馬達控制裝置以及電動動力轉向裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及馬達控制裝置以及電動動力轉向裝置，控制馬達（12）的ECU（11）具備：設定針對馬達（12）的電流目標值It的電流目標值設定部（30）；基于來自電壓傳感器（23）的檢測信號來檢測電壓檢測值Vd的電壓檢測部（50）；基于蓄電池（24）的電源電壓Vps來計算電壓推定值Ve的電壓計算部（51）；在將電流目標值It設定為零以外的值的情況下，使用基于電壓推定值Ve的端子間電壓Vt來計算在馬達（12）中產生的感應電壓E，另一方面在將電流目標值It設定為零的情況下，使用基于電壓檢測值Vd的端子間電壓Vt來計算感應電壓E的感應電壓觀測器（38）。

【技術實現步驟摘要】
馬達控制裝置以及電動動力轉向裝置
本專利技術涉及控制有刷馬達的馬達控制裝置以及具備該馬達控制裝置的電動動力轉向裝置。
技術介紹
近些年，作為具備馬達的電動動力轉向裝置，不具有像解析器等那樣用于檢測馬達的旋轉速度的傳感器的裝置被不斷開發。日本特開2010－029029號公報公開了在電動動力轉向裝置中，對伴隨構成馬達的轉子的旋轉而產生的感應電壓進行推定，基于該推定結果計算馬達的旋轉速度的方法，作為推定馬達的旋轉速度的方法。在日本特開2010－029029號公報中公開了計算在無刷馬達中產生的感應電壓的馬達控制裝置。在該馬達控制裝置中設置有將感應電壓作為干擾來進行計算的干擾觀測器（感應電壓計算單元）。在該干擾觀測器中，若輸入與馬達的端子間電壓相當的電壓值以及流過馬達的電流值，則計算出基于該各輸入值的感應電壓。此外，在有刷馬達中，與無刷馬達的情況相同，也能夠計算利用了干擾觀測器的感應電壓。另外，作為輸入至干擾觀測器的電壓值的取得方法已知有2種方法。第1種方法是基于已知的傳感器（電壓計）將馬達的端子間電壓（以下也稱“電壓檢測值”。）作為電壓檢測值進行檢測的方法。另外，第2種方法是通過針對馬達的電力供給源亦即蓄電池的電壓（即蓄電池電壓）乘上輸入至馬達的驅動信號的占空比，計算馬達的端子間電壓的推定值（以下也稱“電壓推定值”。）的方法。該電壓推定值與電壓檢測值相比分辨率較高。因此，使用電壓推定值計算出的感應電壓的精度比使用電壓檢測值計算出的感應電壓的精度高。然而，在計算由有刷馬達所產生的感應電壓的情況下，若使用電壓推定值，則產生以下所示的問題。即，在針對有刷馬達的目標電流值為零的情況下，由于輸入至馬達的驅動信號的占空比被設定為零，因此無法計算電壓推定值。因此，在計算由有刷馬達所產生的感應電壓的情況下，一般而言使用電壓檢測值。該情況下，能夠與目標電流值的大小無關地計算感應電壓，但計算出的感應電壓的精度與使用電壓推定值的情況相比變低。
技術實現思路
本專利技術提供一種能夠與針對有刷馬達的電流目標值的大小無關地計算由該馬達所產生的感應電壓，且能夠提高該感應電壓的計算精度的馬達控制裝置以及電動動力轉向裝置。根據本專利技術的例子的特點,在馬達控制裝置中，在馬達中流動的電流目標值為零的情況下，使用基于電壓檢測值的電壓值來計算在馬達中產生的感應電壓，在電流目標值不為零的情況下，使用基于與電壓檢測值相比分辨率較高的電壓推定值的電壓值來計算在馬達中產生的感應電壓，從而能夠與電流的目標值的大小無關地計算在馬達中產生的感應電壓，且能夠提高感應電壓的計算精度。根據本專利技術的例子的另一個特點,在電流的目標值從零被變更為零以外的值的情況下，對輸入至感應電壓計算單元的電壓值進行調整，以使其從在電流的目標值變更前所檢測出的電壓檢測值靠近變更后計算出的電流推定值，在電流的目標值從零以外的值被變更為零的情況下，對輸入至感應電壓計算單元的電壓值進行調整，以使其從在電流的目標值的變更前計算出的電流推定值靠近變更后檢測出的電壓檢測值。其結果，能夠抑制電流的目標值的變化所引起的感應電壓的計算結果的急劇變化，能夠抑制基于計算出的感應電壓的馬達控制中的控制量的不自然的變化。根據本專利技術的例子的又一個特點,在電流的目標值從零被變更為零以外的值的情況下，輸入至感應電壓計算單元的電壓值從變更前檢測出的電壓檢測值逐漸靠近變更后計算出的電壓推定值，從變更時刻經過調整時間后成為電壓推定值，在電流的目標值從零以外的值被變更為零的情況下，輸入至感應電壓計算單元的電壓值從變更前計算出的電壓推定值逐漸靠近變更后檢測出的電壓檢測值，從變更時刻經過調整時間后成為電壓檢測值。因此，能夠抑制電流的目標值的變化所引起的感應電壓的急劇變化。附圖說明通過以下參照附圖對本專利技術的優選實施方式進行的詳細描述，本專利技術前述的和其它的特點和優點得以進一步明確。其中，附圖標記表示本專利技術的要素，其中，圖1是表示具備馬達控制裝置的電動動力轉向裝置的一實施方式的概要結構圖。圖2是表示本實施方式的電動動力轉向裝置的電氣構成的框圖。