專利名稱：電機(jī)控制裝置及電動動力轉(zhuǎn)向裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電機(jī)控制裝置及電動動力轉(zhuǎn)向裝置。
背景技術(shù)：
在以電機(jī)為驅(qū)動源的電動動力轉(zhuǎn)向裝置(EPS)中，為了產(chǎn)生穩(wěn)定的輔助力，實現(xiàn)良好的轉(zhuǎn)向感，避免要求施加超過能夠輸出的電壓的上限的過大電機(jī)電壓的狀態(tài)的發(fā)生， 即電壓飽和狀態(tài)的發(fā)生是一個難題。電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角速度(電機(jī)速度)與施加于電機(jī)的電壓成正比。電機(jī)速度越快，會運算出越大的電壓指令值。但是，在以車載電池為主電源的EPS中，其驅(qū)動電路能夠輸出的電壓存在上限。因此，在高速轉(zhuǎn)向時或?qū)D(zhuǎn)向輪作用沖擊性的力時等的情況下，可能伴隨電機(jī)速度的上升而出現(xiàn)電壓飽和狀態(tài)。由于電壓飽和而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩波動，該轉(zhuǎn)矩波動以聲音、振動的形式在車箱中傳播，可能使得轉(zhuǎn)向感變差?，F(xiàn)有技術(shù)中，作為上述轉(zhuǎn)向感變差的應(yīng)對方法，公開了對作為動力輔助控制的目標(biāo)值運算出的電流指令值施加限制的方法。例如參照專利文獻(xiàn)1。在EPS中，通常利用電流控制來控制EPS產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。EPS的控制裝置第一步作為為了施加輔助力而應(yīng)產(chǎn)生的電機(jī)轉(zhuǎn)矩的目標(biāo)值，運算電流指令值(q軸電流指令值)，第二步為了使實際電流值(q軸電流值)追隨該電流指令值，運算與其偏差對應(yīng)的電壓指令值。 第三步生成為了使驅(qū)動電路動作而應(yīng)對電機(jī)施加該電壓指令值所表示的電壓的電機(jī)控制信號。通過在電機(jī)速度上升的同時使電流限制的閾值變低，能夠抑制在電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)區(qū)域中產(chǎn)生的電流指令值與實際電流值之間的偏差的變大，以及能夠抑制隨之的電壓指令值的上升。從而實現(xiàn)電壓飽和的抑制。但是，在電機(jī)速度的上升以外也存在其它導(dǎo)致電壓飽和發(fā)生的原因。作為電機(jī)施加電壓而利用的電機(jī)驅(qū)動電路的輸出電壓根據(jù)電源電壓的變動而變動。當(dāng)電源電壓下降時，電機(jī)驅(qū)動電路的輸出電壓下降，電機(jī)施加電壓下降。從而，電源電壓下降得越大，越容易出現(xiàn)電壓飽和狀態(tài)。此外，在電機(jī)輸出增大時，由于大電流的通電而產(chǎn)生的電壓下降也會導(dǎo)致容易發(fā)生電壓飽和。另外，基于由升壓電路升壓后的電壓而向電機(jī)供給驅(qū)動電力的電機(jī)控制裝置，多采用在電壓電壓下降時，通過抑制該升壓控制而減少施加于升壓電路的負(fù)載的結(jié)構(gòu)。例如參照專利文獻(xiàn)2。因此，在電源電壓下降時，其能夠輸出的電壓大幅下降，結(jié)果，設(shè)置有升壓電路的電機(jī)控制裝置與沒有設(shè)置升壓電路的控制裝置相比，具有更容易發(fā)生電壓飽和的特征。專利文獻(xiàn)1 日本特開2008-79387號公報專利文獻(xiàn)2 日本專利第3408642號說明書根據(jù)以上內(nèi)容，為了通過限制電流指令值而抑制電壓飽和，希望在考慮電機(jī)速度以外的要素的基礎(chǔ)上，隨時運算適當(dāng)?shù)南拗浦?。但是，該運算處理所需的運算負(fù)載的增大，需要構(gòu)成控制裝置的信息處理裝置(微機(jī))的高性能化，成為制造成本增加的原因。