矩波动。一种电动机控制装置，其根据PWM的各相占空比指令值，利用变换器驱动控制电动机的同时，用一分流式电流检测器检测所述电动机的各相电动机电流，所述电动机控制装置具备电流检测校正单元，该电流检测校正单元根据变换器的电源电压、各相占空比指令值、电动机的反向电压信息、用电流检测器检测到的各相电动机电流、PWM的配置信息以及电动机的电特性公式计算电流检测校正值，根据电流检测校正值，将电流检测器检测出的各相电动机电流校正到电动机平均电流，并驱动控制电动机。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用PWM的占空比指令值来进行驱动控制的电动机控制装置，和利用电动机控制装置向车辆的转向系统提供转向辅助力的电动助力转向装置。特别涉及动作音少，使扭矩波动减少的电动机控制装置，和装载该电动机控制装置的电动助力转向装置。
技术介绍
利用电动机的旋转力辅助车辆转向系统的电动助力转向装置,将电动机的驱动力经减速机由齿轮或皮带等传动机构，向转向轴或齿条轴施加辅助力。并且，为了向电动机提供电流来使该电动机产生所希望的扭矩，在电动机驱动电路上使用变换器。在此，如图1所示，对现有的电动助力转向装置的一般结构进行说明，驾驶盘I的柱轴(转向轴)2经过减速齿轮3、万向节4a和4b、齿臂机构5、转向横拉杆6a、6b,再通过轮毂单元7a、7b与转向车轮8L、8R连接。此外，在柱轴2上设有检测驾驶盘I的转向扭矩的扭矩传感器10，对驾驶盘I的转向力进行辅助的电动机20经过减速齿轮3与柱轴2连接。从电池13向控制电动助力转向装置的控制装置(ECU) 100供电，同时，经过点火开关11输入点火信号。控制装置100基于由扭矩传感器10检测出的转向扭矩T及由车速传感器12检测出的车速Vs，进行辅助(转向辅助)指令的电流指令值的运算，在电流控制单元通过对电流指令值施加补偿等的电压指令值E，来控制供给电动机20的电流。另外，车速Vs也可以从CAN (Controller Area Network,控制器局域网)等处获得。控制装置100主要由CPU (也包含MPU、MCU)构成，该CPU内部由程序执行的一般功能如图2所示。参照图2说明控制装置100的功能及动作，由扭矩传感器10检测出的转向扭矩T和由车速传感器12检测出的车速Vs被输入到运算电流指令值Irefl的电流指令值运算单元101中。电流指令值运算单元101基于输入的转向扭矩T和车速Vs，利用辅助图表等决定作为供给电动机20的电流的控制目标值的电流指令值Irefl。电流指令值Irefl经过加法单元102A作为电流指令值Iref2被输入到电流限制单元103，限制了最大电流的电流指令值Iref3被输入到减法单元102B,运算Iref3与被反馈回来的电动机电流值Im之间的偏差Iref4 (Iref3-1m)，该偏差Iref4被输入到进行PI控制等的电流控制单元104。在电流控制单元104改善了特性的电压指令值E被输入到PWM控制单元105中，再经过作为驱动单元的变换器106对电动机20进行PWM驱动。由变换器106内的电流检测器106A检测出电动机20的电流值Im，该电流值Im被反馈到减法单元102B。变换器106作为开关元件一般使用FET，由FET的电桥电路构成。另外，来自补偿单元110的补偿信号CM在加法单元102A进行加法运算，由补偿信号CM的加法运算可进行系统的补偿、改善收敛性和惯性特性等。补偿单元110将自位扭矩(SAT)113和惯性112在加法单元114进行加法运算，该加法运算结果再与收敛性111在加法单元115进行加法运算，将加法单元115的加法运算结果作为补偿信号CM。电动机20为三相(A、B、C)无刷电动机的情况下，PWM控制单元105和变换器106的详细结构如图3所示。PWM控制单元105是由占空比运算单元105A和门驱动单元105B构成，其中占空比运算单元105A是将电压指令值E按照规定公式运算三相的PWM占空比指令值D1 D6 ；门驱动单元105B是用PWM占空比指令值D1 D6来驱动FET1 FET6各门的开或关；变换器106是由A相的高侧FETl及低侧FET4构成的上下分路、由B相的高侧FET2及低侧FET5构成的上下分路和C相的FET3及FET6构成的上下分路组成的三相桥式结构，由PWM占空比指令值Df D6控制开或关来驱动电动机20。并且，设A相的PWM占空比指令值为Da，B相的PWM占空比指令值为Db，C相的PWM占空比指令值为Dc。在这样的结构中，虽然需要测量变换器106的驱动电流或电动机20的电动机电流，但作为控制装置100的小型化、轻量化、低成本的要求项目之一，有电流检测器106A的单一化(一分流式电流检测器)。作为电流检测器的单一化已知有一分流式电流检测器，一分流式的电流检测器106A的结构如图4所示。