动力转向装置以及动力转向装置用控制装置转让专利

申请号 : CN201580005728.6

文献号 : CN106063112B

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发明人 : 杉山吉隆加岛督己太田裕幸

申请人 : 日立汽车系统株式会社

摘要 :

提供一种能够减少电力消耗量的动力转向装置以及动力转向装置用控制装置。动力转向装置具有电流检测次数设定电路,在接收表示转向操作状态的所述转向状态信号时,该电流检测次数设定电路将通过电流检测电路检测直流母线电流值的检测次数设定为第一规定循环的PWM周期中的第一规定次数,并且在接收表示非转向状态的转向状态信号时,将所述检测次数设定为所述检测次数比所述第一规定循环的PWM周期中的所述第一规定次数减少。

权利要求 :

1.一种动力转向装置,具有:

转向机构,其根据方向盘的转向操作使转向轮转向;

三相无刷电动机,其对所述转向机构赋予转向力;

控制装置,其对所述三相无刷电动机进行驱动控制;

指令电流运算部,其设于所述控制装置,并基于车辆的运转状态对向所述三相无刷电动机的指令电流值进行运算;

PWM控制部,其设于所述控制装置,并根据所述指令电流值输出向所述三相无刷电动机的u、v、w各相的PWM占空比信号;

电桥电路,其设于所述控制装置,由通过所述PWM占空比信号驱动控制的开关电路构成,并对所述三相无刷电动机进行驱动控制;

电流传感器,其设于与所述电桥电路连接的直流母线,并检测流经所述直流母线的直流母线电流值;

电流检测电路,其设于所述控制装置,并利用所述电流传感器检测向所述三相无刷电动机的u、v、w各相的PWM占空比信号中的通电时间最长的最大相的PWM占空比信号接通并且通电时间最短的最小相及中间相的PWM占空比信号断开时的所述直流母线电流值、以及所述最大相的PWM占空比信号接通并且所述中间相的PWM占空比信号接通时的所述直流母线电流值;

相电流运算部,其基于通过所述电流传感器检测出的直流母线电流值,推断所述u、v、w各相的电流值;

电流反馈电路,其设于所述控制装置,基于通过所述相电流运算部推断的所述u、v、w各相的电流值对所述指令电流值进行反馈校正;

脉冲移位控制电路,其设于所述控制装置,并进行如下脉冲移位控制:在所述最大相的PWM占空比信号的接通时刻与所述中间相的PWM占空比信号的接通时刻之差比第一规定值小时,对所述最大相或者中间相的PWM占空比信号的接通时刻的相位进行校正,以使所述最大相与中间相的PWM占空比信号的接通时刻之差成为比所述第一规定值大的第二规定值以上,并且在所述中间相的PWM占空比信号的接通时刻与所述最小相的PWM占空比信号的接通时刻之差比所述第一规定值小时,对所述中间相或者最小相的PWM占空比信号的相位进行校正,以使所述中间相与最小相的PWM占空比信号的接通时刻之差成为所述第二规定值以上;

转向信号接收部,其设于所述控制电路,并接收所述方向盘的转向状态信号;以及电流检测次数设定电路,其设于所述控制装置,在所述转向信号接收部接收表示转向操作状态的所述转向状态信号时,将通过所述电流检测电路检测所述直流母线电流值的检测次数设定为第一规定循环的PWM周期中的第一规定次数,并且在所述转向信号接收部接收表示非转向状态的所述转向状态信号时,将所述检测次数设定为所述检测次数比所述第一规定循环的PWM周期中的所述第一规定次数减少。

2.根据权利要求1所述的动力转向装置,其特征在于,

所述脉冲移位控制电路在通过所述电流检测电路执行所述直流母线电流值的检测时进行所述脉冲移位控制。

3.根据权利要求2所述的动力转向装置,其特征在于,

所述脉冲移位控制电路在不通过所述电流检测电路执行所述直流母线电流值的检测时不进行所述脉冲移位控制。

4.根据权利要求2所述的动力转向装置,其特征在于,

在所述转向状态信号从非转向状态向转向操作状态切换时,所述电流反馈电路使用通过所述电流检测电路检测出的所述直流母线电流值中的最新值,对所述指令电流值进行反馈校正。

5.根据权利要求1所述的动力转向装置,其特征在于,

所述控制装置具备接收车辆速度信号的车速信号接收部,

所述电流检测次数设定电路根据所述车速信号变更所述检测次数。

6.根据权利要求5所述的动力转向装置,其特征在于,

所述电流检测次数设定电路以所述车速信号越是低车速,则越是减少所述检测次数的方式变更所述检测次数。

7.根据权利要求6所述的动力转向装置,其特征在于,

所述电流检测次数设定电路在所述车速信号为0km/h时将所述检测次数设定为比所述第一规定次数少。

8.根据权利要求5所述的动力转向装置,其特征在于,

在所述车速信号比第一规定车速低时、以及高于比所述第一规定车速高的第二规定车速时,所述电流检测次数设定电路将所述检测次数设定为比所述第一规定次数少。

9.根据权利要求1所述的动力转向装置,其特征在于,

所述电流检测次数设定电路在所述转向信号接收部以规定时间持续接收表示非转向状态的所述转向状态信号时,将所述检测次数设定为所述检测次数比所述第一规定循环的PWM周期中的所述第一规定次数减少,并且在所述转向信号接收部接收表示转向操作状态的所述转向状态信号时,将所述检测次数设定为所述第一规定循环的PWM周期中的所述第一规定次数。

10.根据权利要求9所述的动力转向装置,其特征在于,

所述电流检测次数设定电路具备判断所述方向盘是转向操作状态还是非转向状态的转向状态判断电路,在所述转向状态判断电路基于所述转向状态信号判断为转向操作状态时,将所述检测次数设定为所述第一规定循环的PWM周期中的所述第一规定次数,并且在判断为所述非转向状态时,将所述检测次数设定为所述检测次数比所述第一规定循环的PWM周期中的所述第一规定次数减少,所述转向状态判断电路基于所述转向机构所产生的转向转矩值或者所述指令电流值,判断为所述方向盘是非转向状态。

11.根据权利要求9所述的动力转向装置,其特征在于,

所述电流检测次数设定电路具备判断所述方向盘是转向操作状态还是非转向状态的转向状态判断电路,在所述转向状态判断电路基于所述转向状态信号判断为转向操作状态时,将所述检测次数设定为所述第一规定循环的PWM周期中的所述第一规定次数,并且在判断为所述非转向状态时,将所述检测次数设定为所述检测次数比所述第一规定循环的PWM周期中的所述第一规定次数减少,所述转向状态判断电路基于所述转向机构所产生的转向转矩值,判断为所述方向盘是转向操作状态。

12.根据权利要求1所述的动力转向装置,其特征在于,

所述控制装置具备怠速停止信号接收部,该怠速停止信号接收部接收表示车辆为怠速停止中的怠速停止信号,所述电流检测次数设定电路在所述怠速停止信号接收部接收所述怠速停止信号时,将所述检测次数设定为所述检测次数比所述第一规定循环的PWM周期中的所述第一规定次数减少。

13.根据权利要求12所述的动力转向装置,其特征在于,

在所述怠速停止信号接收部接收所述怠速停止信号、并且所述转向信号接收部接收表示转向操作状态的所述转向状态信号时,所述电流检测次数设定电路将所述检测次数设定为所述检测次数比所述第一规定循环的PWM周期中的所述第一规定次数减少。

14.根据权利要求1所述的动力转向装置,其特征在于,

在所述转向信号接收部检测出从所述转向状态信号的非转向状态向转向操作状态切换时,在所述切换之后,运算所述指令电流值,然后,所述电流反馈电路基于通过所述电流检测电路检测出的所述直流母线电流值对所述指令电流值进行反馈校正。

15.一种动力转向装置,具有:

转向机构,其根据方向盘的转向操作使转向轮转向;

三相无刷电动机,其对所述转向机构赋予转向力;

控制装置,其对所述三相无刷电动机进行驱动控制;

指令电流运算部,其设于所述控制装置,并基于车辆的运转状态对向所述三相无刷电动机的指令电流值进行运算;

PWM控制部,其设于所述控制装置,并根据所述指令电流值输出向所述三相无刷电动机的u、v、w各相的PWM占空比信号;

电桥电路,其设于所述控制装置,由通过所述PWM占空比信号驱动控制的开关电路构成,并对所述三相无刷电动机进行驱动控制;

电流传感器,其设于与所述电桥电路连接的直流母线,并检测流经所述直流母线的直流母线电流值;

电流检测电路,其设于所述控制装置,并利用所述电流传感器检测向所述三相无刷电动机的u、v、w各相的PWM占空比信号中的通电时间最长的最大相的PWM占空比信号接通并且通电时间最短的最小相及中间相的PWM占空比信号断开时的所述直流母线电流值、以及所述最大相的PWM占空比信号接通并且所述中间相的PWM占空比信号接通时的所述直流母线电流值;

相电流运算部,其基于通过所述电流传感器检测出的直流母线电流值,推断所述u、v、w各相的电流值;

电流反馈电路,其设于所述控制装置,基于通过所述相电流运算部推断的所述u、v、w各相的电流值对所述指令电流值进行反馈校正;

脉冲移位控制电路,其设于所述控制装置,并进行如下脉冲移位控制:在所述最大相的PWM占空比信号的接通时刻与所述中间相的PWM占空比信号的接通时刻之差比第一规定值小时,对所述最大相或者中间相的PWM占空比信号的接通时刻的相位进行校正,以使所述最大相与中间相的PWM占空比信号的接通时刻之差成为比所述第一规定值大的第二规定值以上,并且在所述中间相的PWM占空比信号的接通时刻与所述最小相的PWM占空比信号的接通时刻之差比所述第一规定值小时,对所述中间相或者最小相的PWM占空比信号的相位进行校正,以使所述中间相与最小相的PWM占空比信号的接通时刻之差成为所述第二规定值以上;

转向信号接收部,其设于所述控制电路,并接收所述方向盘的转向状态信号;以及电流检测次数设定电路,其设于所述控制装置,在所述转向信号接收部接收表示转向操作状态的所述转向状态信号时,将通过所述电流检测电路检测所述直流母线电流值的检测次数设定为第一规定时间中的第一规定次数,并且在所述转向信号接收部接收表示非转向状态的所述转向状态信号时,将所述检测次数设定为所述检测次数比所述第一规定时间中的所述第一规定次数减少。

16.根据权利要求15所述的动力转向装置,其特征在于,

所述电流检测次数设定电路通过延长PWM周期的时间,设定为所述检测次数比所述第一规定时间中的所述第一规定次数减少。

17.一种动力转向装置,具有:

转向机构,其根据方向盘的转向操作使转向轮转向;

三相无刷电动机,其对所述转向机构赋予转向力;

控制装置,其对所述三相无刷电动机进行驱动控制;

指令电流运算部,其设于所述控制装置,并基于车辆的运转状态对向所述三相无刷电动机的指令电流值进行运算;

PWM控制部,其设于所述控制装置,并根据所述指令电流值输出向所述三相无刷电动机的u、v、w各相的PWM占空比信号;

电桥电路,其设于所述控制装置,由通过所述PWM占空比信号驱动控制的开关电路构成,并对所述三相无刷电动机进行驱动控制;

电流传感器,其设于与所述电桥电路连接的直流母线,并检测流经所述直流母线的直流母线电流值;

电流检测电路,其设于所述控制装置,并利用所述电流传感器检测向所述三相无刷电动机的u、v、w各相的PWM占空比信号中的通电时间最长的最大相的PWM占空比信号接通并且通电时间最短的最小相及中间相的PWM占空比信号断开时的所述直流母线电流值、以及所述最大相的PWM占空比信号接通并且所述中间相的PWM占空比信号接通时的所述直流母线电流值;

相电流运算部,其基于通过所述电流传感器检测出的直流母线电流值,推断所述u、v、w各相的电流值;

电流反馈电路,其设于所述控制装置,基于通过所述相电流运算部推断的所述u、v、w各相的电流值对所述指令电流值进行反馈校正;

脉冲移位控制电路,其设于所述控制装置,并进行如下脉冲移位控制:在所述最大相的PWM占空比信号的接通时刻与所述中间相的PWM占空比信号的接通时刻之差比第一规定值小时,对所述最大相或者中间相的PWM占空比信号的接通时刻的相位进行校正,以使所述最大相与中间相的PWM占空比信号的接通时刻之差成为比所述第一规定值大的第二规定值以上,并且在所述中间相的PWM占空比信号的接通时刻与所述最小相的PWM占空比信号的接通时刻之差比所述第一规定值小时,对所述中间相或者最小相的PWM占空比信号的相位进行校正,以使所述中间相与最小相的PWM占空比信号的接通时刻之差成为所述第二规定值以上;

转向信号接收部,其设于所述控制电路,并接收所述方向盘的转向状态信号;以及电流检测次数设定电路,其设于所述控制装置,在所述转向信号接收部接收表示转向操作状态的所述转向状态信号时,将通过所述电流检测电路检测所述直流母线电流值的检测次数设定为第一规定时间中的第一规定次数,并且在所述转向信号接收部接收表示非转向状态的所述转向状态信号时,将所述检测次数设定为0次。