因此， 希望有以更簡單的結(jié)構(gòu)來有效地抑制電壓飽和的發(fā)生的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決上述問題而提出，其一個目的是提供一種能夠以更簡單的結(jié)構(gòu)來有效地抑制電壓飽和的發(fā)生的電機(jī)控制裝置及電動動力轉(zhuǎn)向裝置。本發(fā)明的第一方式提供一種電機(jī)控制裝置，其包括控制電路，其具有通過執(zhí)行電流控制輸出電機(jī)控制信號的信號輸出單元；以及驅(qū)動電路，其通過上述電機(jī)控制信號的輸入而動作，向電機(jī)供給驅(qū)動電力，上述信號輸出單元將在上述電流控制中運算出的電流指令值限制為規(guī)定的限制值以下，并且隨著電機(jī)速度的上升而減少上述限制值，該電機(jī)控制裝置包括第一電壓檢測部件，其檢測為了對上述驅(qū)動電路施加電壓而經(jīng)由供電線供給的第一電源電壓；以及第二電壓檢測部件，其檢測經(jīng)由獨立于上述供電線的控制線而供給至上述控制電路的第二電源電壓，上述信號輸出單元隨著上述第一電源電壓的下降而減少上述限制值，并且運算上述第二電源電壓與第一電源電壓的差值，該差值越大，則進(jìn)一步減少上述限制值。S卩，在電機(jī)輸出增大時，在供電線產(chǎn)生電壓下降，而在獨立于該供電線的控制線中不發(fā)生這樣的電壓下降。即，通過比較經(jīng)由它們供給的第一電源電壓和第二電源電壓，能夠容易地推測出電機(jī)的輸出狀態(tài)而不導(dǎo)致運算負(fù)載的增大。從而，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠以簡單的結(jié)構(gòu)，決定不僅考慮到電機(jī)速度的上升，還考慮到電源電壓下降和電機(jī)輸出變動的電流限制值，結(jié)果能夠更有效地抑制電壓飽和的發(fā)生。在上述發(fā)明的內(nèi)容中，也可在上述供電線上設(shè)置有對上述第一電源電壓進(jìn)行升壓并輸出的升壓電路，上述驅(qū)動電路基于該升壓后的電壓生成上述驅(qū)動電力，在上述第一電源電壓下降時，抑制上述升壓電路進(jìn)行的升壓。S卩，在電源電壓下降時，通過抑制該升壓控制使向驅(qū)動電路施加的施加電壓下降， 由此電壓飽和更容易發(fā)生。從而，通過將本發(fā)明的第一方式應(yīng)用于采用這樣的結(jié)構(gòu)的裝置， 能夠得到更顯著的效果。作為本發(fā)明的第二方式，可以將上述方式的電機(jī)控制裝置應(yīng)用于電動動力轉(zhuǎn)向裝置。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠以簡單的結(jié)構(gòu)有效地抑制電壓飽和及由其引起的轉(zhuǎn)矩波動的發(fā)生。結(jié)果能夠提供穩(wěn)定性更高的電動動力轉(zhuǎn)向裝置。根據(jù)本發(fā)明的第一、第二方式，可提供能夠以簡單的結(jié)構(gòu)有效地抑制電壓飽和的發(fā)生的電機(jī)控制裝置及電動動力轉(zhuǎn)向裝置。


圖1是電動動力轉(zhuǎn)向裝置(EPS)的概要結(jié)構(gòu)圖；圖2是表示EPS的電結(jié)構(gòu)的框圖；圖3是表示電流限制值運算部的概要結(jié)構(gòu)的框圖；以及圖4是表示關(guān)于電流限制基礎(chǔ)值圖表運算的執(zhí)行的可否判定的處理順序的流程圖。
具體實施例方式以下參照

作為本發(fā)明的一實施方式的電動動力轉(zhuǎn)向裝置(EPS)。在圖1所示的本實施方式的EPSl中，固定有轉(zhuǎn)向盤(方向輪)2的轉(zhuǎn)向軸3經(jīng)由齒條小齒輪機(jī)構(gòu)4與齒條5連結(jié)，伴隨轉(zhuǎn)向操作的轉(zhuǎn)向軸3的旋轉(zhuǎn)通過齒條小齒輪機(jī)構(gòu)4 變換為齒條5的往復(fù)直線運動。然后，利用該齒條5的往復(fù)直線運動變更轉(zhuǎn)向輪6的轉(zhuǎn)向角。EPSl包括EPS致動器10，其作為對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)施加用于輔助轉(zhuǎn)向操作的輔助力的轉(zhuǎn)向力輔助裝置；以及ECUll，其作為控制該EPS致動器10的動作的控制部件。