电动助转向装置

申请号 CN201710293910.7 申请日 2017-04-28 公开(公告)号 CN107416016A 公开(公告)日 2017-12-01
申请人 株式会社捷太格特; 发明人 北本弘;
摘要 本 发明 涉及电动助 力 转向装置,在该电动助力转向装置中,补偿修正值设定部(50)在 电流 指令值Id、Iq的100%分配给第一控制部(60A)而电流指令值Id、Iq的0%分配给第二控制部(60B)的状态下,修正第二补偿修正值βr、βs、βt。补偿修正值设定部(50)在电流指令值Id、Iq的100%分配给第二控制部(60B)而电流指令值Id、Iq的0%分配给第一控制部(60A)的状态下,修正第一补偿修正值βu、βv、βw。
权利要求

1.一种电动助转向装置,其特征在于,包括:
电动达,其具有第一线圈以及第二线圈;
第一驱动电路以及第二驱动电路,它们用于分别对所述第一线圈以及所述第二线圈供给电力;
第一电流检测器,其用于检测在所述第一线圈流动的电流;
第二电流检测器,其用于检测在所述第二线圈流动的电流;
第一修正器,其使用第一修正值对通过所述第一电流检测器检测出的第一检测电流进行补偿修正;
第二修正器,其使用第二修正值对通过所述第二电流检测器检测出的第二检测电流进行补偿修正;
指令值运算器,其对所述电动马达的基本电流指令值进行运算;
分配器,其将所述基本电流指令值分为第一电流指令值和第二电流指令值;
第一控制器,其使用通过所述第一修正器进行补偿修正后的第一检测电流和所述第一电流指令值,控制所述第一驱动电路;
第二控制器,其使用通过所述第二修正器进行补偿修正后的第二检测电流和所述第二电流指令值,控制所述第二驱动电路;以及
第三修正器,其修正所述第一修正值以及所述第二修正值,
所述第三修正器以如下方式构成,即,在以所述基本电流指令值的100%成为所述第一电流指令值而所述基本电流指令值的0%成为所述第二电流指令值的方式控制所述分配器的状态下,修正所述第二修正值,在以所述基本电流指令值的100%成为所述第二电流指令值而所述基本电流指令值的0%成为所述第一电流指令值的方式控制所述分配器的状态下,修正所述第一修正值。
2.根据权利要求1所述的电动助力转向装置,其特征在于,
所述电动助力转向装置还包括第一存储器,所述第一存储器存储对于规定的基准温度的第一修正值作为第一基准修正值,
所述第三修正器包括第一修正值修正器,所述第一修正值修正器在以所述基本电流指令值的100%成为所述第二电流指令值而所述基本电流指令值的0%成为所述第一电流指令值的方式控制所述分配器的状态下,将若温度为所述基准温度则通过所述第一电流检测器检测出的第一检测电流为零这样的电压指令值给予所述第一控制部,并基于此时通过所述第一电流检测器检测出的第一检测电流和所述第一基准修正值来修正所述第一修正值。
3.根据权利要求2所述的电动助力转向装置,其特征在于,
所述电动助力转向装置还包括第二存储器,所述第二存储器存储相对于所述基准温度的第二修正值作为第二基准修正值,
所述第三修正器还包括第二修正值修正器,所述第二修正值修正器在以所述基本电流指令值的100%成为所述第一电流指令值而所述基本电流指令值的0%成为所述第二电流指令值的方式控制所述分配器的状态下,将若温度为所述基准温度则通过所述第二电流检测器检测出的第二检测电流为零这样的电压指令值给予所述第二控制部,并基于此时通过所述第二电流检测器检测出的第二检测电流和所述第二基准修正值来修正所述第二修正值。
4.根据权利要求1所述的电动助力转向装置,其特征在于,
所述电动助力转向装置还包括:
第一路径开关器,其用于对从所述第一驱动电路向所述第一线圈供给电力的第一供电路径进行开关;以及
第二路径开关器,其用于对从所述第二驱动电路向所述第二线圈供给电力的第二供电路径进行开关,
所述第三修正器包括:
第一修正值修正器,在以所述基本电流指令值的100%成为所述第二电流指令值而所述基本电流指令值的0%成为所述第一电流指令值的方式控制所述分配器的状态下,使第一路径开关器为打开状态,并使用此时通过所述第一电流检测器检测出的第一检测电流来修正所述第一修正值;以及
第二修正值修正器,在以所述基本电流指令值的100%成为所述第一电流指令值而所述基本电流指令值的0%成为所述第二电流指令值的方式控制所述分配器的状态下,使第二路径开关器为打开状态,并使用此时通过所述第二电流检测器检测出的第二检测电流来修正所述第二修正值。