18.根据权利要求17所述的动力转向装置,其特征在于,

在所述转向信号接收部接收表示非转向状态的所述转向状态信号时,所述PWM控制部将作为所述PWM占空比信号的PWM占空比值固定为规定占空比值。

19.根据权利要求18所述的动力转向装置,其特征在于,

所述控制装置具备检测所述u、v、w各相的电压值的电压监视器。

20.根据权利要求19所述的动力转向装置,其特征在于,

所述控制装置在利用所述电压监视器检测出的所述u,v,w各相的电压值彼此的电位差为规定电位差以上时,判断为装置的异常。

21.根据权利要求19所述的动力转向装置,其特征在于,

所述控制装置具备在所述指令电流值为0时对利用所述电压监视器检测出的所述u、v、w各相间的电位差进行学习的偏移电位学习电路,所述PWM控制部基于通过所述偏移电位学习电路学习的所述电位差,对向所述u,v,w各相的所述PWM占空比信号进行校正,以使所述u、v、w各相间不产生电位差。

22.根据权利要求18所述的动力转向装置,其特征在于,

所述控制装置基于所述直流母线电流值,对被固定为所述规定占空比值的所述PWM占空比值的异常进行检测。

23.根据权利要求22所述的动力转向装置,其特征在于,

所述控制装置具备滤波电路,

所述控制装置基于通过所述滤波电路后的所述直流母线电流值,对被固定为所述规定占空比值的所述PWM占空比值的异常进行检测。

24.根据权利要求18所述的动力转向装置,其特征在于,

所述控制装置基于所述PWM占空比信号的接通时刻与断开时刻的切换时之前或者之后的所述PWM占空比信号来检测装置的异常。

25.一种动力转向装置用控制装置,其对向转向机构赋予转向力的三相无刷电动机进行驱动控制,具有:指令电流运算部,其基于车辆的运转状态对向所述三相无刷电动机的指令电流值进行运算;

PWM控制部,其根据所述指令电流值输出向所述三相无刷电动机的u、v、w各相的PWM占空比信号;

电桥电路,其由通过所述PWM占空比信号驱动控制的开关电路构成,并对所述三相无刷电动机进行驱动控制;

电流传感器,其设于与所述电桥电路连接的直流母线,并检测流经所述直流母线的直流母线电流值;

电流检测电路,其利用所述电流传感器检测向所述三相无刷电动机的u、v、w各相的PWM占空比信号中的通电时间最长的最大相的PWM占空比信号接通并且通电时间最短的最小相及中间相的PWM占空比信号断开时的所述直流母线电流值、以及所述最大相的PWM占空比信号接通并且所述中间相的PWM占空比信号接通时的所述直流母线电流值;

相电流运算部,其基于通过所述电流传感器检测出的直流母线电流值,推断所述u、v、w各相的电流值;

电流反馈电路,其基于通过所述相电流运算部推断的所述u、v、w各相的电流值,对所述指令电流值进行反馈校正;

脉冲移位控制电路,其进行如下脉冲移位控制:在所述最大相的PWM占空比信号的接通时刻与所述中间相的PWM占空比信号的接通时刻之差比第一规定值小时,对所述最大相或者中间相的PWM占空比信号的接通时刻的相位进行校正,以使所述最大相与中间相的PWM占空比信号的接通时刻之差成为比所述第一规定值大的第二规定值以上,并且在所述中间相的PWM占空比信号的接通时刻与所述最小相的PWM占空比信号的接通时刻之差比所述第一规定值小时,对所述中间相或者最小相的PWM占空比信号的相位进行校正,以使所述中间相与最小相的PWM占空比信号的接通时刻之差成为所述第二规定值以上;

转向信号接收部,其接收方向盘的转向状态信号;以及

电流检测次数设定电路,其设于所述控制装置,在所述转向信号接收部接收表示转向操作状态的所述转向状态信号时,将通过所述电流检测电路检测所述直流母线电流值的检测次数设定为第一规定循环的PWM周期中的第一规定次数,并且在所述转向信号接收部接收表示非转向状态的所述转向状态信号时,将所述检测次数设定为所述检测次数比所述第一规定循环PWM周期中的所述第一规定次数减少。

26.一种动力转向装置用控制装置,其对向转向机构赋予转向力的三相无刷电动机进行驱动控制,具有:指令电流运算部,其基于车辆的运转状态对向所述三相无刷电动机的指令电流值进行运算;

PWM控制部,其根据所述指令电流值输出向所述三相无刷电动机的u、v、w各相的PWM占空比信号;

电桥电路,其由通过所述PWM占空比信号驱动控制的开关电路构成,并对所述三相无刷电动机进行驱动控制;

电流传感器,其设于与所述电桥电路连接的直流母线,并检测流经所述直流母线的直流母线电流值;

电流检测电路,其利用所述电流传感器检测向所述三相无刷电动机的u、v、w各相的PWM占空比信号中的通电时间最长的最大相的PWM占空比信号接通并且通电时间最短的最小相及中间相的PWM占空比信号断开时的所述直流母线电流值、以及所述最大相的PWM占空比信号接通并且所述中间相的PWM占空比信号接通时的所述直流母线电流值;

相电流运算部,其基于通过所述电流传感器检测出的直流母线电流值,推断所述u、v、w各相的电流值;

电流反馈电路,其基于通过所述相电流运算部推断的所述u、v、w各相的电流值,对所述指令电流值进行反馈校正;

脉冲移位控制电路,其进行如下脉冲移位控制:在所述最大相的PWM占空比信号的接通时刻与所述中间相的PWM占空比信号的接通时刻之差比第一规定值小时,对所述最大相或者中间相的PWM占空比信号的接通时刻的相位进行校正,以使所述最大相与中间相的PWM占空比信号的接通时刻之差成为比所述第一规定值大的第二规定值以上,并且在所述中间相的PWM占空比信号的接通时刻与所述最小相的PWM占空比信号的接通时刻之差比所述第一规定值小时,对所述中间相或者最小相的PWM占空比信号的相位进行校正,以使所述中间相与最小相的PWM占空比信号的接通时刻之差成为所述第二规定值以上;

转向信号接收部,其接收方向盘的转向状态信号;以及

电流检测次数设定电路,其设于所述控制装置,在所述转向信号接收部接收表示转向操作状态的所述转向状态信号时,将通过所述电流检测电路检测所述直流母线电流值的检测次数设定为第一规定时间中的第一规定次数,并且在所述转向信号接收部接收表示非转向状态的所述转向状态信号时,将所述检测次数设定为所述检测次数比所述第一规定时间中的所述第一规定次数减少。

说明书 :

动力转向装置以及动力转向装置用控制装置

技术领域

[0001] 本发明涉及动力转向装置以及动力转向装置用控制装置。

背景技术

[0002] 在对三相无刷电动机进行PWM控制而对转向机构赋予转向力的动力转向装置中,基于三相的电流值(相电流值)对向三相无刷电动机的指令电流值进行反馈校正。每当求出三相的电流值时,在1分流电流检测方式中,用一个电流传感器检测对三相无刷电动机进行驱动控制的电桥电路与直流电源之间的母线电流值,从该直流母线电流值再现三相的电流值。此时,若两个相的PWM脉冲宽度接近或者一致,则难以对直流母线电流值进行采样,不能再现各相的电流值。
[0003] 因此,在专利文献1中公开了通过错开各相的开关时刻并实施所谓的脉冲移位,从而避免两个PWM脉冲宽度接近的技术。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1:(日本)专利第4866216号公报

发明内容

[0007] 若实施脉冲移位,则因瞬间在相间产生电位差而导致高次谐波电流产生。由此,与不实施脉冲移位的情况相比较,直流母线电流仅增加高次谐波电流的量,导致电力消耗量的增大。因此,在上述以往装置中,存在希望减少电力消耗量的需求。
[0008] 本发明的目的在于提供一种能够减少电力消耗量的动力转向装置以及动力转向装置用控制装置。
[0009] 在本发明中,在接收表示转向操作状态的转向状态信号时,将直流母线电流值的检测次数设定为第一规定循环的PWM周期中的第一规定次数,另一方面,在接收表示非转向状态的转向状态信号时,将直流母线电流值的检测次数设定为比第一规定循环的PWM周期中的第一规定次数少。

附图说明

[0010] 图1是实施例1的电动动力转向装置的结构图。
[0011] 图2是实施例1的三相无刷电动机11的控制结构图。
[0012] 图3是表示基于直流母线电流值IDC的三相电流值的再现方法的图。
[0013] 图4是表示电动机非驱动时(0[A]电流控制时)的PWM开关时刻与各相电流值的图。
[0014] 图5是表示利用实施例1的电动机控制器30执行的、与转向状态相应的电流检测频度以及脉冲移位频度设定处理的流动的流程图。
[0015] 图6是表示与实施例1的转向状态相应的电流检测次数设定作用的时序图。
[0016] 图7是表示与实施例1的车速相应的电流检测次数设定作用的时序图。
[0017] 图8是针对实施例2的车速的电流检测次数设定图。
[0018] 图9是表示与实施例3的转向状态相应的电流检测次数设定作用的时序图。
[0019] 图10是实施例4的电流控制部32的结构图。
[0020] 图11是表示利用实施例4的电流控制部32执行的、电流输出异常检测处理的流程的流程图。
[0021] 图12是实施例5的电流输出异常判断部43的结构图。
[0022] 图13是表示利用实施例5的电流输出异常判断部43执行的、电流输出异常检测处理的流程的流程图。
[0023] 图14是表示正常时与电流输出异常产生时的方向盘非转向状态下的PWM开关时刻与直流母线电流值的不同的图。