本實施方式的EPS致動器10是作為其驅(qū)動源的電機(jī)12與齒條5同軸配置的所謂齒條型的EPS致動器，電機(jī)12產(chǎn)生的輔助轉(zhuǎn)矩經(jīng)由滾珠絲杠機(jī)構(gòu)(省略圖示)傳遞至齒條 5。另外，本實施方式的電機(jī)12是無刷電機(jī)，基于從ECUll供給的三相(U，V，W)的驅(qū)動電力而旋轉(zhuǎn)。而且，作為電機(jī)控制裝置的ECUll通過控制該電機(jī)12產(chǎn)生的輔助轉(zhuǎn)矩，控制施加于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的輔助力。在本實施方式中，轉(zhuǎn)矩傳感器14和車速傳感器15與E⑶11連接。E⑶11基于由這些轉(zhuǎn)矩傳感器14和車速傳感器15分別檢測出的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩τ和車速V，控制EPS致動器 10，控制施加于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的輔助力。接著說明本實施方式的EPS的電結(jié)構(gòu)。圖2是本實施方式的EPS的控制框圖。如該圖所示，E⑶11包括微機(jī)18，其作為輸出電機(jī)控制信號的控制電路；以及驅(qū)動電路19，其通過該電機(jī)控制信號的輸入而動作， 執(zhí)行向作為EPS致動器10的驅(qū)動源的電機(jī)12的驅(qū)動電力的供給。驅(qū)動電路19具有以串聯(lián)連接的一對開關(guān)元件作為基本單位(臂)，與各相對應(yīng)的三個臂并聯(lián)連接而成的公知的PWM逆變器。該驅(qū)動電路19構(gòu)成為，通過設(shè)置在電機(jī)12與作為直流電源的車載電源(電池)16之間的電力供給通路Lp的途中，將基于其施加電壓的三相(U，V，W)的驅(qū)動電力供給至電機(jī)12?；诮?jīng)由連接該驅(qū)動電路19和車載電源16的供電線20而供給的第一電源電壓， 即供電電壓(PIG)，對構(gòu)成驅(qū)動電路19的各臂施加電壓。另外，在供電線20的途中設(shè)置有升壓電路21，由該升壓電路21升壓后的電壓(BPIG)施加于驅(qū)動電路19。此外，微機(jī)18輸出的電機(jī)控制信號，作為規(guī)定構(gòu)成驅(qū)動電路19的各開關(guān)元件的導(dǎo)通占空比的信號(柵極導(dǎo)通/斷開信號)，向該各開關(guān)元件的柵極端子輸出。于是，驅(qū)動電路19構(gòu)成為，其各開關(guān)元件響應(yīng)電機(jī)控制信號來進(jìn)行導(dǎo)通/斷開，由此將施加于各臂的升壓電路的輸出電壓(BPIG) 變換為三相(U，V，W)的驅(qū)動電力，向電機(jī)12輸出。升壓電路21被設(shè)置于E⑶11的升壓控制電路22控制其動作。由設(shè)置于供電線20 的作為第一電壓檢測部件的第一電壓傳感器幻檢測出的供電電壓值V_pig被輸入到升壓控制電路22。然后，升壓控制電路22在該供電電壓變低時，抑制升壓電路21的升壓，更詳細(xì)地說，檢測出的供電電壓值V_pig越低，將該輸出電壓(BPIG)抑制得越低。用于檢測對電機(jī)12進(jìn)行通電的各相電流值Iu、Iv、Iw的電流傳感器25u、25v、25w 和用于檢測電機(jī)12的旋轉(zhuǎn)角θ的旋轉(zhuǎn)角傳感器沈與E⑶11連接。而且，微機(jī)18基于根據(jù)這些各傳感器的輸出信號檢測出的電機(jī)12的各相電流值Iu、Iv、Iw和旋轉(zhuǎn)角θ以及上述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩τ和車速V，向驅(qū)動電路19輸出電機(jī)控制信號。在微機(jī)18中構(gòu)成信號輸出單元的電機(jī)控制信號輸出部31包括電流指令值運算部32，其運算作為施加于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的輔助力，即電機(jī)轉(zhuǎn)矩的控制目標(biāo)值的電流指令值；以及電機(jī)控制信號生成部33，其基于由電流指令值運算部32計算出的電機(jī)電流指令值，生成電機(jī)控制信號。