说明书全文

电动助转向装置

技术领域

[0001] 本发明涉及电动助力转向装置。

背景技术

[0002] 日本特开2006-82579号公报公开了一种电动助力转向装置,包括基于转向操纵转矩等生成三相电流指令值的指令值生成部;检测U相电流以及W相电流的电流检测部;从通过电流检测部检测出的U相电流以及W相电流减去与它们对应的补偿修正值的加法部;比较通过加法部得到的补偿修正后的U相电流以及W相电流与三相电流指令值对控制偏差进
行运算的单元;基于控制偏差,控制达的驱动电路的电流控制部、以及补偿修正部。
[0003] 补偿修正部具备针对U相电流以及W相电流的每一个,按照温度存储补偿修正值的表格,具有对加法部给予与当前的温度对应的补偿修正值的功能。另外,补偿修正部具有获取在马达中未流动电流时通过电流检测部检测出的U相电流以及W相电流,并基于所获取的U相电流以及W相电流更新与此时的温度对应的表格内的补偿修正值的功能。国际公开2013/105225号公报也记载了现有技术
[0004] 在日本特开2006-82579号公报所记载的发明中,只能够在马达电流为零的状态下修正补偿修正值,所以不能够在电动助力转向装置的动作中修正补偿修正值。因此,有在电动助力转向装置的动作中温度发生变化的情况下,检测电流误差较大之虞。

发明内容

[0005] 该发明的目的之一在于提供能够在电动助力转向装置的动作中修正检测电流的补偿修正所使用的修正值的电动助力转向装置。
[0006] 作为本发明的一方式的电动助力转向装置包括:
[0007] 电动马达,其具有第一线圈以及第二线圈;
[0008] 第一驱动电路以及第二驱动电路,它们用于分别对上述第一线圈以及上述第二线圈供给电力;
[0009] 第一电流检测器,其用于检测在上述第一线圈流动的电流;
[0010] 第二电流检测器,其用于检测在上述第二线圈流动的电流;
[0011] 第一修正器,其使用第一修正值对通过上述第一电流检测器检测出的第一检测电流进行补偿修正;
[0012] 第二修正器,其使用第二修正值对通过上述第二电流检测器检测出的第二检测电流进行补偿修正;
[0013] 指令值运算器,其对上述电动马达的基本电流指令值进行运算;
[0014] 分配器,其将上述基本电流指令值分为第一电流指令值和第二电流指令值;
[0015] 第一控制器,其使用通过上述第一修正器进行补偿修正后的第一检测电流和上述第一电流指令值,控制上述第一驱动电路;
[0016] 第二控制器,其使用通过上述第二修正器进行补偿修正后的第二检测电流和上述第二电流指令值,控制上述第二驱动电路;以及
[0017] 第三修正器,其修正上述第一修正值以及上述第二修正值。
[0018] 上述第三修正器以如下方式构成,即,在以上述基本电流指令值的100%成为上述第一电流指令值而上述基本电流指令值的0%成为上述第二电流指令值的方式控制上述分配器的状态下,修正上述第二修正值,在以上述基本电流指令值的100%成为上述第二电流指令值而上述基本电流指令值的0%成为上述第一电流指令值的方式控制上述分配器的状态下,修正上述第一修正值。
[0019] 根据该构成,能够在电动助力转向装置的动作中修正第一修正值或者第二修正值。
附图说明
[0020] 通过以下参照附图对本发明的实施方式进行的详细描述,本发明的上述及其它特征、本发明的优点会变得更加清楚,其中,附图标记表示本发明的要素。
[0021] 图1是表示本发明的一实施方式所涉及的电动助力转向装置的概略结构的示意图。
[0022] 图2是表示ECU的电结构的框图
[0023] 图3是用于说明补偿修正值设定部的动作的流程图
[0024] 图4是表示图3的步骤S4的处理的详细顺序的流程图。
[0025] 图5是表示ECU的电结构的其它例子的框图。
[0026] 图6是用于说明补偿修正值设定部的动作的流程图。
[0027] 图7是表示图6的步骤S34的处理的详细的顺序的流程图。