具体实施方式

[0024] 〔实施例1〕
[0025] [动力转向装置]
[0026] 图1是实施例1的电动动力转向装置的结构图。
[0027] 转向机构1伴随着方向盘2的旋转而使前轮(转向轮)3、3转向,并具有齿条&小齿轮式的转向齿轮4。转向齿轮4的小齿轮5经由转向轴6与方向盘2连结。转向齿轮4的齿条7设于齿条轴8。齿条轴8的两端经由转向横拉杆9、9与前轮3、3连结。在转向轴6经由减速器10连结有三相无刷电动机(以下称作电动机)11。减速器10由蜗杆12与蜗轮13构成。蜗杆12与电动机11的电动机轴14一体地设置。来自电动机轴14的旋转转矩经由减速器10传递到转向轴6。在转向轴6设有检测转向转矩值的转矩传感器15。EPS辅助控制器16基于转向转矩值与由车速传感器17检测出的车速,控制电动机11的驱动电流,对转向机构1赋予用于辅助驾驶员的转向的转向力。
[0028] [电动机控制电路]
[0029] 图2是三相无刷电动机11的控制结构图。
[0030] 电动机11经由由作为开关电路的六个FET(场效应晶体管)21a、21b、21c、21d、21e、21f构成的三相电桥电路22与直流电源23、以及与直流电源23并联地配置的平滑电容器24连接。在将平滑电容器24与三相电桥电路22连结的两根直流母线25、26中的、将平滑电容器
24的下游侧(负侧)与三相电桥电路22的下游侧连接的下游侧直流母线26,设有检测下游侧直流母线电流值IDC的分流电阻(电流传感器)27。在将三相电桥电路22与电动机11之间连接的导电线41a、41b、41c设有检测三相(U相、V相、W相)的相电压值(Vu、Vv、Vw)的相电压传感器(电压监视器)28。在电动机11设有检测转子角度θ的旋转角传感器29。利用三相电桥电路22、直流电源23、平滑电容器24、直流母线25、26以及导电线41a、41b、41c构成了电动机驱动电路42。
[0031] 电动机控制器30基于来自EPS辅助控制器16的电流指令值Id*、Iq*生成开关信号(PWM占空比信号),并输出到三相电桥电路22。三相电桥电路22根据开关信号控制各FET21a、21b、21c、21d、21e、21f。电动机控制器30具有电流检测部31、电流控制部32、电压指令校正部33以及PWM控制部34。
[0032] 电流检测部(相电流运算部)31输入流经分流电阻27的下游侧直流母线电流值(以下称作直流母线电流值)IDC,对流经三相的相电流值Iu、Iv、Iw进行再现(推断)。电流检测部31具有电流检测电路31a,该电流检测电路31a利用分流电阻27检测出开关信号中的通电时间最长的最大相的开关信号接通并且通电时间最短的最小相以及中间相开关信号断开时的直流母线电流值IDC、以及最大相的开关信号接通并且中间相的开关信号接通时直流母线电流值IDC。
[0033] 电流控制部(电流反馈电路)32将再现的相电流值Iu、Iv、Iw与电流指令值Id*、Iq*输入,并根据转子角度θ输出第一三相电压指令值Vu1*、Vv1*、Vw1*。
[0034] 电压指令校正部33输出将第一三相电压指令值Vu1*、Vv1*、Vw1*校正为能够基于分流电阻27检测直流母线电流值IDC而成的第二电压指令值Vu2*、Vv2*、Vw2*。之后叙述第一三相电压指令值Vu1*、Vv1*、Vw1*的校正方法。
[0035] PWM控制部34输入第二电压指令值Vu2*、Vv2*、Vw2*、三角波载波信号以及直流电源23的电压值VDC,按照每个预先设定的规定的PWM周期生成开关信号,并向三相电桥电路22输出。此外,以PWM周期的两倍的周期进行电流控制部32对第一三相电压指令值Vu1*、Vv1*、Vw1*的运算以及电压指令校正部33对第二电压指令值Vu2*、Vv2*、Vw2*的运算。换句话说,电动机11的电流控制周期成为PWM周期的两倍的周期。
[0036] 这里,关于流经分流电阻27的下游侧直流母线电流值IDC,通过三相电桥电路22的开关从直流电源23生成交流电压,进而三相的相电流流经电动机11,由该三相电桥电路22的开关时刻之差产生的瞬间电压导致瞬间电流流经分流电阻27。在电流检测部31中,通过观察以第二电压指令值Vu2*、Vv2*、Vw2*为基础的各开关时刻、以及此时的IDC来判断IDC是三相中的哪一个相的电流,由此根据IDC的值导出三相的相电流值。
[0037] EPS辅助控制器16具有辅助运算部35、限幅处理部36以及电流指令运算部37。
[0038] 辅助运算部35基于由转矩传感器15检测出的转向转矩值、由车速传感器17检测出的车速,运算辅助转矩指令值。辅助转矩指令值采用转向转矩值越大则越大、并且车速越低则越大的特性。
[0039] 限幅处理部36将辅助转矩指令值与外部转矩指令值相加的值乘以基于外部限幅指令值的限制而运算电动机转矩指令值Tm。外部转矩指令值以及外部限幅指令值从外部控制器经由CAN通信线被输入。作为外部控制器,例如可列举LDP控制器、驻车辅助控制器等。当本车辆处于脱离车道的趋势时,在驾驶员向使本车辆回到车道内的方向进行转向的情况下,LDP控制器生成用于减轻驾驶员的转向的外部转矩指令值。另一方面,在驾驶员向车道脱离方向进行转向的情况下,生成用于加重驾驶员的转向的外部极限值。驻车辅助控制器生成用于使本车辆在规定的驻车位置驻车的驻车轨迹,并生成用于使前轮3、3转向的外部转矩指令值,以使本车辆沿该驻车轨迹行驶。
[0040] 电流指令运算部(指令电流运算部)37基于电动机转矩指令值Tm而运算电流指令值Id*、Iq*。
[0041] 电动机驱动电路42以及电动机控制器30与电动机11一体地设置。另一方面,EPS辅助控制器16与电动机11分离地配置于车辆。
[0042] 利用EPS辅助控制器16、电动机控制器30以及电动机驱动电路42构成对三相无刷电动机11进行驱动控制的控制装置。
[0043] [脉冲移位控制]
[0044] 图3是表示基于直流母线电流的三相电流值的再现方法的图。
[0045] 在根据三相的电压指令值求出的各相PWM开关时刻PWM_u、PWM_v、PWM_w中,能够在各相间利用Hi侧/Lo侧FET开关时刻的偏差,再现三相电流。例如,在图3的状态A下,由于W相的Hi侧的FET为ON,U相与W相的Lo侧FET为ON,因此能够视为IDC与W相电流值Iw等价。在相同状态B下,由于V相与W相的Hi侧的FET为ON,U相的Lo侧的FET为ON,因此能够视为IDC的值为通过使符号相反而与U相电流值Iu等价。三相电流的合计值为0[A],由此能够根据下述的式(1)求出V相电流值Iv。
[0046] Iv=-Iu-Iw…(1)
[0047] 这里,在驾驶员未对方向盘2进行转向的方向盘非转向时,指令电流Id*、Iq*较小,并且电动机转速ω成为接近0的状态。此外,能够根据转子角度θ的变化率求出电动机转速ω。此时,如图4(a)所示,PWM占空比值以及开关时刻在各相中为大致相同的状态,因此不能通过上述方法进行电流检测。因此,在实施例1中,在电压指令校正部33中,如图4(b)所示那样使各相的开关时刻任意地错开,进行所谓的脉冲移位,由此能够进行电流检测。
[0048] 电压指令校正部33具有进行脉冲移位控制的脉冲移位控制电路33a。作为脉冲移位控制,在最大相的开关信号的接通时刻与中间相的开关信号的接通时刻之差比第一规定值小时,脉冲移位控制电路33a对最大相或者中间相的开关信号的接通时刻的相位进行校正,以使最大相与中间相的开关信号的接通时刻之差成为比第一规定值大的第二规定值以上,并且,在中间相的开关信号的接通时刻与最小相的开关信号的接通时刻之差比第一规定值小时,脉冲移位控制电路33a对中间相或者最小相的开关信号的相位进行校正,以使中间相与最小相的开关信号的接通时刻之差成为第二规定值以上。这里,第一规定值是难以进行直流母线电流值IDC的采样且不能再现相电流值的接通时刻之差的上限值。第二规定值是能够进行直流母线电流值IDC的采样且能够再现相电流值的接通时刻之差的下限值。
[0049] [与场景相应的电流检测次数的设定]
[0050] 在图4中,与PWM开关时刻一起示出了各相电流值Iu、Iv、Iw。如图4(a)所示,在不进行脉冲移位的情况下,在各相中几乎无电流流动。与此相对,如图4(b)所示,在进行脉冲移位的情况下,瞬间产生相间的电压差。因此,产生高次谐波的电流。流经该各相的高次谐波电流成为直流母线电流值IDC的增加的大小,与不进行脉冲移位的情况相比,电力消耗量增大。
[0051] 因此,在实施例1中,以降低流经各相的高频电流的产生频度而实现电力消耗量的减少为目标,根据场景变更直流母线电流值IDC的每一定时间的电流检测次数(以下,简称为电流检测次数)。电流检测部31具有用于根据场景设定电流检测次数的电流检测次数设定电路31b。
[0052] 脉冲移位控制电路33a配合于通过电流检测次数设定电路31b设定的电流检测次数地变更脉冲移位控制的执行次数。换句话说,脉冲移位控制电路33a在利用电流检测部31执行直流母线电流值IDC的检测时进行脉冲移位控制,在不执行直流母线电流值IDC的检测时不进行脉冲移位控制。
[0053] 电动机控制器30具有转向信号接收部38、车速信号接收部39以及怠速停止信号接收部40。转向信号接收部38接收由转矩传感器15检测出的转向转矩值信号。车速信号接收部39接收由车速传感器17检测出的车速信号。怠速停止信号接收部40将从图外的怠速停止控制器输出的怠速停止信号接收。怠速停止控制器在规定的发动机停止条件的成立时使发动机自动停止,在规定的发动机再启动条件的成立时使发动机再次启动,实施所谓的怠速停止控制。怠速停止控制器在怠速停止控制的执行中,将表示车辆为怠速停止中的怠速停止信号输出。
[0054] 电流检测次数设定电路31b具有基于转向转矩值、电动机转速ω、以及电流指令值Id*、Iq*来判断方向盘转向状态与方向盘非转向状态的转向状态判断电路31c。电流检测次数设定电路31b在判断为方向盘转向状态时,将检测直流母线电流值IDC的次数设定为二循环(第一规定循环)的PWM周期中的一次(第一规定次数)。另一方面,在判断为方向盘非转向状态时,将检测直流母线电流值IDC的次数设定为六循环的PWM周期中的一次。
[0055] 另外,电流检测次数设定电路31b以越是低车速,越是减少检测次数的方式设定检测次数。具体而言,在中高车速时设定为二循环的PWM周期中的一次,在低车速时设定为四循环的PWM周期中的一次。中高速行驶与低速行驶通过规定的阈值来判断。此外,在方向盘非转向状态的情况下,无论车速如何,都将检测次数设定为六循环的PWM周期中的一次。
[0056] 而且,在怠速停止信号接收部40接收怠速停止信号时,无论转向状态判断电路31c的判断结果如何,电流检测次数设定电路31b都将检测次数设定为六循环的PWM周期中的一次。
[0057] 在转向状态判断电路31c的判断结果从方向盘非转向状态向方向盘转向状态切换时,电流控制部32基于已通过电流检测部31检测出的直流母线电流值IDC的最新值对第一三相电压指令值Vu1*、Vv1*、Vw1*进行运算。
[0058] [与转向状态相应的电流检测频度以及脉冲移位频度设定处理]
[0059] 图5是表示由电动机控制器30执行的、与转向状态相应的电流检测频度以及脉冲移位频度设定处理的流程的流程图。以下,对各步骤进行说明。
[0060] 在步骤S1中,在转向状态判断电路31c中,判断转向转矩值T的绝对值是否比规定值小。在是的情况下进入步骤S2,在否的情况下进入步骤S6。规定值是能够判断为驾驶员未转向操作方向盘2的转向转矩的最大值,并且是0附近的值。
[0061] 在步骤S2中,在转向状态判断电路31c中,判断电动机转速ω的绝对值是否比规定值小。在是的情况下进入步骤S3,在否的情况下进入步骤S6。规定值是能够判断为驾驶员未转向操作方向盘2的电动机转速的最大值,并且是0附近的值。
[0062] 在步骤S3中,在转向状态判断电路31c中,判断电流指令值Id*、Iq*的绝对值是否都比规定值小。在是的情况下进入步骤S4,在否的情况下进入步骤S6。规定值是能够判断为驾驶员未转向操作方向盘2、并且未利用外部控制器实施控制的电流指令值的最大值,并且是0附近的值。
[0063] 在步骤S4中,在转向状态判断电路31c中,判断判断计时器T是否为规定值以上。在是的情况下进入步骤S7,在否的情况下进入步骤S5。规定值采用电动机11非驱动、并且能够判断为驾驶员无转向的意思的值(时间)。
[0064] 在步骤S5中,在转向状态判断电路31c中,将判断计时器T递增(+1)。
[0065] 在步骤S6中,在转向状态判断电路31c中,将判断计时器T复位(=0)。
[0066] 在步骤S7中,在电流检测次数设定电路31b中,将直流母线电流值IDC的电流检测周期设定为较长。即,将检测直流母线电流值IDC的次数设定为六循环的PWM周期中的一次。
[0067] 在步骤S8中,在电压指令校正部33中,将脉冲移位控制的周期(脉冲移位周期)设定为较长。即,设定为六循环的PWM周期中的一次。此时,由于电流检测为电动机11的三循环的电流控制周期中的一次,因此直流母线电流值IDC在三循环的电流控制周期中被更新一次。
[0068] 在步骤S9中,在电流检测次数设定电路31b中,将直流母线电流值IDC的电流检测周期设定为通常时的周期。即,将检测直流母线电流值IDC的次数设定为二循环的PWM周期中的一次。