電流指令值運算部32基于由該轉(zhuǎn)矩傳感器14和車速傳感器15檢測出的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩τ和車速V，運算q軸電流指令值Icf。電流指令值運算部32輸出的q軸電流指令值Iq*輸入電流限制部34，由此其絕對值為規(guī)定的閾值以下的電流被限制。然后，該限制處理后的q軸電流指令值Iq"被輸入到電機(jī)控制信號生成部33。此外，與q軸電流指令值同，由各電流傳感器25u、25v、25w檢測出的各相電流值Iu、Iv、Iw和由旋轉(zhuǎn)角傳感器沈檢測出的旋轉(zhuǎn)角θ被輸入到電機(jī)控制信號生成部 33。另外，作為d軸電流指令值IcT使用“0”(IcT = O)。然后，電機(jī)控制信號生成部33基于這些各相電流值Iu、Iv、Iw和旋轉(zhuǎn)角θ (電角)，進(jìn)行d/q坐標(biāo)系中的電流反饋控制，由此生成電機(jī)控制信號。在電機(jī)控制信號生成部33中，各相電流值Iu、Iv、Iw與旋轉(zhuǎn)角θ —同輸入到三相 / 二相變換部35，利用該三相/ 二相變換部35變換為d/q坐標(biāo)系的d軸電流值Id和q軸電流值Iq。然后，這些d軸電流值Id和q軸電流值Iq與d軸電流指令值IcT和q軸電流指令值Iq^ —同，被分別輸入到對應(yīng)的減法器36d、36q。在減法器36d、36q中運算出的d軸電流偏差Δ Id和q軸電流偏差Δ Iq,被分別輸入到對應(yīng)的反饋控制部37d、37q。然后，在這些各反饋控制部37d、37q中，進(jìn)行用于使作為實際電流的d軸電流值Id和q軸電流值Iq跟蹤電流指令值運算部32輸出的d軸電流指令值IcT和q軸電流指令值的反饋控制。具體地說，反饋控制部37d、37q通過在輸入的d軸電流偏差Δ Id和q軸電流偏差 Δ Iq上乘以規(guī)定的反饋增益(PI增益)，運算d軸電壓指令值VcT和q軸電壓指令值Vq*。 然后，由各反饋控制部37d、37q運算出的這些d軸電壓指令值VcT和q軸電壓指令值Vcf與旋轉(zhuǎn)角θ —同輸入到二相/三相變換部38，在該二相/三相變換部38中變換為三相的電壓指令值ViA V/、Vw*。在二相/三相變換部38中運算出的各電壓指令值νιΛν/、νΖ被輸入到PWM變換部39，在該PWM變換部39中生成與該各電壓指令值ViA Vv*, Vw*對應(yīng)的電機(jī)控制信號。并且，微機(jī)18構(gòu)成為，通過將該電機(jī)控制信號輸出到構(gòu)成驅(qū)動電路19的各開關(guān)元件的柵極端子，來控制該驅(qū)動電路19的動作，即控制向電機(jī)12的驅(qū)動電力的供給。(電壓飽和抑制控制)接著，說明本實施方式的電壓飽和抑制控制的方式。如上所述，在EPS中，由電壓飽和產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩波動以聲音、振動的形式在車廂中傳播，由此存在導(dǎo)致轉(zhuǎn)向感變差的可能性?？紤]到該點，微機(jī)18(電機(jī)控制信號輸出部31)為了避免發(fā)生這樣的電壓飽和，對作為該電流反饋控制的目標(biāo)值運算的q軸電流指令值Iq*的絕對值執(zhí)行電流限制處理。如圖2所示，電機(jī)控制信號輸出部31具有電流限制值運算部40，該電流限制值運算部40運算與能夠避免發(fā)生該電壓飽和的q軸電流指令值Iq*的上限對應(yīng)的電流限制值 Iq_lim。然后，上述電流限制部34基于在該電流限制值運算部40中運算出的電流限制值 Iq_lim執(zhí)行電流限制處理，由此抑制該電壓飽和的發(fā)生。詳細(xì)敘述的話，電機(jī)12的旋轉(zhuǎn)角速度ω和由上述第一電壓傳感器23檢測出的供電電壓被輸入到電流限制值運算部40。另外，作為電機(jī)速度的旋轉(zhuǎn)角速度ω使用對由上述旋轉(zhuǎn)角傳感器26檢測出的旋轉(zhuǎn)角θ進(jìn)行微分而得的值。電流限制值運算部40 基于這些旋轉(zhuǎn)角速度ω和供電電壓值V_pig，執(zhí)行該電流限制值Iq_lim的運算。