即，在FET桥的底部分路与接地之间以一分流连接有电阻R1，将电流流过FET桥时的因电阻Rl造成的电压下降用运算增幅器106A-1和电阻R2 R4换算为电流值Ima，用A/D转换单元106A-2在规定的定时进行A/D转换，输出数字值的电流值lm。图5是表示电源(电池)、变换器106、电流检测器106A及电动机20的接线图，以图6为例，表示A相高侧的FETl导通(低侧的FET4断开)、B相高侧的FET2断开(低侧的FET5导通)、C相高侧的FET3断开(低侧的FET6导通)状态时的电流路径(虚线)。另外，图7是表示，A相高侧的FETl导通(低侧的FET4断开)、B相高侧的FET2导通(低侧的FET5断开)、C相高侧的FET3断开(低侧的FET6导通)状态时的电流路径(虚线)。从这些图6和图7的电流路径可知，高侧FET导通的相的合计值在电流检测器106A中表现为检测电流。即，在图6中能够检测A相电流，在图7中能够检测A相和B相电流。这在电流检测器106A连接在变换器106的上段分路和电源之间的情况下也相同。据此，任意一相为导通状态及两相为导通状态时，可用电流检测器106A检测电动机电流，利用电流三相之和等于O的特性，可检测ABC三相的各相电流。用一分流式的单一电流检测器进行的电流检测，利用上述特性能够检测各相电流。这种情况下，为了边除去在FET导通后马上流过电流检测器的环噪音(ringing noise)等的噪音成分边检测电流,需要一定的时间。即，为了用一分流式电流检测器检测各相电动机电流，根据各相PWM的配置移动，制作使目标相的PWM的导通状态保持了规定时间的状态进行电流检测，据此来检测各相的电动机电流。因此，虽然需要使一相导通状态、二相导通状态仅持续电流检测所需时间，但在各相占空比均衡的情况下，会产生不能确保该持续时间的问题。作为解决这种问题的现有技术，有日本特开2009-118621号公报(专利文献I)或日本特开2007-112416号公报(专利文献2)中所示的装置。专利文献I所公开的装置是，当判定为电流不能检测时，使PWM信号的相位仅移动规定量来偏移PWM相位，确保成为“PWM导通”的时间仅为电流检测所需时间,进行电流检测。即，该装置具备开关个数判定装置和相位移动装置，该开关个数判定装置是在可否检测电流判定装置判定为电流不能检测的情况下，判定上分路开关元件导通的个数为偶数还是奇数；该相位移动装置是，开关个数判定装置判定为偶数的情况下，使规定相的PWM信号向规定的移动方向仅移动规定量，判定为奇数的情况下，使规定相的PWM信号向反方向仅移动规定量，或者，使各相的PWM信号中占空比的大小最大的PWM信号的相位向规定的移动方向仅移动规定量，占空比的大小最小的PWM信号的相位向反方向仅移动规定量。另外，专利文献2所公开的装置，在各相PWM中，分别拥有相位不同的履历，进行PWM输出，从而偏移PWM相位，确保成为“PWM导通”的时间仅为电本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.09.12 JP 2011-1985821.一种电动机控制装置，其根据PWM的各相占空比指令值利用变换器驱动控制电动机，同时利用一分流式电流检测器检测所述电动机的各相电动机电流，其特征在于，所述电动机控制装置具备电流检测校正单元，该电流检测校正单元根据所述变换器的电源电压、所述各相占空比指令值、所述电动机的反向电压信息、用所述电流检测器检测出的所述各相电动机电流、所述PWM的配置信息以及所述电动机的电特性公式，计算电流检测校正值； 根据所述电流检测校正值，将所述电流检测器检测到的所述各相电动机电流校正到电动机平均电流来驱动控制所述电动机。2.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，通过将所述电流检测校正值加到用所述电流检测器检测到的所述各相电动机电流中来进行所述校正。3.根据权利要求1或2所述的电动机控制装置，其特征在于，所述电流检测校正单元计算电流检测定时与一个PWM周期内的规定定时之间的各相PWM导通或断开图形及其持续时间，根据所述电特性公式计算以相电流标准值为基准的电流变化量，从所述电流变化量计算一个PWM周期内的所述电动机平均电流，据此求出所述电流检测校正值。4.根据权利要求3所述的电动机控制装置，其特征在于，所述规定定时是在一个PWM周期内各PWM切换的定时。5.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：今村洋介，森坚吏，前田将宏，
申请(专利权)人：日本精工株式会社，
类型：
国别省市：
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