[0069] 在步骤S10中,在电压指令校正部33中,将脉冲移位周期设定为通常时的周期。设定为即,二循环的PWM周期中的一次。
[0070] 接下来,对作用进行说明。
[0071] [伴随着脉冲移位控制的电力消耗量增大]
[0072] 以往,以通过电流检测器的部件数量减少来降低成本、以及减少电流检测器间的误差带来的转矩输出变动的为目的,使用了根据流经直流母线电流的脉冲状的电流波形读取各相电流的装置。在各相间的PWM开关时刻相邻的情况下,脉冲状的电流波形的通电时间变短,难以进行电流检测。因此,进行错开各相间的PWM的开关时刻而用于确保通电时间的脉冲移位控制,但在以往的脉冲移位控制中,无论电动机的驱动状态如何都进行相同的周期,并进行相电流检测。
[0073] 在输出电流为0[A]附近、并且电动机的旋转几乎停止状态下,由于各相的PWM占空比大致同量,因此未实施脉冲移位控制的情况下的各相的开关时刻大致同时地行。与此相对,在实施脉冲移位控制情况下,由于各相间的开关时刻不同,因此即使是相同的占空比值也会在相间产生电压差,并在各相中流有高频的电流。该电流的变动量ΔI因高频而通过相间电感L与相间电压变化量ΔV如下述的式(2)那样示出。
[0074] ΔI=∫ΔVdt/L…(2)
[0075] 由于产生该高频的电流,因此与方向盘非转向时无关,与不实施脉冲移位控制情况相比,存在电力消耗量增大、例如怠速停止时向电池的负荷增大的课题。
[0076] [方向盘非转向时的电流检测次数减少作用]
[0077] 与此相对,在实施例1中,如图6所示,在电流检测次数设定电路31b中,在方向盘转向状态下将通过电流检测电路31a检测直流母线电流值IDC的次数设定为二循环的PWM周期中的一次,在方向盘非转向状态下将检测次数设定为六循环的PWM周期中的一次。由此,脉冲移位控制的执行次数在方向盘转向状态下为二循环的PWM周期中的一次,在方向盘非转向状态下为六循环的PWM周期中的一次。在方向盘非转向状态下,虽然不需要赋予转向力,但在这样的状态下,PWM各相间的占空比值接近,需要脉冲移位控制。然而,伴随着该脉冲移位控制,电流流动,消耗电力。另一方面,在方向盘非转向状态下,由于不需要高精度的电动机控制,因此通过减少电流检测次数,能够减少伴随着脉冲移位控制的电力消耗量。此外,即使在方向盘非转向状态下也进行电流检测,因此即使在因电故障导致电流输出产生异常的情况下,也能够根据电流检测值判断输出异常,不会损坏安全性。
[0078] [电流检测与脉冲移位的同步作用]
[0079] 脉冲移位控制电路33a在利用电流检测部31执行直流母线电流值IDC的检测时进行脉冲移位控制,在不执行直流母线电流值IDC的检测时不进行脉冲移位控制。脉冲移位控制用于根据直流母线电流值IDC再现各相电流值。由此,至少在进行直流母线电流值IDC的检测时根据需要进行脉冲移位控制,由此能够进行精度较高的直流母线电流值IDC的检测。另外,在不进行直流母线电流值IDC的检测时不进行脉冲移位控制,由此能够实现电力消耗量的减少。
[0080] [转向开始时的控制响应性提高]
[0081] 电流控制部32在转向状态判断电路31c的判断结果从方向盘非转向状态向方向盘转向状态切换时,基于已利用电流检测部31检测出的直流母线电流值IDC的最新值对第一三相电压指令值Vu1*、Vv1*、Vw1*进行运算。即,不等待下次检测而是使用根据检测结束的直流母线电流值IDC再现的u、v、w各相的电流值进行反馈校正,因此能够提高电动机控制再次开始时的响应性,能够抑制转向开始时的转向触感的恶化。
[0082] 电流检测次数设定电路31b在转向转矩值T的绝对值比规定值小、电动机转速ω的绝对值比规定值小、电流指令值Id*、Iq*的绝对值都比规定值小的状态持续至判断计时器T达到规定值以上时,将直流母线电流值IDC的检测次数设定为六循环的PWM周期中的一次。由此,无论驾驶员是否正对方向盘2进行转向操作,都能够抑制因传感器噪声等误判断为方向盘非转向状态。另一方面,在转向转矩值T的绝对值为规定值以上时,不停留时间,而是立刻将检测次数设定为二循环的PWM周期中的一次。即,在驾驶员开始转向操作时使直流母线电流值IDC的检测频度提早恢复到通常时的检测频度。由此,对于转向转矩值T的上升,能够抑制适当的转向力的赋予产生延迟。
[0083] [低车速时的电流检测次数减少]
[0084] 电流检测次数设定电路31b根据车速来设定电流检测次数。提高采用与车速相应的检测次数,能够同时实现转向感觉的维持与电力消耗量的减少。
[0085] 如图7所示,电流检测次数设定电路31b在中高车速时设定为二循环的PWM周期中的一次,在低车速时设定为四循环的PWM周期中的一次。由此,脉冲移位控制在中高车速时为二循环的PWM周期中的一次,在低车速时为四循环的PWM周期中的一次。若减少电流检测次数,则不会进行适当转向力赋予,存在转向触感恶化的隐患。这里,由于在中高车速时,方向盘2的转向所需的转向转矩较小,因此驾驶员容易感觉到转向触感。另一方面,在低车速时,方向盘2的转向所需的转向转矩较大,因此驾驶员难以感觉到转向触感。特别是,在车速为0km/h的情况下,最难感觉到转向触感。由此,越是低车速越是减少直流母线电流值IDC的检测次数,由此能够维持中高车速时的转向触感,并且在低车速时实现电力消耗量的减少。
[0086] [方向盘非转向状态判断作用]
[0087] 转向状态判断电路31c基于转向转矩值T、电动机转速ω、以及电流指令值Id*、Iq*判断方向盘非转向状态。在驾驶员未对方向盘2进行转向操作的情况下,转向转矩值T的绝对值比规定值小。另外,由于电流指令值Id*、Iq*是根据转向转矩值T而生成,因此在电流指令值Id*、Iq*的绝对值比规定值小的情况下,驾驶员能够判断为非转向状态。同样,在电动机转速ω比规定值小的情况下,电动机11不旋转,驾驶员能够判断为非转向状态。由此,通过基于转向转矩值T、电动机转速ω、以及电流指令值Id*、Iq*判断方向盘非转向状态,使得驾驶员能够高精度地检测非转向状态。
[0088] 另外,在电动机转速ω的绝对值比规定值小的情况下,或者电流指令值Id*、Iq*的绝对值比规定值小的情况下,能够判断为未利用外部控制器实施电动机11的控制。即使在驾驶员非转向状态,若在基于外部控制器的电动机控制中减少电流检测次数,也会担心控制精度的降低。由此,在电动机转速ω为规定值以上或者电流指令值Id*、Iq*规定值以上的情况下判断为方向盘转向状态,并使电流检测次数维持通常时,从而能够抑制外部控制器作用下的电动机控制精度的降低。
[0089] [方向盘转向状态判断作用]
[0090] 转向状态判断电路31c基于转向转矩值T判断方向盘转向状态。在驾驶员开始方向盘2的转向操作时,首先,转向转矩值T上升,接着,根据转向转矩值T确定电流指令值Id*、Iq*。因此,在观察电流指令值Id*、Iq*然后判断方向盘转向状态的情况下,由于相对于驾驶员的转向操作产生延迟,因此不能提早使直流母线电流值IDC的检测频度恢复到通常时的检测频度。与此相对,通过观察转向转矩值T而判断方向盘转向状态,能够提早地判断方向盘转向状态。
[0091] [怠速停止中的电流检测次数减少]
[0092] 在怠速停止信号接收部40接收怠速停止信号时,电流检测次数设定电路31b将直流母线电流值IDC的检测次数设定为六循环的PWM周期中的一次。在车辆为怠速停止中的情况下,车辆停止,不进行转向操作的可能性较高。另外,由于在怠速停止中发动机停止,因此不利用交流发电机进行发电。由此,通过在怠速停止中减少直流母线电流值IDC的检测次数,能够实现怠速停止中的电力消耗量的减少。
[0093] 在接收怠速停止信号的情况下,即使在利用转向状态判断电路31c判断为方向盘转向状态时,电流检测次数设定电路31b也将直流母线电流值IDC的检测次数设定为六循环的PWM周期中的一次。即使在驾驶员未对方向盘2进行转向操作的情况下,在怠速停止中车辆停止的可能性也较高,驾驶员难以感觉到转向触感。由此,通过在怠速停止中使直流母线电流值IDC的检测次数的减少为优先,能够实现电池电力的消耗的减少。
[0094] 在实施例1中,起到以下列举的效果。
[0095] (1)具有:转向机构1,其根据方向盘2的转向操作使前轮3、3转向;三相无刷电动机11,其对转向机构1赋予转向力;控制装置(EPS辅助控制器16、电动机控制器30以及电动机驱动电路42),其对三相无刷电动机11进行驱动控制;电流指令运算部37,其设于EPS辅助控制器16,并基于车辆的运转状态对向三相无刷电动机11的电流指令值Id*、Iq*进行运算;
PWM控制部34,其设于电动机控制器30,并根据电流指令值Id*、Iq*输出向三相无刷电动机
11的u、v、w各相的开关信号;三相电桥电路22,其设于电动机驱动电路42,由通过开关信号驱动控制的六个FET21a、21b、21c、21d、21e、21f构成,并对三相无刷电动机11进行驱动控制;分流电阻27,其设于与三相电桥电路22连接的直流母线26,并检测流经直流母线26的直流母线电流值IDC;电流检测电路31a,其设于电动机控制器30,并利用分流电阻27检测向三相无刷电动机11的u、v、w各相的开关信号中的通电时间最长的最大相的开关信号接通并且通电时间最短的最小相及中间相的开关断开时的直流母线电流值IDC、以及最大相的开关信号接通并且中间相的开关信号接通时的直流母线电流值IDC;电流检测部31,其基于通过分流电阻27检测出的直流母线电流值IDC,推断u、v、w各相的电流值;电流控制部32,其设于电动机控制器30,基于通过电流检测部31推断的u、v、w各相的电流值对电流指令值Id*、Iq*进行反馈校正;脉冲移位控制电路33a,其设于电动机控制器30,并进行如下脉冲移位控制:
在最大相的开关信号的接通时刻与中间相的开关信号的接通时刻之差比第一规定值小时,对最大相或者中间相的开关信号的接通时刻的相位进行校正,以使最大相与中间相的开关信号的接通时刻之差成为比第一规定值大的第二规定值以上,并且在中间相的开关信号的接通时刻与最小相的开关信号的接通时刻之差比第一规定值小时,对中间相或者最小相的开关信号的相位进行校正,以使中间相与最小相的开关信号的接通时刻之差成为第二规定值以上;转向信号接收部38,其设于电动机控制器30,并接收方向盘2的转向转矩值T;以及电流检测次数设定电路31b,其设于电动机控制器30,在转向信号接收部38接收表示方向盘转向状态的转向转矩值T时,将通过电流检测电路31a检测直流母线电流值IDC的次数设定为二循环的PWM周期中的一次,并且在转向信号接收部38接收表示方向盘非转向状态的转向转矩值T时,将检测次数设定为检测次数比二循环的PWM周期中的一次减少(六循环的PWM周期中的一次)。
[0096] 由此,能够维持方向盘转向状态下的高精度的电动机控制,并且能够在方向盘非转向状态下减少伴随着脉冲移位控制的电力消耗量。
[0097] (2)脉冲移位控制电路33a在通过电流检测电路31a执行直流母线电流值IDC的检测时进行脉冲移位控制。
[0098] 由此,能够进行精度较高的直流母线电流值IDC的检测。
[0099] (3)电动机控制器30具备接收车速信号的车速信号接收部39,电流检测次数设定电路31b根据车速信号变更检测次数。
[0100] 由此,能够同时实现转向感觉的维持与电力消耗量的减少。
[0101] (4)一种动力转向装置用控制装置(EPS辅助控制器16、电动机控制器30以及电动机驱动电路42),其对向转向机构1赋予转向力的三相无刷电动机11进行驱动控制,具有:电流指令运算部37,其基于车辆的运转状态对向三相无刷电动机11的电流指令值Id*、Iq*进行运算;PWM控制部34,其根据电流指令值Id*、Iq*输出向三相无刷电动机11的u、v、w各相的开关信号;三相电桥电路22,其由通过开关信号驱动控制的六个FET21a、21b、21c、21d、21e、21f构成,并对三相无刷电动机11进行驱动控制;分流电阻27,其设于与三相电桥电路22连接的直流母线26,并检测流经直流母线26的直流母线电流值IDC;电流检测电路31a,其利用分流电阻27检测向三相无刷电动机11的u、v、w各相的开关信号中的通电时间最长的最大相的开关信号接通并且通电时间最短的最小相及中间相的开关断开时的直流母线电流值IDC、以及最大相的开关信号接通并且中间相的开关信号接通时的直流母线电流值IDC;电流检测部31,其基于通过分流电阻27检测出的直流母线电流值IDC,推断u、v、w各相的电流值;电流控制部32,其基于通过电流检测部31推断的u、v、w各相的电流值对电流指令值Id*、Iq*进行反馈校正;脉冲移位控制电路33a,其进行如下脉冲移位控制:在最大相的开关信号的接通时刻与中间相的开关信号的接通时刻之差比第一规定值小时,对最大相或者中间相的开关信号的接通时刻的相位进行校正,以使最大相与中间相的开关信号的接通时刻之差成为比第一规定值大的第二规定值以上,并且在中间相的开关信号的接通时刻与最小相的开关信号的接通时刻之差比第一规定值小时,对中间相或者最小相的开关信号的相位进行校正,以使中间相与最小相的开关信号的接通时刻之差成为第二规定值以上;转向信号接收部38,其接收方向盘2的转向转矩值T;以及电流检测次数设定电路31b,其设于电动机控制器30,在转向信号接收部38接收表示方向盘转向状态的转向转矩值T时,将通过电流检测电路31a检测直流母线电流值IDC的次数设定为二循环的PWM周期中的一次,并且在转向信号接收部38接收表示方向盘非转向状态的转向转矩值T时,将检测次数设定为检测次数比二循环的PWM周期中的一次减少。