圖3是表示在電流目標值從零以外的值被變更為零時，用于感應電壓的計算的端子間電壓變化狀況的時序圖。圖4是表示本實施方式的感應電壓觀測器的概要結構的框圖。圖5和圖6是對本實施方式的旋轉速度取得處理程序進行說明的流程圖。具體實施方式下面參照附圖說明本專利技術的實施例。以下，根據圖1～圖6對將本專利技術具體化了的一實施方式進行說明。如圖1所示，本實施方式的電動動力轉向裝置1具備固定轉向盤2的轉向軸3。該轉向軸3經由齒條和小齒輪機構4與齒條軸5連結。而且，伴隨轉向盤的操作的轉向軸3的旋轉被齒條和小齒輪機構4轉換為齒條軸5的往復直線運動。本實施方式的轉向軸3由柱軸3a、中間軸3b以及齒輪軸3c連結而成。而且，伴隨該轉向軸3的旋轉的齒條軸5的往復直線運動經由與齒條軸5的兩端連結的橫拉桿6被傳遞至未圖示的轉向節，從而變更轉向輪7的轉向角。另外，電動動力轉向裝置1具備賦予轉向系統用于輔助轉向操作的輔助力的致動器10、和作為控制該致動器10的動作的馬達控制裝置的ECU11。致動器10是有刷馬達12經由減速機構13與柱軸3a驅動并連結的所謂柱型的致動器。這樣的致動器10利用減速機構13對馬達12的旋轉進行減速，并傳遞至柱軸3a，從而賦予轉向系統基于該馬達轉矩的輔助力。在ECU11上電連接有對傳遞至轉向軸3的轉向轉矩τ進行檢測的轉矩傳感器14、對車速Vs進行檢測的車速傳感器15以及對轉向盤2的轉向角θs進行檢測的轉向傳感器16。而且，ECU11基于這些信息，對賦予給轉向系統的目標輔助力進行運算，并以產生與目標輔助力相當的馬達轉矩的方式向馬達12輸出驅動信號SD，控制賦予給轉向系統的輔助力。接下來，參照圖2對本實施方式的ECU11進行說明。ECU11具備由未圖示的CPU、ROM、RAM以及非易失性存儲器等構成的微型計算機20、和用于驅動馬達12的驅動電路21。在微型計算機20上除了電連接有轉矩傳感器14、車速傳感器15以及轉向傳感器16外，還電連接有用于檢測流過馬達12的電流的電流傳感器22、和用于檢測馬達12的端子間電壓的電壓傳感器23。驅動電路21具有開關元件（例如FET）等未圖示的各種電子部件。而且，驅動電路21從作為車輛的電力供給源的蓄電池24被施加電源電壓Vps，生成基于來自微型計算機20的控制指令的占空比的驅動信號SD并輸出至馬達12。微型計算機20具備電流目標值設定部30、電流檢測部31、偏差計算部32、PI控制部33、電源電壓取得部34、占空比設定部35、PWM控制部36、輸入電壓設定部37、感應電壓觀測器38以及旋轉速度計算部39。這些各功能部30～39可以是硬件或者軟件中的任意一個。電流目標值設定部30基于通過轉矩傳感器14檢測出的轉向轉矩τ和通過車速傳感器15檢測出的車速Vs，設定流過馬達12的電流的目標值亦即電流目標值It。例如，轉向轉矩τ越大越將電流目標值It設定為較大的值，車速Vs越小越將電流目標值It設定為較大的值。而且，電流目標值設定部30將設定的電流目標值It輸出至偏差計算部32以及輸入電壓設定部37。因此，在本實施方式中，電流目標值設定部30作為目標值設定單元發揮功能。電流檢測部31基于從電流傳感器本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種馬達控制裝置，其特征在于，具備：目標值設定單元，其設定在馬達中流動的電流的目標值；電壓檢測單元，其將所述馬達的端子間電壓作為電壓檢測值進行檢測；電壓計算單元，其基于針對所述馬達的電力供給源的電源電壓，將所述馬達的端子間電壓作為電壓推定值進行計算；感應電壓計算單元，其在通過所述目標值設定單元將電流的目標值設定為零以外的值的情況下，使用基于通過所述電壓計算單元計算出的電壓推定值的電壓值，計算在所述馬達中產生的感應電壓，在將電流的目標值設定為零的情況下，使用基于通過所述電壓檢測單元檢測出的電壓檢測值的電壓值，計算在所述馬達中產生的感應電壓。

【技術特征摘要】
2011.08.02 JP 2011-1693691.一種馬達控制裝置，其特征在于，具備：目標值設定單元，其設定在馬達中流動的電流的目標值；電壓檢測單元，其將所述馬達的端子間電壓作為電壓檢測值進行檢測；電壓計算單元，其基于針對所述馬達的直流電力供給源的電源電壓，將所述馬達的端子間電壓作為電壓推定值進行計算；感應電壓計算單元，其在通過所述目標值設定單元將電流的目標值設定為零以外的值的情況下，使用基于通過所述電壓計算單元計算出的電壓推定值的電壓值，計算在所述馬達中產生的感應電壓，在將電流的目標值設定為零的情況下，使用基于通過所述電壓檢測單元檢測出的電壓檢測值的電壓值，計算在所述馬達中產生的感應電壓。2.根據權利要求1所述的馬達控制裝置，其特征在于，還具備電壓調整單元，該電壓調整單元在通過所述目標值設定單元將...

【專利技術屬性】
技術研發人員：狩集裕二，
申請(專利權)人：株式會社捷太格特，
類型：發明
國別省市：