如圖3所示，本實施方式的電流限制值運算部40具有基于旋轉(zhuǎn)角速度ω運算電流限制基礎(chǔ)值ε的電流限制基礎(chǔ)值運算部41，該電流限制基礎(chǔ)值運算部41運算電流限制基礎(chǔ)值ε，該電流限制基礎(chǔ)值ε是檢測出的旋轉(zhuǎn)角速度ω的絕對值越大，則具有越低的值。此外，電流限制值運算部40具有基于供電電壓值V_pig運算電壓增益Kig的電壓增益運算部42，該電壓增益運算部42運算電壓增益Kig (Kig < 1. 0)，該電壓增益Kig是檢測出的供電電壓值V_pig越低，則具有越小的值。另外，電流限制基礎(chǔ)值運算部41基于旋轉(zhuǎn)角速度ω的絕對值和電流限制基礎(chǔ)值 ε相關(guān)聯(lián)的圖表41a，運算該電流限制基礎(chǔ)值ε (電流限制基礎(chǔ)值圖表運算)。此外，電壓增益運算部42也同樣通過參照供電電壓值V_pig和電壓增益Kig相關(guān)聯(lián)的圖表42a，來運算該電壓增益Kig。在這些電流限制基礎(chǔ)值運算部41中運算出的電流限制基礎(chǔ)值ε和在電壓增益運算部42中運算出的電壓增益Kig被輸入到乘法器43。然后，電流限制值運算部40基于在該電流限制基礎(chǔ)值ε上乘以電壓增益Kig而得的值，運算用于對上述q軸電流指令值Icf 進(jìn)行電流限制處理的電流限制值Iq_lim。電機(jī)12的旋轉(zhuǎn)角速度ω越大，經(jīng)由構(gòu)成驅(qū)動電路19與車載電源16之間的電力供給通路Lp的供電線20而供給的第一電源電壓，即供電電壓值V_pig越低，電壓飽和越容易發(fā)生。由此，如上所述，將旋轉(zhuǎn)角速度ω越大則其值越小的電流限制基礎(chǔ)值ε作為電流限制值Iq_lim的運算的基礎(chǔ)，從而能夠在電機(jī)速度上升的同時，減少該電流限制值Iq_lim。 此外，如上所述，運算供電電壓值V_pig越低則其值越小的電壓增益Kig并與電流限制基礎(chǔ)值ε相乘，由此，在與該電機(jī)速度的上升對應(yīng)的電流限制值Iq_lim的減少之外，在供電電壓值V_pig下降的同時也使之進(jìn)一步減少。由此，在該電機(jī)速度上升和電源電壓下降時，也能夠有效地抑制電壓飽和的發(fā)生。此處，在電流限制值運算部40中設(shè)置有判定駕駛員進(jìn)行的轉(zhuǎn)向操作的狀態(tài)的轉(zhuǎn)向狀態(tài)判定部44 ；以及判定車輛的行駛狀態(tài)的行駛狀態(tài)判定部45。轉(zhuǎn)向狀態(tài)判定部44基于作為表示轉(zhuǎn)向速度的狀態(tài)量的電機(jī)12的旋轉(zhuǎn)角速度ω 和q軸電流指令值Iq*，判定其轉(zhuǎn)向狀態(tài)是否為減少轉(zhuǎn)向角的方向的轉(zhuǎn)向“回輪”，將其判定結(jié)果作為轉(zhuǎn)向狀態(tài)信號S_sb輸出至電流限制基礎(chǔ)值運算部41。此外，行駛狀態(tài)判定部45 基于電機(jī)12的旋轉(zhuǎn)角速度ω、轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩τ和車速V，判定車輛的行駛狀態(tài)是否為停止或低速行駛中，將其結(jié)果作為行駛狀態(tài)信號Sjw輸出至電流限制基礎(chǔ)值運算部41。然后，在該行駛狀態(tài)信號Sjw所表示的行駛狀態(tài)為停止或行駛中，并且轉(zhuǎn)向狀態(tài)信號S_sb所表示的轉(zhuǎn)向狀態(tài)不是“回輪”的情況下，電流限制基礎(chǔ)值運算部41如上所述運算根據(jù)電機(jī)速度的上升其值減少的電流限制基礎(chǔ)值ε。具體地說，如圖4的流程圖所示，電流限制基礎(chǔ)值運算部41首先基于行駛狀態(tài)信號S_mv，判定車輛的行駛狀態(tài)是否為停止或低速行駛中(步驟101)，在判定為停止或低速行駛中的情況下(步驟101 是)，接著判定轉(zhuǎn)向狀態(tài)是否處于“回輪”中(步驟102)。然后，在判定為其轉(zhuǎn)向狀態(tài)不處于“回輪”中的情況下(步驟102 否)，進(jìn)行使用上述圖表41a的電流限制基礎(chǔ)值圖表運算，即根據(jù)電機(jī)速度的上升其值減少的電流限制基礎(chǔ)值ε的運算(步驟103)。