[0102] 由此,能够维持方向盘转向状态下的高精度的电动机控制,并且能够在方向盘非转向状态下减少伴随着脉冲移位控制的电力消耗量。
[0103] (5)脉冲移位控制电路33a在不通过电流检测电路31a执行直流母线电流值IDC的检测时不进行脉冲移位控制。
[0104] 由此,能够实现电力消耗量的减少。
[0105] (6)在从方向盘非转向状态向方向盘转向状态切换时,电流控制部32使用通过电流检测电路31a检测出的直流母线电流值IDC中的最新值,对电流指令值Id*、Iq*进行反馈校正。
[0106] 由此,能够提高电动机控制再次开始的响应性,能够抑制转向开始时的转向触感的恶化。
[0107] (7)电流检测次数设定电路31b以车速信号越是低车速,则越是减少直流母线电流值IDC的检测次数的方式变更检测次数。
[0108] 由此,能够维持高车速时的转向触感,并且能够在低车速时实现电力消耗量的减少。
[0109] (8)电流检测次数设定电路31b在车速信号为0km/h时将直流母线电流值IDC的检测次数设定为比二循环的PWM周期中的一次减少(四循环的PWM周期中的一次)。
[0110] 由此,能够维持在车速超过0km/h时、即行驶时的转向感觉,并且能够实现电力消耗量的减少。
[0111] (9)电流检测次数设定电路31b在转向信号接收部38以规定时间持续接收表示方向盘非转向状态的转向转矩值T时,将直流母线电流值IDC的检测次数设定为检测次数比二循环的PWM周期中的一次减少,并且在转向信号接收部38接收表示方向盘转向状态的转向转矩值T时,将检测次数设定为二循环的PWM周期中的一次。
[0112] 由此,能够抑制误判断为方向盘非转向状态。另外,相对于转向转矩值T的上升,能够抑制适当的转向力的赋予产生延迟。
[0113] (10)电流检测次数设定电路31b具备判断是方向盘转向状态还是方向盘非转向状态的转向状态判断电路31c,在转向状态判断电路31c基于转向转矩值T判断为方向盘转向状态时,将直流母线电流值IDC的检测次数设定为二循环的PWM周期中的一次,并且在判断为方向盘非转向状态时,将检测次数设定为检测次数比二循环的PWM周期中的一次减少,转向状态判断电路31c基于转向机构1所产生的转向转矩值T、电动机转速ω或者电流指令值Id*、Iq*判断为方向盘非转向状态。
[0114] 由此,能够高精度地检测出驾驶员为非转向状态、以及未利用外部控制器实施控制。
[0115] (11)电流检测次数设定电路31b具备判断是方向盘转向状态还是方向盘非转向状态的转向状态判断电路31c,在转向状态判断电路31c基于转向转矩值T判断为方向盘转向状态时,将直流母线电流值IDC的检测次数设定为二循环的PWM周期中的一次,并且在判断为方向盘非转向状态时,将检测次数设定为检测次数比二循环的PWM周期中的一次减少,转向状态判断电路31c基于转向机构1所产生的转向转矩值T判断为方向盘转向状态。
[0116] 由此,能够提早判断方向盘转向状态。
[0117] (12)电动机控制器30具备怠速停止信号接收部40,该怠速停止信号接收部40接收表示车辆为怠速停止中的怠速停止信号,电流检测次数设定电路31b在怠速停止信号接收部40接收怠速停止信号时,将直流母线电流值IDC的检测次数设定为检测次数比二循环的PWM周期中的一次减少。
[0118] 由此,能够实现怠速停止中的电力消耗量的减少。
[0119] (13)在怠速停止信号接收部40接收怠速停止信号、并且转向信号接收部38接收表示方向盘转向状态的转向转矩值T时,电流检测次数设定电路31b将直流母线电流值IDC的检测次数设定为检测次数比二循环的PWM周期中的一次减少。
[0120] 由此,能够实现电池电力的消耗的减少。
[0121] 〔实施例2〕
[0122] 实施例2与实施例1的不同之处在于与车速信号相应的直流母线电流值IDC的检测次数的设定方法。另外,实施例2与实施例1的不同之处在于从方向盘非转向状态向方向盘转向状态切换时的第一三相电压指令值Vu1*、Vv1*、Vw1*的运算方法。此外,其他结构与实施例1相同,因此省略图示及说明。
[0123] 电流检测次数设定电路31b基于图8的针对车速的电流检测次数设定图而设定直流母线电流值IDC的检测次数。在图8中,在车速处于第一规定车速V1与第二规定车速V2(>V1)之间的情况下,将检测次数设定为六循环的PWM周期中的3次、即二循环的PWM周期中的一次。另一方面,在车速为比第一规定车速V1低的低车速时、以及相比于第二规定车速V2为高车速时,将检测次数设定为六循环的PWM周期中的一次。第一规定车速V1例如设为交通阻塞时的车速(10km/h附近)。第二规定车速V2例如设为高速道路上的最低速度。此外,在方向盘非转向状态的情况下,无论车速如何,都将检测次数设定为六循环的PWM周期中的一次。
[0124] 在转向信号接收部38检测出从表示方向盘非转向状态的转向转矩值T向表示方向盘转向状态的转向转矩值T的切换时,即,转向转矩值T的绝对值从比规定值小的状态向规定值以上的状态切换时,在切换之后,利用电流指令运算部37运算电流指令值Id*、Iq*,然后,电流控制部32基于通过电流检测电路31a检测出的直流母线电流值IDC对电流指令值Id*、Iq*进行反馈校正,并运算第一三相电压指令值Vu1*、Vv1*、Vw1*。
[0125] 接下来,对作用进行说明。
[0126] [低车速时以及高车速时的电流检测次数减少]
[0127] 电流检测次数设定电路31b在低车速时以及高车速时将直流母线电流值IDC的检测次数设定为六循环的PWM周期中的一次。在低车速时以及停车时,难以感觉到转向触感,另外,在高车速时,基于电动机11的转向力赋予的比例变小,因此,通过在这样的状况下减少电流检测次数,能够维持最容易感觉到转向触感的中车速时的转向触感,并且能够实现低车速时以及高车速时的电力消耗量的减少。
[0128] [转向开始时的控制精度提高]
[0129] 在转向信号接收部38检测出从表示方向盘非转向状态的转向转矩值T向表示方向盘转向状态的转向转矩值T切换时,即,转向状态判断电路31c的判断结果从方向盘非转向状态向方向盘转向状态切换时,在切换之后,运算电流指令值Id*、Iq*,然后,电流控制部32基于通过电流检测电路31a检测出的直流母线电流值IDC运算第一三相电压指令值Vu1*、Vv1*、Vw1*。电流指令值Id*、Iq*的反馈校正由于是对电流指令值Id*、Iq*进行的,因此通过在运算电流指令值Id*、Iq*之后进行反馈校正,能够基于最新的直流母线电流值IDC进行反馈校正。其结果,能够提高电动机控制再次开始时的控制精度,能够抑制转向开始时的转向触感的恶化。此外,与第一实施方式相同,电流控制部32也可以构成为,在转向状态判断电路31c的判断结果从方向盘非转向状态向方向盘转向状态切换时,基于已通过电流检测部31检测出的直流母线电流值IDC的最新值运算第一三相电压指令值Vu1*、Vv1*、Vw1*。在该情况下,能够提高电动机控制再次开始时的响应性,能够抑制转向开始时的转向触感的恶化。
[0130] 在实施例2中,除了实施例1的效果(1)~(5)、(9)~(13)之外,还会起到以下列举的效果。
[0131] (14)在车速信号比第一规定车速V1低时、以及比高于第一规定车速V1的第二规定车速V2高时,电流检测次数设定电路31b将直流母线电流值IDC的检测次数设定为比二循环的PWM周期中的一次少。
[0132] 由此,能够维持最容易感觉到转向触感的中车速时的转向触感,并且能够实现低车速时以及高车速时的电力消耗量的减少。
[0133] (15)在转向信号接收部38检测出从表示方向盘非转向状态的转向转矩值T向表示方向盘转向状态的转向转矩值T切换时,在切换之后,运算电流指令值Id*、Iq*,然后,电流控制部32基于通过电流检测电路31a检测出的直流母线电流值IDC对电流指令值Id*、Iq*进行反馈校正。
[0134] 由此,能够基于最新的直流母线电流值IDC进行反馈校正,能够抑制转向开始时的转向触感的恶化。
[0135] 〔实施例3〕
[0136] 实施例3与实施例1的不同点在于通过延长方向盘非转向状态下的PWM周期的时间来减少直流母线电流值IDC的检测次数。此外,其他结构与实施例1相同,因此省略图示及说明。
[0137] 电流检测次数设定电路31b在利用转向状态判断电路31c检测出从方向盘转向状态向方向盘非转向状态切换的情况下,对PWM控制部34输出将PWM周期的时间延长至预先设定的规定时间的3倍的PWM周期变更要求。另一方面,在利用转向状态判断电路31c检测出从方向盘非转向状态向方向盘转向状态切换的情况下,输出使PWM周期的时间恢复规定的时间的PWM周期变更要求。此外,在实施例3中,无论是方向盘转向状态、方向盘非转向状态,都将直流母线电流值IDC的检测次数以及脉冲移位控制的执行次数设为二循环的PWM周期中的一次。
[0138] PWM控制部34根据来自电流检测次数设定电路31b的PWM周期变更要求变更PWM周期的时间。换句话说,在方向盘转向状态下,使PWM周期为规定的时间,在方向盘非转向状态下,使PWM周期为规定时间的3倍的时间。
[0139] 接下来,对作用进行说明。
[0140] [方向盘非转向时的电流检测次数减少作用]
[0141] 在实施例3中,如图9所示,在方向盘转向状态下,使PWM周期为规定的时间,在方向盘非转向状态下,使PWM周期延长至规定时间的3倍。这里,在使方向盘转向状态下的二循环的PWM周期为第一规定时间时,方向盘转向状态下的直流母线电流值IDC的检测次数为第一规定时间中的一次。另一方面,方向盘非转向状态下的检测次数为第一规定时间中的1/3次。由此,脉冲移位控制的执行次数在方向盘转向状态下为第一规定时间中的一次,而在方向盘非转向状态下为第一规定时间中的1/3次。换句话说,在方向盘非转向状态下,与方向盘转向状态的情况比较,脉冲移位控制的执行次数减少了一半。由此,与实施例1相同,能够减少伴随着脉冲移位控制的电力消耗量。
[0142] 电流检测次数设定电路31b通过延长PWM周期的时间,将方向盘非转向状态下的直流母线电流值IDC的检测次数设定为检测次数比第一规定时间中的一次减少。即,通过延长PWM周期的时间,无需变更规定的PWM周期中的检测次数,就能够变更规定时间中的检测次数。
[0143] 在实施例3中,除了实施例1的效果(2)、(3)、(5)~(13)之外,还会起到以下列举的效果。
[0144] (16)具有:转向机构1,其根据方向盘2的转向操作使前轮3、3转向;三相无刷电动机11,其对转向机构1赋予转向力;控制装置(EPS辅助控制器16、电动机控制器30以及电动机驱动电路42),其对三相无刷电动机11进行驱动控制;电流指令运算部37,其设于EPS辅助控制器16,并基于车辆的运转状态对向三相无刷电动机11的电流指令值Id*、Iq*进行运算;PWM控制部34,其设于电动机控制器30,并根据电流指令值Id*、Iq*输出向三相无刷电动机
11的u、v、w各相的开关信号;三相电桥电路22,其设于电动机驱动电路42,由通过开关信号驱动控制的六个FET21a、21b、21c、21d、21e、21f构成,并对三相无刷电动机11进行驱动控制;分流电阻27,其设于与三相电桥电路22连接的直流母线26,并检测流经直流母线26的直流母线电流值IDC;电流检测电路31a,其设于电动机控制器30,并利用分流电阻27检测向三相无刷电动机11的u、v、w各相的开关信号中的通电时间最长的最大相的开关信号接通并且通电时间最短的最小相及中间相的开关断开时的直流母线电流值IDC、以及最大相的开关信号接通并且中间相的开关信号接通时的直流母线电流值IDC;电流检测部31,其基于通过分流电阻27检测出的直流母线电流值IDC,推断u、v、w各相的电流值;电流控制部32,其设于电动机控制器30,基于通过电流检测部31推断的u、v、w各相的电流值对电流指令值Id*、Iq*进行反馈校正;脉冲移位控制电路33a,其设于电动机控制器30,并进行如下脉冲移位控制:
在最大相的开关信号的接通时刻与中间相的开关信号的接通时刻之差比第一规定值小时,对最大相或者中间相的开关信号的接通时刻的相位进行校正,以使最大相与中间相的开关信号的接通时刻之差成为比第一规定值大的第二规定值以上,并且在中间相的开关信号的接通时刻与最小相的开关信号的接通时刻之差比第一规定值小时,对中间相或者最小相的开关信号的相位进行校正,以使中间相与最小相的开关信号的接通时刻之差成为第二规定值以上;转向信号接收部38,其设于电动机控制器30,并接收方向盘2的转向转矩值T;以及电流检测次数设定电路31b,其设于电动机控制器30,在转向信号接收部38接收表示方向盘转向状态的转向转矩值T时,将通过电流检测电路31a检测直流母线电流值IDC的次数设定为第一规定时间中的一次,并且在转向信号接收部38接收表示方向盘非转向状态的转向转矩值T时,将检测次数设定为检测次数比第一规定时间中的一次减少(第一规定时间中的1/
2次)。
[0145] 由此,能够维持方向盘转向状态下的高精度的电动机控制,并且能够在方向盘非转向状态下减少伴随着脉冲移位控制的电力消耗量。