具体实施方式

[0028] 下面,参照附图对该发明的实施方式进行详细说明。
[0029] 图1是表示本发明的一实施方式所涉及的电动助力转向装置的概略结构的示意图。
[0030] 电动助力转向装置(EPS)1具备作为用于对车辆进行方向操纵的转向操纵部件的方向盘2、与该方向盘2的旋转联动地使转向轮3转向的转向机构4、以及用于辅助驾驶员的转向操纵的转向操纵辅助机构5。方向盘2与转向机构4经由转向轴6以及中间轴7机械式连结。
[0031] 转向轴6包括与方向盘2连结的输入轴8和与中间轴7连结的输出轴9。输入轴8与输出轴9经由扭杆10以能够相对旋转的方式连结。
[0032] 在扭杆10的附近配置有转矩传感器11。转矩传感器11基于输入轴8以及输出轴9的相对旋转位移量,检测给予方向盘2的转向操纵转矩Th。在该实施方式中,通过转矩传感器11检测的转向操纵转矩Th例如为,用于向右方向的转向操纵的转矩检测为正的值,用于向左方向的转向操纵的转矩检测为负的值,其绝对值越大转向操纵转矩的大小越大。
[0033] 转向机构4由包括小齿轮轴13和作为转向轴的齿条轴14的齿条小齿轮机构构成。在齿条轴14的各端部经由转向横拉杆15以及转向节臂(省略图示)连结有转向轮3。小齿轮轴13与中间轴7连结。小齿轮轴13与方向盘2的转向操纵联动地旋转。在小齿轮轴13的前端(在图1中为下端)连结有小齿轮16。
[0034] 齿条轴14沿着汽车的左右方向直线状地延伸。在齿条轴14的轴向的中间部形成有与小齿轮16啮合的齿条17。通过该小齿轮16以及齿条17,小齿轮轴13的旋转转换为齿条轴14的轴向移动。通过使齿条轴14沿轴向移动,能够使转向轮3转向。
[0035] 若对方向盘2进行转向操纵(旋转),则该旋转经由转向轴6以及中间轴7传递至小齿轮轴13。然后,小齿轮轴13的旋转通过小齿轮16以及齿条17转换为齿条轴14的轴向移动。
由此,转向轮3被转向。
[0036] 转向操纵辅助机构5包括转向操纵辅助用的电动马达18和用于将电动马达18的输出转矩传递到转向机构4的减速机构19。电动马达18是具有两组三相马达线圈18A、18B(参照图2)的三相无刷马达,如后述那样被两个系统的驱动电路32、34(参照图2)驱动。在电动马达18配置有用于检测电动马达18的转子的旋转的、例如由解析器构成的旋转角传感器
23。减速机构19由包括蜗杆轴20和与该蜗杆轴20啮合的蜗轮21的蜗轮蜗杆机构构成。
[0037] 蜗杆轴20被电动马达18旋转驱动。另外,蜗轮21与转向轴6以能够一体旋转的方式连结。蜗轮21被蜗杆轴20旋转驱动。
[0038] 若蜗杆轴20被电动马达18旋转驱动,则蜗轮21旋转驱动,而转向轴6旋转。然后,转向轴6的旋转经由中间轴7传递到小齿轮轴13。小齿轮轴13的旋转转换为齿条轴14的轴向移动。由此,转向轮3被转向。即,通过由电动马达18旋转驱动蜗杆轴20,转向轮3被转向。
[0039] 在车辆设置有用于检测电动马达18的周边温度T的温度传感器24和用于检测车速V的车速传感器25。通过温度传感器24检测出的温度T、通过车速传感器25检测到的车速V、通过转矩传感器11检测出的转向操纵转矩Th、旋转角传感器23的输出信号等被输入到电子控制单元(ECU)12。ECU12基于这些输入信号来控制电动马达18。
[0040] 图2是表示ECU12的电结构的框图。
[0041] 将设置于电动马达18的两组三相马达线圈18A、18B中的一方称为第一马达线圈18A,将另一方称为第二马达线圈18B。第一马达线圈18A具有U相、V相以及W相的定子线圈。
第二马达线圈18B具有R相、S相以及T相的定子线圈。在该实施方式中,例如,R相、S相以及T相分别与U相、V相以及W相相位相同。