另一方面，在上述步驟101中，其行駛狀態(tài)不是停止或低速行駛中(步驟101 否)，或在上述步驟102中，判定為其轉(zhuǎn)向狀態(tài)處于“回輪中”(步驟102 是)的情況下，不進(jìn)行上述電流限制基礎(chǔ)值圖表運算(步驟104)。然后，本實施方式的電流限制基礎(chǔ)值運算部41在這樣的情況下將作為與能夠通電的上限對應(yīng)的值預(yù)先設(shè)定的最大值Iqjiiax，作為其電流限制基礎(chǔ)值ε輸出。在以一定速度以上的車速行駛的情況下，轉(zhuǎn)向感也是重要的，但能夠與緊急避險時的快速轉(zhuǎn)向操作對應(yīng)的跟蹤性的確保是最重要的。因此，在車速上升至判定為不是停止或低速行駛中的程度的情況下，通過緩和該電流限制的基準(zhǔn)，實現(xiàn)能夠與緊急避險轉(zhuǎn)向?qū)?yīng)的跟蹤性的確保。此外，在轉(zhuǎn)向狀態(tài)為“回輪”的情況下，特別是在產(chǎn)生轉(zhuǎn)向終端附近的大轉(zhuǎn)向角的狀況下，駕駛員可能以設(shè)想值以上的速度使轉(zhuǎn)向盤向中立方向旋轉(zhuǎn)，在這樣的情況下，駕駛員通過施加抑制該轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)的方向的轉(zhuǎn)向力，調(diào)整該轉(zhuǎn)向盤的回轉(zhuǎn)速度。此時，如果優(yōu)先電壓飽和的抑制而對q軸電流指令值Iq*施加限制，則由于輔助力不足，不能夠充分抑制轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)，駕駛員可能會有不舒服的感覺。于是，在轉(zhuǎn)向狀態(tài)為“回輪”的情況下，通過如上所述緩和電流限制的標(biāo)準(zhǔn)，避免發(fā)生為了抑制該轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)而所需要的輔助力不足的狀態(tài)。由此實現(xiàn)轉(zhuǎn)向感的提高。如圖2所示，微機(jī)18采用基于作為第二電源電壓的控制電壓(IG)動作的結(jié)構(gòu)，該第二電源電壓經(jīng)由獨立于上述車載電源16與驅(qū)動電路19之間的供電線20的控制線47被供給。在該控制線47上設(shè)置有作為第二電壓檢測單元的第二電壓傳感器48，由該第二電壓傳感器48檢測出的控制電壓值V_ig被輸入到微機(jī)18。電流限制值運算部40通過將該控制電壓值￥」8應(yīng)用于上述電流限制值Iq_lim的運算，能夠更有效地抑制電壓飽和的發(fā)生。詳細(xì)敘述的話，如圖3所示，輸入到電流限制值運算部40的控制電壓值V_ig與供電電壓值V_pig —同輸入到減法器49，在該減法器49中，運算控制電壓值V_ig與供電電壓
之間的差值A(chǔ)Vig。在電流限制值運算部40中設(shè)置有輸出增益運算部50。輸出增益運算部50基于在上述減法器49中運算出的差值Δ Vig來運算輸出增益 Kpw0輸出增益運算部50運算輸出增益Kpw (Kpw彡1.0)，該輸出增益Kpw是輸入的差值 Δ Vig越大，則具有越小的值。輸出增益運算部50通過參照差值Δ Vig和輸出增益Kpw相關(guān)聯(lián)的圖表50a，運算該輸出增益Kpw。電流限制值運算部40通過將由該輸出增益運算部 50運算出的輸出增益Kpw、在上述乘法器43中與上述電壓增益Kig —同乘以上述電流限制基礎(chǔ)值ε，運算該電流限制值Iq_lim。在電機(jī)輸出增大時，由于大電流的通電而在構(gòu)成電力供給通路的配線中產(chǎn)生的電壓下降導(dǎo)致容易產(chǎn)生電壓飽和。從而，在為了抑制發(fā)生電壓飽和的電流限制中，優(yōu)選也考慮電機(jī)輸出的變動，而決定其電流限制值。但是，如果隨時運算對于電機(jī)的輸出電力，則其運算負(fù)載增大，構(gòu)成控制單元的信息處理裝置(微機(jī))的高性能化成為必須的條件，成為成本增大的原因。于是，著眼于下述內(nèi)容，在構(gòu)成電力供給通路Lp的供電線20中，伴隨電機(jī)12的輸出增大而產(chǎn)生電壓下降，另一方面在獨立于該供電線20的控制線47中不發(fā)生這樣的電壓下降。