[0146] (17)一种动力转向装置用控制装置(EPS辅助控制器16、电动机控制器30以及电动机驱动电路42),其对向转向机构1赋予转向力的三相无刷电动机11进行驱动控制,具有:电流指令运算部37,其基于车辆的运转状态对向三相无刷电动机11的电流指令值Id*、Iq*进行运算;PWM控制部34,其根据电流指令值Id*、Iq*输出向三相无刷电动机11的u、v、w各相的开关信号;三相电桥电路22,其由通过开关信号驱动控制的六个FET21a、21b、21c、21d、21e、21f构成,并对三相无刷电动机11进行驱动控制;分流电阻27,其设于与三相电桥电路22连接的直流母线26,并检测流经直流母线26的直流母线电流值IDC;电流检测电路31a,其利用分流电阻27检测向三相无刷电动机11的u、v、w各相的开关信号中的通电时间最长的最大相的开关信号接通并且通电时间最短最小相及中间相的开关断开时的直流母线电流值IDC、以及最大相的开关信号接通并且中间相的开关信号接通时的直流母线电流值IDC;电流检测部31,其基于通过分流电阻27检测出的直流母线电流值IDC,推断u、v、w各相的电流值;电流控制部32,其基于通过电流检测部31推断的u、v、w各相的电流值对电流指令值Id*、Iq*进行反馈校正;脉冲移位控制电路33a,其进行如下脉冲移位控制:在最大相的开关信号的接通时刻与中间相的开关信号的接通时刻之差比第一规定值小时,对最大相或者中间相的开关信号的接通时刻的相位进行校正,以使最大相与中间相的开关信号的接通时刻之差成为比第一规定值大的第二规定值以上,并且在中间相的开关信号的接通时刻与最小相的开关信号的接通时刻之差比第一规定值小时,对中间相或者最小相的开关信号的相位进行校正,以使中间相与最小相的开关信号的接通时刻之差成为第二规定值以上;转向信号接收部38,其接收方向盘2的转向转矩值T;以及电流检测次数设定电路31b,其设于电动机控制器30,在转向信号接收部38接收表示方向盘转向状态的转向转矩值T时,将通过电流检测电路31a检测直流母线电流值IDC的次数设定为第一规定时间中的一次,并且在转向信号接收部38接收表示方向盘非转向状态的转向转矩值T时,将检测次数设定为检测次数比第一规定时间中的一次减少。
[0147] 由此,能够维持方向盘转向状态下的高精度的电动机控制,并且能够在方向盘非转向状态下减少伴随着脉冲移位控制的电力消耗量。
[0148] (18)电流检测次数设定电路31b通过延长PWM周期的时间,从而设定为检测次数比第一规定时间中的一次减少。
[0149] 由此,无需变更规定的PWM周期的检测次数,就能够变更规定时间中的检测次数。
[0150] 〔实施例4〕
[0151] 实施例4与实施例1的不同点在于在方向盘非转向状态下使直流母线电流值IDC的检测次数为0次。
[0152] 电流检测次数设定电路31b在判断为方向盘转向状态时,将检测直流母线电流值IDC的次数设定为二循环(第一规定循环)的PWM周期中的一次(第一规定次数)。另一方面,在判断为方向盘非转向状态时,将检测直流母线电流值IDC的次数设定为0次。
[0153] PWM控制部34在判断为方向盘非转向状态时,将开关信号的PWM占空比值固定为50%(规定占空比值)。
[0154] 在方向盘非转向状态时,电流控制部32基于利用相电压传感器28检测出的三相的电压值(Vu、Vv、Vw)判断是否因电故障导致电流输出产生异常。图10是实施例4的电流控制部32的结构图,电流控制部32具有偏移电位学习电路32a。偏移电位学习电路32a在电流指令值Id*、Iq*为0时对利用相电压传感器28检测出的三相的电压值(Vu、Vv、Vw)彼此的电位差(|Vu-Vv|、|Vv-Vw|、|Vw-Vu|)进行学习。
[0155] PWM控制部34基于通过偏移电位学习电路32a学习的电位差,对向u、v、w各相的开关信号进行校正,以使u、v、w各相间不产生电位差。
[0156] 此外,其他结构与实施例1相同,因此省略图示及说明。
[0157] [电流输出异常检测处理]
[0158] 图11是表示利用实施例4的电流控制部32执行的、电流输出异常检测处理的流程的流程图。以下,对各步骤进行说明。
[0159] 在步骤S11中,读取利用相电压传感器28检测出的三相的电压值(Vu、Vv、Vw)。
[0160] 在步骤S12中,判断在u、v、w各相的电压值(Vu、Vv、Vw)彼此的电位差(|Vu-Vv|、|Vv-Vw|、|Vw-Vu|)中是否存在规定值以上。在是的情况下进行步骤S13,在否的情况下进入步骤S16。规定值采用能够判断为电流输出异常的电位差(0附近的值)。
[0161] 在步骤S13中,判断判断计时器T是否为规定值以上。在是的情况下进入步骤S14,在否的情况下进入步骤S15。
[0162] 在步骤S14中,判断为电流输出异常,移至通常时(方向盘转向状态)的电流检测。
[0163] 在步骤S15中,将判断计时器T递增。
[0164] 在步骤S16中,将判断计时器T复位。
[0165] 接下来,对作用进行说明。
[0166] [方向盘非转向时的电流检测次数减少作用]
[0167] 在实施例4中,在电流检测次数设定电路31b中,在方向盘转向状态下将利用电流检测电路31a检测直流母线电流值IDC的次数设定为二循环的PWM周期中的一次,在方向盘非转向状态下将检测次数设定为0次。由此,脉冲移位控制的执行次数在方向盘转向状态下为二循环的PWM周期中的一次,在方向盘非转向状态下为0次。即,在不需要高精度的电动机控制的方向盘非转向状态下不进行直流母线电流值IDC的检测,因此能够大幅度减少伴随着脉冲移位控制的电力消耗量。
[0168] [基于PWM占空比值固定的运算负荷减少]
[0169] 在判断为方向盘非转向状态时,将开关信号的PWM占空比值固定为50%。在方向盘非转向状态下,不进行直流母线电流值IDC的电流检测,另外,也不运算电流指令值Id*、Iq*,因此通过将PWM占空比值固定为50%,能够减少运算负荷。
[0170] [电流输出异常判断作用]
[0171] 电动机驱动电路42具备检测u、v、w各相的电压值(Vu、Vv、Vw)的相电压传感器28,因此在方向盘非转向时,在未进行直流母线电流值IDC的检测情况下,也能够基于利用相电压传感器28检测出的电压值(Vu、Vv、Vw)进行简便的异常判断。
[0172] 而且,在利用相电压传感器28检测出的u、v、w各相的电压值彼此的电位差中存在规定值以上时,电流控制部32判断为电流输出异常。即,在方向盘非转向时,电流指令值Id*、Iq*为0,因此在电流输出正常的情况下,在各相间不应产生电压差。另一方面,与电流指令值Id*、Iq*为0无关,在各相间产生电位差的情况下,即,电流流动的情况下,能够判断为电流输出异常。
[0173] [基于电阻值误差的消除的异常检测精度提高]
[0174] PWM控制部34基于利用偏移电位学习电路32a学习的u、v、w各相的电位差的学习值,对向u、v、w各相的开关信号进行校正,以使u、v、w各相间不产生电位差。在相电压传感器28、三相电桥电路22中,存在在u、v、w各相间包含与电阻值误差相关的产品误差的隐患,其结果,在u、v、w各相间产生电位差。但是,这并非装置的异常,而是由电阻值误差引起的,因此通过学习而消除该电阻值误差,能够提高异常检测精度。
[0175] 在实施例4中,除了实施例1的效果(1)~(13)之外,还会起到以下列举的效果。
[0176] (19)具有:转向机构1,其根据方向盘2的转向操作使前轮3、3转向;三相无刷电动机11,其对转向机构1赋予转向力;控制装置(EPS辅助控制器16、电动机控制器30以及电动机驱动电路42),其对三相无刷电动机11进行驱动控制;电流指令运算部37,其设于EPS辅助控制器16,并基于车辆的运转状态对向三相无刷电动机11的电流指令值Id*、Iq*进行运算;PWM控制部34,其设于电动机控制器30,并根据电流指令值Id*、Iq*输出向三相无刷电动机
11的u、v、w各相的开关信号;三相电桥电路22,其设于电动机驱动电路42,由通过开关信号驱动控制的六个FET21a、21b、21c、21d、21e、21f构成,并对三相无刷电动机11进行驱动控制;分流电阻27,其设于与三相电桥电路22连接的直流母线26,并检测流经直流母线26的直流母线电流值IDC;电流检测电路31a,其设于电动机控制器30,并利用分流电阻27检测向三相无刷电动机11的u、v、w各相的开关信号中的通电时间最长的最大相的开关信号接通并且通电时间最短的最小相及中间相的开关断开时的直流母线电流值IDC、以及最大相的开关信号接通并且中间相的开关信号接通时的直流母线电流值IDC;电流检测部31,其基于通过分流电阻27检测出的直流母线电流值IDC,推断u、v、w各相的电流值;电流控制部32,其设于电动机控制器30,基于通过电流检测部31推断的u、v、w各相的电流值对电流指令值Id*、Iq*进行反馈校正;脉冲移位控制电路33a,其设于电动机控制器30,并进行如下脉冲移位控制:
在最大相的开关信号的接通时刻与中间相的开关信号的接通时刻之差比第一规定值小时,对最大相或者中间相的开关信号的接通时刻的相位进行校正,以使最大相与中间相的开关信号的接通时刻之差成为比第一规定值大的第二规定值以上,并且在中间相的开关信号的接通时刻与最小相的开关信号的接通时刻之差比第一规定值小时,对中间相或者最小相的开关信号的相位进行校正,以使中间相与最小相的开关信号的接通时刻之差成为第二规定值以上;转向信号接收部38,其设于电动机控制器30,并接收方向盘2的转向转矩值T;以及电流检测次数设定电路31b,其设于电动机控制器30,在转向信号接收部38接收表示方向盘转向状态的转向转矩值T时,将通过电流检测电路31a检测直流母线电流值IDC的次数设定为第一规定时间中的一次,并且在转向信号接收部38接收表示方向盘非转向状态的转向转矩值T时,将检测次数设定为0次。
[0177] 由此,能够维持方向盘转向状态下的高精度的电动机控制,并且能够在方向盘非转向状态下大幅度减少伴随着脉冲移位控制的电力消耗量。
[0178] (20)PWM控制部34在判断为方向盘非转向状态时,将开关信号的PWM占空比值固定为50%。
[0179] 由此,能够减少运算负荷。
[0180] (21)电动机驱动电路42具备检测u、v、w各相的电压值(Vu、Vv、Vw)的相电压传感器28。
[0181] 由此,即使在未检测直流母线电流值IDC的情况下,也能够基于利用相电压传感器28检测出的电压值(Vu、Vv、Vw)进行简便的异常判断。
[0182] (22)电流控制部32在利用相电压传感器28检测出的u、v、w各相的电压值彼此的电位差中存在规定值以上时,判断为电流输出异常。
[0183] 由此,使在未检测直流母线电流值IDC的情况下,也能够基于利用相电压传感器28检测出的电压值(Vu、Vv、Vw)判断电流输出异常。
[0184] (23)电流控制部32具备在电流指令值Id*、Iq*为0时对利用相电压传感器28检测出的三相的电压值(Vu、Vv、Vw)彼此的电位差(|Vu-Vv|、|Vv-Vw|、|Vw-Vu|)进行学习的偏移电位学习电路32a,PWM控制部34基于通过偏移电位学习电路32a学习的电位差,对向u、v、w各相的开关信号进行校正,以使u、v、w各相间不产生电位差。
[0185] 由此,能够消除电阻值误差,能够提高异常检测精度。
[0186] 〔实施例5〕
[0187] 实施例5与实施例4的不同之处在于电流输出异常的判断方法。此外,在方向盘非转向状态下使基于脉冲移位控制的直流母线电流值IDC的检测次数为0次这一点、以及在方向盘非转向状态下将开关信号的PWM占空比值固定为50%这一点与实施例4相同。
[0188] 图12是实施例5的电流输出异常判断部43的结构图。电流输出异常判断部43当在方向盘非转向状态下将开关信号的PWM占空比值固定为50%时,基于通过低通滤波器(滤波电路)44后的直流母线电流值IDC',判断是否因电故障导致电流输出产生异常。电流输出异常判断部43以及低通滤波器44设于电动机控制器30的内部。此外,虽然省略图示,但电动机控制器30中的其他结构与图2所示的实施例1相同。
[0189] [电流输出异常检测处理]
[0190] 图13是表示利用实施例5的电流输出异常判断部43执行的、电流输出异常检测处理的流程的流程图。以下,对各步骤进行说明。
[0191] 在步骤S21中,读取方向盘非转向状态下的直流母线电流值IDC'。
[0192] 在步骤S22中,判断直流母线电流值IDC'是否为规定值以上。在是的情况下进入步骤S23,在否的情况下进入步骤S26。规定值采用能够判断为电流输出异常的电流值(0附近的值)。
[0193] 在步骤S23中,判断判断计时器T是否为规定值以上。在是的情况下进入步骤S24,在否的情况下进入步骤S25。
[0194] 在步骤S24中,判断为电流输出异常,移至通常时(方向盘转向状态)的电流检测。
[0195] 在步骤S25中,将判断计时器T递增。
[0196] 在步骤S26中,将判断计时器T复位。
[0197] 接下来,对作用进行说明。
[0198] [电流输出异常判断作用]