[0042] ECU12包括微型计算机31、被微型计算机31控制并向电动马达18的第一马达线圈18A供给电力的第一驱动电路(逆变器)32、被微型计算机31控制并向电动马达18的第二马达线圈18B供给电力的第二驱动电路(逆变器)34。另外,ECU12包括用于检测分别在第一马达线圈18A的U相、V相以及W相的定子线圈流动的U相电流Iu、V相电流Iv以及W相电流Iw的电流传感器33u、33v、33w和用于检测分别在第二马达线圈的R相、S相以及T相的定子线圈流动的R相电流Ir、S相电流Is以及T相电流It的电流传感器35r、35s、35t。
[0043] 微型计算机31具备CPU以及存储器(ROM、RAM、非易失性存储器40等存储器),并通过执行规定的程序来作为多个功能处理部发挥作用。该多个功能处理部包括电流指令值运算部41、指令值分配部42、用于驱动控制第一驱动电路32的第一控制部60A、用于驱动控制第二驱动电路34的第二控制部60B、旋转角运算部48、角速度运算部49、以及补偿修正值设定部50。第一控制部60A包括第一电压指令值运算部43A、第一指令值修正部44A、第一二相三相转换及PWM生成部45A、第一检测电流修正部46A、以及第一三相二相转换部47A。第二控制部60B包括第二电压指令值运算部43B、第二指令值修正部44B、第二二相三相转换及PWM生成部45B、第二检测电流修正部46B、以及第二三相二相转换部47B。
[0044] 旋转角运算部48基于旋转角传感器23的输出信号,对电动马达18的转子的旋转角θ(电角度)进行运算。由旋转角运算部48运算出的转子旋转角θ被给予至第一以及第二二相三相转换及PWM生成部45A、45B及第一以及第二三相二相转换部47A、47B。角速度运算部49通过对由旋转角运算部48运算出的旋转角θ进行时间微分,对电动马达18的角速度ω进行运算。由角速度运算部49运算出的角速度ω被给予至电流指令值运算部41和第一以及第二电压指令值运算部43A、43B。
[0045] 电流指令值运算部41基于由转矩传感器11检测出的转向操纵转矩Th、由车速传感器25检测出的车速V、以及由角速度运算部49运算出的电动马达18的角速度ω,将dq坐标系的坐标轴中应该流动的电流值设定为电流指令值(基本电流指令值)。具体而言,电流指令值运算部41对d轴电流指令值Id以及q轴电流指令值Iq(下面,在对它们进行总称时称为二相电流指令值Idq)进行运算。
[0046] 电流指令值运算部41首先通过对转向操纵转矩Th乘以与车速V相应的车速增益Gv(Gv>0)来运算目标转矩Tm。对于车速增益Gv,例如,车速V越大越取较小的值。因此,转向操纵转矩Th的绝对值越大则目标转矩Tm的绝对值越大,车速V越大则目标转矩Tm的绝对值越小。接下来,电流指令值运算部41通过将目标转矩Tm除以电动马达18的转矩常数Kt,对q轴电流指令值Iq进行运算。接下来,电流指令值运算部41基于存储有电动马达的角速度与d轴电流指令值的关系的图表和由角速度运算部49运算出的电动马达18的角速度ω,对与角速度ω相应的d轴电流指令值Id进行运算。根据该d轴电流指令值Id进行所谓的弱磁控制。由电流指令值运算部41运算出的二相电流指令值Idq被给予至指令值分配部42。
[0047] 指令值分配部42将二相电流指令值Idq分配给第一控制部60A以及第二控制部60B。在该实施方式中,通常情况下,指令值分配部42将二相电流指令值Idq对第一控制部
60A以及第二控制部60B各分配二分之一。换句话说,通常情况下,二相电流指令值Idq向第一控制部60A的分配率以及二相电流指令值Idq向第二控制部60B的分配率均为50%。将分配给第一控制部60A的二相电流指令值称为第一二相电流指令值Idq_1。第一二相电流指令值Idq_1由第一d轴电流指令值Id_1以及第一q轴电流指令值Iq_1构成。将分配给第二控制部60B的二相电流指令值称为第二二相电流指令值Idq_2。第二二相电流指令值Idq_
2由第二d轴电流指令值Id_2以及第二q轴电流指令值Iq_2构成。
[0048] 首先,对第一控制部60A进行说明。第一检测电流修正部46A对由电流传感器33u、33v、33w检测出的U相检测电流Iu、V相检测电流Iv以及W相检测电流Iw(UVW坐标系的三相检测电流Iu、Iv、Iw)进行补偿修正。具体而言,第一检测电流修正部46A基于下式(1)、(2)、(3)来修正U相检测电流Iu、V相检测电流Iv以及W相检测电流Iw。