通過比較伴隨電機(jī)12的輸出增大而電壓下降的供電電壓和具有大致一定值的控制電壓值V_ig，能夠不導(dǎo)致運算負(fù)載的增大而容易地推測出電機(jī)12的輸出狀態(tài)。 上述輸出增益運算部50利用該方法運算輸出增益Kpw，該輸出增益Kpw是該差值△ Vig越大則具有越小的值。電流限制值運算部40通過將該輸出增益Kpw乘以上述電流限制基礎(chǔ)值ε，即使在電機(jī)速度上升、供電電壓值V_pig下降、以及電機(jī)輸出增大時，也會使其運算出的電流限制值Iq_lim的值減少。由此，能夠以簡單的結(jié)構(gòu)，在電機(jī)輸出增大時也能夠有效地抑制電壓飽和的發(fā)生。根據(jù)以上的本實施方式，能夠得到以下的作用、效果。(1)電流限制值運算部40運算電流限制基礎(chǔ)值ε和電壓增益Kig，該電流限制基礎(chǔ)值ε是電機(jī)12的旋轉(zhuǎn)角速度ω的絕對值越大則具有越低的值，該電壓增益Kig是由設(shè)置于構(gòu)成電力供給通路Lp的供電線20的第一電壓傳感器23檢測出的供電電壓值V_pig 越低，則具有越小的值。此外，電流限制值運算部40運算由設(shè)置于獨立于該供電線20的控制線47的第二電壓傳感器48檢測出的控制電壓V_ig與上述供電電壓值V_pig的差值 AVigo然后，運算該差值A(chǔ)Vig越大則具有越小的值的輸出增益Kpw，通過將該輸出增益 Kpw與電壓增益Kig—同乘以電流限制基礎(chǔ)值ε，運算電流限制值Iq_lim。S卩，在電機(jī)輸出增大時，在構(gòu)成電力供給通路Lp的供電線20中產(chǎn)生電壓下降，而在獨立于該供電線20的控制線47中不發(fā)生這樣的電壓下降。從而，通過比較供電電壓值 V_pig和控制電壓值V_ig，能夠容易地推測出電機(jī)12的輸出狀態(tài)而不導(dǎo)致運算負(fù)載的增大。從而能夠以簡單的結(jié)構(gòu)決定考慮到電源電壓下降和電機(jī)輸出變動的電流限制值而不導(dǎo)致運算負(fù)載的上升，結(jié)果能夠更有效地抑制電壓飽和的發(fā)生。(2)在供電線20的途中設(shè)置有升壓電路21，由該升壓電路21升壓后的電壓 (BPIG)施加于驅(qū)動電路19。升壓電路21由設(shè)置于ECUll的升壓控制電路22控制其動作。 升壓控制電路22在供電電壓值V_pig的電壓下降時抑制升壓電路21的升壓，即，以檢測出的供電電壓值V_pig越低則將其輸出電壓(BPIG)抑制得越低的方式進(jìn)行控制。通過升壓控制的抑制使向驅(qū)動電路19施加的電壓下降，由此電壓飽和變得容易發(fā)生。由此，通過將(1)記載的結(jié)構(gòu)應(yīng)用于(2)記載的結(jié)構(gòu)，能夠得到更顯著的效果。另外，本實施方式也可以進(jìn)行如下變更。在本實施方式中，將本發(fā)明應(yīng)用于電動動力轉(zhuǎn)向裝置(EPS)，但也可以應(yīng)用于在 EPS以外的用途中使用的電機(jī)控制裝置。在本實施方式中，采用通過執(zhí)行電流反饋控制而生成電機(jī)控制信號的結(jié)構(gòu)，但作為該電流控制，也可以通過開環(huán)控制的執(zhí)行而生成電機(jī)控制信號。
在本實施方式中，在供電線20的途中設(shè)置有升壓電路21，但也可以采用不具有升壓電路21的結(jié)構(gòu)。在本實施方式中，設(shè)置有轉(zhuǎn)向狀態(tài)判定部44和行駛狀態(tài)判定部45，在其行駛狀態(tài)不是停止或低速行駛中的情況下，或者在其轉(zhuǎn)向狀態(tài)為“回輪中”的情況下，不進(jìn)行上述電流限制基礎(chǔ)值圖表運算。但是，并不限定于此，關(guān)于執(zhí)行電流限制基礎(chǔ)值圖表運算的可否判定并不是必須進(jìn)行。此外，在執(zhí)行該可否判定的情況下，也并非必須以轉(zhuǎn)向狀態(tài)判定部44 和行駛狀態(tài)判定部45的判定結(jié)果為基礎(chǔ)。而且，也可以采用通過不執(zhí)行電流限制基礎(chǔ)值圖表運算以外的方法來抑制減少電流限制值的結(jié)構(gòu)。