[0199] 电流输出异常判断部43基于直流母线电流值IDC,对被固定为50%的PWM占空比值的异常进行检测。图14是表示方向盘非转向状态下的PWM开关时刻与直流母线电流值的图。图14(a)是正常时,并且是在方向盘非转向状态下固定了PWM占空比值的情况下,未产生电流输出异常时,开关信号的接通时刻与断开时刻切换时之前的直流母线电流值IDC为0[A]。
另一方面,如图14(b)所示,在u相PWM输出产生了异常时,u、v、w各相的开关信号的接通时刻或者断开时刻的至少一方产生偏离,直流母线电流值IDC不会成为0[A]。即,相对于在方向盘非转向时直流母线电流值IDC为0,在不为0的情况下,能够判断为产生了电流输出异常。
此外,在电流输出异常时,直流母线电流值IDC≠0是在开关信号的接通时刻与断开时刻的切换时之前或者之后,因此通过将直流母线电流值IDC的检测时刻设定为开关信号的接通时刻与断开时刻的切换时之前或者之后,能够以最高精度检测电流输出异常。
[0200] 电流输出异常判断部43基于通过低通滤波器44后的直流母线电流值IDC'来判断电流输出异常。换句话说,低通滤波器通过后的直流母线电流值IDC'的短周期的噪声、值的变动被平滑化,因此如果低通滤波器通过后的值为大致0,则能够判断被固定为50%的PWM占空比值为可信的。
[0201] 在实施例5中,除了实施例1的效果(1)~(13)、实施例4的效果(19)、(20)之外,还会起到以下列举的效果。
[0202] (24)电流输出异常判断部43基于直流母线电流值IDC,对被固定为50%的PWM占空比值的异常进行检测。
[0203] 由此,能够检测方向盘非转向时的电流输出异常。
[0204] (25)电动机控制器30具备低通滤波器44,电流输出异常判断部43基于低通滤波器电路通过后的直流母线电流值IDC',对被固定为50%的PWM占空比值的异常进行检测。
[0205] 由此,能够高精度地检测方向盘非转向时的电流输出异常。
[0206] 〔实施例6〕
[0207] 实施例6与实施例4的不同之处在于电流输出异常的判断方法。此外,在方向盘非转向状态下使直流母线电流值IDC的检测次数为0这一点、以及在方向盘非转向状态下将开关信号的PWM占空比值固定为50%这一点与实施例4相同。
[0208] 在实施例6中,在电动机控制器30中,基于向电动机11的u、v、w各相的开关信号的接通时刻与断开时刻的切换时之前或者之后的开关信号,判断是否因电故障导致电流输出产生异常。具体而言,当在方向盘非转向状态下将PWM占空比值固定为50%时,当开关信号的接通时刻与断开时刻的一方在各相间不一致时,判断为电流输出异常。
[0209] 接下来,对作用进行说明。
[0210] [电流输出异常判断作用]
[0211] 如图14(b)所示,在方向盘非转向状态下固定了PWM占空比值的情况下,当u、v、w各相的输出产生异常时,u、v、w各相的开关信号的接通时刻或者断开时刻的至少一方产生偏离。由此,通过观察各相的开关时刻是否一致,能够以最高精度检测电流输出异常。
[0212] 在实施例6中,除了实施例1的效果(1)~(13)、实施例4的效果(19)、(20)之外,还会起到以下的效果。
[0213] (26)电动机控制器30基于开关信号的接通时刻与断开时刻的切换时之前或者之后的开关信号来检测电流输出异常。
[0214] 由此,能够以最高精度检测方向盘非转向时的电流输出异常。
[0215] 〔其他实施例〕
[0216] 以上,基于各实施例说明了用于实施本发明的方式,但本发明的具体的结构并不限定于各实施例所示的结构,即使存在不脱离发明的主旨的范围内的设计变更等,也包含在本发明中。
[0217] 例如,在实施例3中,也可以通过将低车速时的PWM周期的时间延长至中高车速时的两倍来减少直流母线电流值IDC的每一第一规定时间内的检测次数。同样,也可以通过将低怠速停止时的PWM周期的时间延长至非怠速停止时的3倍来减少直流母线电流值IDC的每一第一规定时间内的检测次数。
[0218] 以下,对可根据实施例掌握的技术思想的例子进行说明。
[0219] (1)一种动力转向装置,其特征在于,具有:转向机构,其根据方向盘的转向操作使转向轮转向;三相无刷电动机,其对所述转向机构赋予转向力;控制装置,其对所述三相无刷电动机进行驱动控制;指令电流运算部,其设于所述控制装置,并基于车辆的运转状态对向所述三相无刷电动机的指令电流值进行运算;PWM控制部,其设于所述控制装置,并根据所述指令电流值输出向所述三相无刷电动机的u、v、w各相的PWM占空比信号;电桥电路,其设于所述控制装置,由通过所述PWM占空比信号驱动控制的开关电路构成,并对所述三相无刷电动机进行驱动控制;电流传感器,其设于与所述电桥电路连接的直流母线,并检测流经所述直流母线的直流母线电流值;电流检测电路,其设于所述控制装置,并利用所述电流传感器检测向所述三相无刷电动机的u、v、w各相的PWM占空比信号中的通电时间最长的最大相的PWM占空比信号接通并且通电时间最短的最小相及中间相的PWM占空比信号断开时的所述直流母线电流值、以及所述最大相的PWM占空比信号接通并且所述中间相的PWM占空比信号接通时的所述直流母线电流值;相电流运算部,其基于通过所述电流传感器检测出的直流母线电流值,推断所述u、v、w各相的电流值;电流反馈电路,其设于所述控制装置,基于通过所述相电流运算部推断的所述u、v、w各相的电流值对所述指令电流值进行反馈校正;脉冲移位控制电路,其设于所述控制装置,并进行如下脉冲移位控制:在所述最大相的PWM占空比信号的接通时刻与所述中间相的PWM占空比信号的接通时刻之差比第一规定值小时,对所述最大相或者中间相的PWM占空比信号的接通时刻的相位进行校正,以使所述最大相与中间相的PWM占空比信号的接通时刻之差成为比所述第一规定值大的第二规定值以上,并且在所述中间相的PWM占空比信号的接通时刻与所述最小相的PWM占空比信号的接通时刻之差比所述第一规定值小时,对所述中间相或者最小相的PWM占空比信号的相位进行校正,以使所述中间相与最小相的PWM占空比信号的接通时刻之差成为所述第二规定值以上;转向信号接收部,其设于所述控制电路,并接收所述方向盘的转向状态信号;以及电流检测次数设定电路,其设于所述控制装置,在所述转向信号接收部接收表示转向操作状态的所述转向状态信号时,将通过所述电流检测电路检测所述直流母线电流值的次数设定为第一规定循环的PWM周期中的第一规定次数,并且在所述转向信号接收部接收表示非转向状态的所述转向状态信号时,将所述检测次数设定为所述检测次数比所述第一规定循环的PWM周期中的所述第一规定次数减少。
[0220] (2)在(1)所记载的动力转向装置中,其特征在于,所述脉冲移位控制电路在通过所述电流检测电路执行所述直流母线电流值的检测时进行所述脉冲移位控制。
[0221] (3)在(1)所记载的动力转向装置中,其特征在于,所述控制装置具备接收车辆速度信号的车速信号接收部,所述电流检测次数设定电路根据所述车速信号变更所述检测次数。
[0222] (4)一种动力转向装置,其特征在于,具有:转向机构,其根据方向盘的转向操作使转向轮转向;三相无刷电动机,其对所述转向机构赋予转向力;控制装置,其对所述三相无刷电动机进行驱动控制;指令电流运算部,其设于所述控制装置,并基于车辆的运转状态对向所述三相无刷电动机的指令电流值进行运算;PWM控制部,其设于所述控制装置,并根据所述指令电流值输出向所述三相无刷电动机的u、v、w各相的PWM占空比信号;电桥电路,其设于所述控制装置,由通过所述PWM占空比信号驱动控制的开关电路构成,并对所述三相无刷电动机进行驱动控制;电流传感器,其设于与所述电桥电路连接的直流母线,并检测流经所述直流母线的直流母线电流值;电流检测电路,其设于所述控制装置,并利用所述电流传感器检测向所述三相无刷电动机的u、v、w各相的PWM占空比信号中的通电时间最长的最大相的PWM占空比信号接通并且通电时间最短的最小相及中间相的PWM占空比信号断开时的所述直流母线电流值、以及所述最大相的PWM占空比信号接通并且所述中间相的PWM占空比信号接通时的所述直流母线电流值;相电流运算部,其基于通过所述电流传感器检测出的直流母线电流值,推断所述u、v、w各相的电流值;电流反馈电路,其设于所述控制装置,基于通过所述相电流运算部推断的所述u、v、w各相的电流值对所述指令电流值进行反馈校正;脉冲移位控制电路,其设于所述控制装置,并进行如下脉冲移位控制:在所述最大相的PWM占空比信号的接通时刻与所述中间相的PWM占空比信号的接通时刻之差比第一规定值小时,对所述最大相或者中间相的PWM占空比信号的接通时刻的相位进行校正,以使所述最大相与中间相的PWM占空比信号的接通时刻之差成为比所述第一规定值大的第二规定值以上,并且在所述中间相的PWM占空比信号的接通时刻与所述最小相的PWM占空比信号的接通时刻之差比所述第一规定值小时,对所述中间相或者最小相的PWM占空比信号的相位进行校正,以使所述中间相与最小相的PWM占空比信号的接通时刻之差成为所述第二规定值以上;转向信号接收部,其设于所述控制电路,并接收所述方向盘的转向状态信号;以及电流检测次数设定电路,其设于所述控制装置,在所述转向信号接收部接收表示转向操作状态的所述转向状态信号时,将通过所述电流检测电路检测所述直流母线电流值的次数设定为第一规定时间中的第一规定次数,并且在所述转向信号接收部接收表示非转向状态的所述转向状态信号时,将所述检测次数设定为所述检测次数比所述第一规定时间中的所述第一规定次数减少。
[0223] (5)一种动力转向装置,其特征在于,具有:转向机构,其根据方向盘的转向操作使转向轮转向;三相无刷电动机,其对所述转向机构赋予转向力;控制装置,其对所述三相无刷电动机进行驱动控制;指令电流运算部,其设于所述控制装置,并基于车辆的运转状态对向所述三相无刷电动机的指令电流值进行运算;PWM控制部,其设于所述控制装置,并根据所述指令电流值输出向所述三相无刷电动机的u、v、w各相的PWM占空比信号;电桥电路,其设于所述控制装置,由通过所述PWM占空比信号驱动控制的开关电路构成,并对所述三相无刷电动机进行驱动控制;电流传感器,其设于与所述电桥电路连接的直流母线,并检测流经所述直流母线的直流母线电流值;电流检测电路,其设于所述控制装置,并利用所述电流传感器检测向所述三相无刷电动机的u、v、w各相的PWM占空比信号中的通电时间最长的最大相的PWM占空比信号接通并且通电时间最短的最小相及中间相的PWM占空比信号断开时的所述直流母线电流值、以及所述最大相的PWM占空比信号接通并且所述中间相的PWM占空比信号接通时的所述直流母线电流值;相电流运算部,其基于通过所述电流传感器检测出的直流母线电流值,推断所述u、v、w各相的电流值;电流反馈电路,其设于所述控制装置,基于通过所述相电流运算部推断的所述u、v、w各相的电流值对所述指令电流值进行反馈校正;脉冲移位控制电路,其设于所述控制装置,并进行如下脉冲移位控制:在所述最大相的PWM占空比信号的接通时刻与所述中间相的PWM占空比信号的接通时刻之差比第一规定值小时,对所述最大相或者中间相的PWM占空比信号的接通时刻的相位进行校正,以使所述最大相与中间相的PWM占空比信号的接通时刻之差成为比所述第一规定值大的第二规定值以上,并且在所述中间相的PWM占空比信号的接通时刻与所述最小相的PWM占空比信号的接通时刻之差比所述第一规定值小时,对所述中间相或者最小相的PWM占空比信号的相位进行校正,以使所述中间相与最小相的PWM占空比信号的接通时刻之差成为所述第二规定值以上;转向信号接收部,其设于所述控制电路,并接收所述方向盘的转向状态信号;以及电流检测次数设定电路,其设于所述控制装置,在所述转向信号接收部接收表示转向操作状态的所述转向状态信号时,将通过所述电流检测电路检测所述直流母线电流值的次数设定为第一规定时间中的第一规定次数,并且在所述转向信号接收部接收表示非转向状态的所述转向状态信号时,将所述检测次数设定为0次。
[0224] (6)在(5)所记载的动力转向装置中,其特征在于,所述PWM控制部在所述转向信号接收部接收表示非转向状态的所述转向状态信号时,将作为所述PWM占空比信号的PWM占空比值固定为规定占空比值。
[0225] (7)一种动力转向装置用控制装置,其对向转向机构赋予转向力的三相无刷电动机进行驱动控制,其特征在于,具有:指令电流运算部,其基于车辆的运转状态对向所述三相无刷电动机的指令电流值进行运算;PWM控制部,其根据所述指令电流值输出向所述三相无刷电动机的u、v、w各相的PWM占空比信号;电桥电路,其由通过所述PWM占空比信号驱动控制的开关电路构成,并对所述三相无刷电动机进行驱动控制;电流传感器,其设于与所述电桥电路连接的直流母线,并检测流经所述直流母线的直流母线电流值;电流检测电路,其利用所述电流传感器检测向所述三相无刷电动机的u、v、w各相的PWM占空比信号中的通电时间最长的最大相的PWM占空比信号接通并且通电时间最短的最小相及中间相的PWM占空比信号断开时的所述直流母线电流值、以及所述最大相的PWM占空比信号接通并且所述中间相的PWM占空比信号接通时的所述直流母线电流值;相电流运算部,其基于通过所述电流传感器检测出的直流母线电流值,推断所述u、v、w各相的电流值;电流反馈电路,其基于通过所述相电流运算部推断的所述u、v、w各相的电流值对所述指令电流值进行反馈校正;脉冲移位控制电路,其进行如下脉冲移位控制:在所述最大相的PWM占空比信号的接通时刻与所述中间相的PWM占空比信号的接通时刻之差比第一规定值小时,对所述最大相或者中间相的PWM占空比信号的接通时刻的相位进行校正,以使所述最大相与中间相的PWM占空比信号的接通时刻之差成为比所述第一规定值大的第二规定值以上,并且在所述中间相的PWM占空比信号的接通时刻与所述最小相的PWM占空比信号的接通时刻之差比所述第一规定值小时,对所述中间相或者最小相的PWM占空比信号的相位进行校正,以使所述中间相与最小相的PWM占空比信号的接通时刻之差成为所述第二规定值以上;转向信号接收部,其接收所述方向盘的转向状态信号;以及电流检测次数设定电路,其设于所述控制装置,在所述转向信号接收部接收表示转向操作状态的所述转向状态信号时,将通过所述电流检测电路检测所述直流母线电流值的次数设定为第一规定循环的PWM周期中的第一规定次数,并且在所述转向信号接收部接收表示非转向状态的所述转向状态信号时,将所述检测次数设定为所述检测次数比所述第一规定循环PWM周期中的所述第一规定次数减少。
[0226] (8)一种动力转向装置用控制装置,其对向转向机构赋予转向力的三相无刷电动机进行驱动控制,其特征在于,具有:指令电流运算部,其基于车辆的运转状态对向所述三相无刷电动机的指令电流值进行运算;PWM控制部,其根据所述指令电流值输出向所述三相无刷电动机的u、v、w各相的PWM占空比信号;电桥电路,其由通过所述PWM占空比信号驱动控制的开关电路构成,并对所述三相无刷电动机进行驱动控制;电流传感器,其设于与所述电桥电路连接的直流母线,并检测流经所述直流母线的直流母线电流值;电流检测电路,其利用所述电流传感器检测向所述三相无刷电动机的u、v、w各相的PWM占空比信号中的通电时间最长的最大相的PWM占空比信号接通并且通电时间最短的最小相及中间相的PWM占空比信号断开时的所述直流母线电流值、以及所述最大相的PWM占空比信号接通并且所述中间相的PWM占空比信号接通时的所述直流母线电流值;相电流运算部,其基于通过所述电流传感器检测出的直流母线电流值,推断所述u、v、w各相的电流值;电流反馈电路,其基于通过所述相电流运算部推断的所述u、v、w各相的电流值对所述指令电流值进行反馈校正;脉冲移位控制电路,其进行如下脉冲移位控制:在所述最大相的PWM占空比信号的接通时刻与所述中间相的PWM占空比信号的接通时刻之差比第一规定值小时,对所述最大相或者中间相的PWM占空比信号的接通时刻的相位进行校正,以使所述最大相与中间相的PWM占空比信号的接通时刻之差成为比所述第一规定值大的第二规定值以上,并且在所述中间相的PWM占空比信号的接通时刻与所述最小相的PWM占空比信号的接通时刻之差成为比所述第一规定值小时,对所述中间相或者最小相的PWM占空比信号的相位进行校正,以使所述中间相与最小相的PWM占空比信号的接通时刻之差成为所述第二规定值以上;转向信号接收部,其接收所述方向盘的转向状态信号;以及电流检测次数设定电路,其设于所述控制装置,在所述转向信号接收部接收表示转向操作状态的所述转向状态信号时,将通过所述电流检测电路检测所述直流母线电流值的次数设定为第一规定时间中的第一规定次数,并且在所述转向信号接收部接收表示非转向状态的所述转向状态信号时,将所述检测次数设定为所述检测次数比所述第一规定时间中的所述第一规定次数减少。
[0227] (a)在(2)所记载的动力转向装置中,其特征在于,
[0228] 所述脉冲移位控制电路在不通过所述电流检测电路执行所述直流母线电流值的检测时,不进行所述脉冲移位控制。
[0229] 通过在不进行直流母线电流值检测时不进行脉冲移位控制,能够实现电力消耗量的减少。
[0230] (b)在(2)所记载的动力转向装置中,其特征在于,
[0231] 在所述转向状态信号从非转向状态向转向操作状态切换时,所述电流反馈电路使用通过所述电流检测电路检测出的所述直流母线电流值中的最新值,对所述指令电流值进行反馈校正。
[0232] 由于不等待下次检测而是使用检测结束的直流母线电流值进行反馈校正,因此能够提高电动机控制再次开始的响应性。
[0233] (c)在(3)所记载的动力转向装置中,其特征在于,
[0234] 所述电流检测次数设定电路以所述车速信号越是低车速,则越是减少所述检测次数的方式变更所述检测次数。
[0235] 由于越是高车速时越容易感觉到转向触感,因此能够维持高车速时的转向触感,并且能够在低车速时实现电力消耗量的减少。
[0236] (d)在(c)所记载的动力转向装置中,其特征在于,
[0237] 所述电流检测次数设定电路在所述车速信号为0km/h时将所述检测次数设定为比所述第一规定次数少。
[0238] 由于在车速为0km/h时,最难感觉到转向触感,因此通过在该状态下减少检测次数,能够维持在车速超过0km/h时、即行驶时的转向感觉,并且能够实现电力消耗量的减少。
[0239] (e)在(3)所记载的动力转向装置中,其特征在于,
[0240] 所述电流检测次数设定电路在所述车速信号比第一规定车速低时、以及高于比所述第一规定车速高的第二规定车速时,将所述检测次数设定为比所述第一规定次数少。
[0241] 由于在低车速时难以感觉到转向触感,而且在高车速时转向力赋予的比例变小,因此通过在这样的状态下减少电流检测次数,能够维持最难感觉到转向触感的中车速时的转向触感,并且能够实现低车速时以及高车速时的电力消耗量的减少。
[0242] (f)在(1)所记载的动力转向装置中,其特征在于,
[0243] 所述电流检测次数设定电路在所述转向信号接收部以规定时间持续接收表示非转向状态的所述转向状态信号时,将所述检测次数设定为所述检测次数比所述第一规定循环的PWM周期中的所述第一规定次数减少,并且在所述转向信号接收部接收表示转向操作状态的所述转向状态信号时,将所述检测次数设定为所述第一规定循环的PWM周期中的所述第一规定次数。
[0244] 通过在以规定时间持续接收表示非转向状态的信号时,判断为非转向状态,由此无论是否是转向操作中都能够抑制误判断为非转向状态。另一方面,通过在接收表示转向操作状态的信号时,判断为立即转向操作状态,能够抑制适当的转向力赋予的延迟。
[0245] (g)在(f)所记载的动力转向装置中,其特征在于,
[0246] 所述电流检测次数设定电路具备判断所述方向盘是转向操作状态还是非转向状态的转向状态判断电路,在所述转向状态判断电路基于所述转向状态信号判断为转向操作状态时,将所述检测次数设定为所述第一规定循环的PWM周期中的所述第一规定次数,并且在判断为所述非转向状态时,将所述检测次数设定为所述检测次数比所述第一规定循环的PWM周期中的所述第一规定次数减少,
[0247] 所述转向状态判断电路基于所述转向机构所产生的转向转矩值、电动机转速或者所述电流指令值,判断所述方向盘为非转向状态。
[0248] 通过根据转向转矩、转向转矩运算的指令电流值、或者与小齿轮5—起旋转的电动机的转速,能够提高检测出驾驶员为非转向状态的精度。
[0249] (h)在(f)所记载的动力转向装置中,其特征在于,
[0250] 所述电流检测次数设定电路具备判断所述方向盘是转向操作状态还是非转向状态的转向状态判断电路,在所述转向状态判断电路基于所述转向状态信号判断为转向操作状态时,将所述检测次数设定为所述第一规定循环的PWM周期中的所述第一规定次数,并且在判断为所述非转向状态时,将所述检测次数设定为所述检测次数比所述第一规定循环的PWM周期中的所述第一规定次数减少,
[0251] 所述转向状态判断电路基于所述转向机构所产生的转向转矩值,判断为所述方向盘是转向操作状态。
[0252] 通过基于转向转矩判断转向操作状态,能够提早判断转向操作状态。
[0253] (i)在(1)所记载的动力转向装置中,其特征在于,
[0254] 所述控制装置具备怠速停止信号接收部,该怠速停止信号接收部接收表示车辆为怠速停止中的怠速停止信号,
[0255] 所述电流检测次数设定电路在所述怠速停止信号接收部接收所述怠速停止信号时,将所述检测次数设定为所述检测次数比所述第一规定循环的PWM周期中的所述第一规定次数减少。
[0256] 在车辆为怠速停止中的情况下,车辆停止,不进行转向操作的可能性较高。另外,在怠速停止中,不利用交流发电机进行发电。此时,通过减少检测次数,能够实现怠速停止中的电力消耗量的减少。
[0257] (j)在(i)所记载的动力转向装置中,其特征在于,
[0258] 在所述怠速停止信号接收部接收所述怠速停止信号,并且所述转向信号接收部接收表示转向操作状态的所述转向状态信号时,所述电流检测次数设定电路将所述检测次数设定为所述检测次数比所述第一规定循环的PWM周期中的所述第一规定次数减少。
[0259] 即使在转向操作状态下,在怠速停止中车辆为停止的状态的可能性也较高,因此通过使检测次数的减少优先,能够实现电池电力的消耗的减少。
[0260] (k)在(1)所记载的动力转向装置中,其特征在于,
[0261] 在所述转向信号接收部检测出从所述转向状态信号的非转向状态向转向操作状态切换时,在所述切换之后,运算所述指令电流值,然后,所述电流反馈电路基于通过所述电流检测电路检测出的所述直流母线电流值对所述指令电流值进行反馈校正。
[0262] 由于指令电流值的反馈校正是对指令电流值而进行的,因此通过在运算指令电流值之后进行反馈校正,能够基于最新的直流母线电流值进行反馈校正。其结果,能够抑制转向开始时的转向触感的恶化。
[0263] (l)在(4)所记载的动力转向装置中,其特征在于,
[0264] 所述电流检测次数设定电路通过延长PWM周期的时间,设定为所述检测次数比所述第一规定时间中的所述第一规定次数减少。
[0265] 通过延长PWM周期的时间,无需变更规定的PWM周期中的检测次数,就能够变更规定时间中的检测次数。
[0266] (m)在(6)所记载的动力转向装置中,其特征在于,
[0267] 所述控制装置具备检测所述u、v、w各相的电压值的电压监视器。
[0268] 通过具备检测u、v、w各相的电压的电压监视器,能够基于该检测的电压值进行简便的异常判断。
[0269] (n)在(m)所记载的动力转向装置中,其特征在于,
[0270] 所述控制装置在由所述电压监视器检测出的所述u、v、w各相的电压值彼此的电位差为规定电位差以上时,判断为装置的异常。
[0271] 与指令电流值为0无关,在检测出u、v、w各相间产生电位差、即电流流动的情况下,能够判断为装置的异常。
[0272] (o)在(m)所记载的动力转向装置中,其特征在于,
[0273] 所述控制装置具备偏移电位学习电路,该偏移电位学习电路对在所述指令电流值为0时对利用所述电压监视器检测出的所述u、v、w各相间的电位差进行学习,[0274] 所述PWM控制部基于通过所述偏移电位学习电路学习的所述电位差,对向所述u、v、w各相的所述PWM占空比信号进行校正,以使所述u、v、w各相间不产生电位差。
[0275] 在电压监视器、电桥电路等中,存在在u、v、w各相间包含与电阻值误差相关的产品误差的隐患,其结果,在u、v、w各相间产生电位差。但是,这并非装置的异常,而是由电阻值误差引起的,因此通过学习而消除该电阻值误差,能够提高异常检测精度。
[0276] (p)在(6)所记载的动力转向装置中,其特征在于,
[0277] 所述控制装置基于所述直流母线电流值,检测出被固定为所述规定占空比值的所述PWM占空比值的异常。
[0278] 由于在非转向时,直流母线电流应为0,因此通过判断此时的直流母线电流值是否为0,能够检测装置的异常。
[0279] (q)在(p)所记载的动力转向装置中,其特征在于,
[0280] 所述控制装置具备滤波电路,
[0281] 所述控制装置基于所述滤波电路通过后的所述直流母线电流值,检测出被固定为所述规定占空比值的所述PWM占空比值的异常。
[0282] 由于通过滤波器后的直流母线电流值的短周期的噪声、值的变动被平滑化,因此如果通过该滤波器后的值为大致0,则能够判断被固定为规定占空比值的PWM占空比值为可信的。
[0283] (r)在(6)所记载的动力转向装置中,其特征在于,
[0284] 所述控制装置基于所述PWM占空比信号的接通时刻与断开时刻的切换时之前或者之后的所述PWM占空比信号,检测装置的异常。
[0285] 在检测出PWM占空比信号为比正常的占空比长或短的状态的情况下,通过在PWM占空比信号的接通时刻与断开时刻的切换时之前或者之后进行检测,能够以最高精度进行检测。
[0286] 根据上述实施方式,能够减少电力消耗量。
[0287] 附图标记说明
[0288] 1   转向机构
[0289] 2   方向盘
[0290] 3   前轮(转向轮)
[0291] 11  三相无刷电动机
[0292] 16  EPS辅助控制器(控制装置)
[0293] 21a FET(开关电路)
[0294] 22  三相电桥电路(电桥电路)
[0295] 26  直流母线
[0296] 27  分流电阻(电流传感器)
[0297] 30  电动机控制器(控制装置)
[0298] 31  电流检测部(相电流运算部)
[0299] 31b 电流检测次数设定电路
[0300] 32  电流控制部(电流反馈电路)
[0301] 33a 脉冲移位控制电路
[0302] 34  PWM控制部
[0303] 37  电流指令运算部(指令电流运算部)
[0304] 38  转向信号接收部
[0305] 42  电动机驱动电路(控制装置)