附圖標(biāo)記說明1……電動動力轉(zhuǎn)向裝置(EPS) ；2……轉(zhuǎn)向盤；10……EPS致動器；11……ECU ； 12……電機(jī)；16……車載電源；18……微機(jī)；19……驅(qū)動電路；20……供電線；21……升壓電路；22……升壓控制電路；23……第一電壓傳感器；31……電機(jī)控制信號輸出部； 32……電流指令值運算部；33……電機(jī)控制信號生成部；34……電流限制值；40……電流限制值運算部；41……電流限制基礎(chǔ)值運算部；42……電壓增益運算部；43……乘法器； 44……轉(zhuǎn)向狀態(tài)判定部；45……行駛狀態(tài)判定部；47……控制線；48……第二電壓傳感器； 49……減法器；50……輸出增益運算部；Lp……電力供給通路；Iq*, Iq**……q軸電流指令值；Iq_lim……電流限制值；Iq_max最大值；ε……電流限制基礎(chǔ)值；Kig……電壓增益； Kpw……輸出增益；Sjw……行駛狀態(tài)信號；S_sb……轉(zhuǎn)向狀態(tài)信號；ω……旋轉(zhuǎn)角速度； V_pig……供電電壓；V_ig……控制電壓；AVig……差值。
權(quán)利要求
1.一種電機(jī)控制裝置，其特征在于包括控制電路，其具有通過執(zhí)行電流控制而輸出電機(jī)控制信號的信號輸出器； 驅(qū)動電路，其通過所述電機(jī)控制信號的輸入而動作，向電機(jī)供給驅(qū)動電力； 第一電壓檢測器，其檢測為了對所述驅(qū)動電路施加電壓而經(jīng)由供電線供給的第一電源電壓；以及第二電壓檢測器，其檢測經(jīng)由獨立于所述供電線的控制線而供給至所述控制電路的第二電源電壓，其中，所述信號輸出器將在所述電流控制中運算出的電流指令值限制為規(guī)定的限制值以下，并且隨著電機(jī)速度的上升而減少所述限制值，所述信號輸出器隨著所述第一電源電壓的下降而減少所述限制值，并且運算所述第二電源電壓與第一電源電壓的差值，該差值越大，則進(jìn)一步減少所述限制值。
2.如權(quán)利要求1所述的電機(jī)控制裝置，其中，所述電機(jī)控制裝置具有對所述第一電源電壓進(jìn)行升壓并輸出的升壓電路， 所述驅(qū)動電路基于該升壓后的電壓生成所述驅(qū)動電力，在所述第一電源電壓下降時， 抑制所述升壓電路進(jìn)行的升壓。
3.如權(quán)利要求2所述的電機(jī)控制裝置，其中， 所述升壓電路設(shè)置在所述供電線的途中。
4.一種電動動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，具有權(quán)利要求1 3中任一項所述的電機(jī)控制裝置。
5.如權(quán)利要求4所述的電動動力轉(zhuǎn)向裝置，其中， 具有判定轉(zhuǎn)向操作的狀態(tài)的轉(zhuǎn)向狀態(tài)判定部。
6.如權(quán)利要求5所述的電動動力轉(zhuǎn)向裝置，其中，所述轉(zhuǎn)向狀態(tài)判定部具有判定是否是向轉(zhuǎn)向角減少的方向轉(zhuǎn)向的功能。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠抑制發(fā)生電壓飽和的電機(jī)控制裝置及電動動力轉(zhuǎn)向裝置。電流限制值運算部運算電流限制基礎(chǔ)值和電壓增益，該電流限制基礎(chǔ)值是電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角速度越大則具有越低的值，該電壓增益是由設(shè)置于構(gòu)成向電機(jī)供給電力的電力供給通路的供電線的第一電壓傳感器檢測出的供電電壓值越低，則具有越小的值。此外，電流限制值運算部運算由設(shè)置于獨立于該供電線的控制線的第二電壓傳感器檢測出的控制電壓與上述供電電壓值的差值，運算該差值越大則具有越小的值的輸出增益。通過將該輸出增益與電壓增益一同乘以電流限制基礎(chǔ)值，運算電流限制值。
文檔編號B62D101/00GK102301581SQ201080005889
公開日2011年12月28日 申請日期2010年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月10日
發(fā)明者伊藤巧, 谷口洋二 申請人:株式會社捷太格特