[0049] Iu’=Iu-βu…(1)
[0050] Iv’=Iv-βv…(2)
[0051] Iw’=Iw-βw…(3)
[0052] βu、βv以及βw分别是针对U相检测电流Iu、V相检测电流Iv以及W相检测电流Iw的补偿修正值。这些补偿修正值βu、βv、βw由补偿修正值设定部50设定。
[0053] 补偿修正后的U相检测电流Iu’、V相检测电流Iv’以及W相检测电流Iw’被给予至第一三相二相转换部47A。第一三相二相转换部47A将补偿修正后的U相检测电流Iu’、V相检测电流Iv’以及W相检测电流Iw’坐标转换为dq坐标系的二相检测电流亦即d轴检测电流Id_1’以及q轴检测电流Iq_1’。该坐标转换使用由旋转角运算部48运算出的转子旋转角θ。
[0054] 通常情况下,第一电压指令值运算部43A基于分配给第一控制部60A的第一d轴电流指令值Id_1以及第一q轴电流指令值Iq_1和由第一三相二相转换部47A运算出的d轴检测电流Id_1’以及q轴检测电流Iq_1’,对第一d轴电压指令值Vd_1以及第一q轴电压指令值Vq_1(第一二相电压指令值)进行运算。
[0055] 具体而言,第一电压指令值运算部43A首先对第一d轴电流指令值Id_1以及第一q轴电流指令值Iq_1进行修正。修正后的第一d轴电流指令值Id_1以及第一q轴电流指令值Iq_1由下式(4)、(5)表示。
[0056] 修正后的d轴电流指令值=上一次的修正后的d轴电流指令值+(Id_1-Id_1’)…(4)
[0057] 修正后的q轴电流指令值=上一次的修正后的q轴电流指令值+(Iq_1-Iq_1’)…(5)
[0058] 需要说明的是,上一次的修正后的d轴电流指令值以及上一次的修正后的q轴电流指令值的初始值例如为零。
[0059] 接下来,第一电压指令值运算部43A将通过上述式(4)得到的修正后的d轴电流指令值作为Id_1,并将通过上述式(5)得到的修正后的q轴电流指令值作为Iq_1,通过下式(6)、(7)对第一d轴电压指令值Vd_1以及第一q轴电压指令值Vq_1进行运算。
[0060] Vd_1=r1·Id_1-ω·Lq·Iq_1…(6)
[0061]
[0062] ω是由角速度运算部49运算出的电动马达18的角速度,r1是第一马达线圈18A的电阻,Ld是电动马达18的d轴电感,Lq是电动马达18的q轴电感, 是永磁的磁通。需要说明的是,r1、Lq、Ld、 是预先设定的。
[0063] 通常情况下,第一指令值修正部44A将由第一电压指令值运算部43A运算出的第一d轴电压指令值Vd_1以及第一q轴电压指令值Vq_1直接作为修正后的第一d轴电压指令值Vd_1’以及第一q轴电压指令值Vq_1’给予至第一二相三相转换及PWM生成部45A。
[0064] 第一二相三相转换及PWM生成部45A首先将从第一指令值修正部44A给予的第一d轴电压指令值Vd_1’以及第一q轴电压指令值Vq_1’坐标转换为三相电压指令值Vuvw。该坐标转换使用由旋转角运算部48运算出的转子旋转角θ。三相电压指令值Vuvw由U相电压指令值Vu、V相电压指令值Vv以及W相电压指令值Vw构成。然后,第一二相三相转换及PWM生成部45A生成分别与U相电压指令值Vu、V相电压指令值Vv以及W相电压指令值Vw对应的占空比的U相PWM信号、V相PWM信号以及W相PWM信号,并供给至第一驱动电路32。
[0065] 第一驱动电路32由与U相、V相以及W相对应的三相逆变器电路构成。构成该逆变器电路的功率元件被从第一二相三相转换及PWM生成部45A给予的PWM信号控制,由此相当于三相电压指令值Vuvw的电压被施加至电动马达18的第一马达线圈18A的各相的定子线圈。由此,以在第一马达线圈18A流动的马达电流接近由指令值分配部42分配给第一控制部60A的第一电流指令值Idq_1的方式进行控制。
[0066] 接下来,对第二控制部60B进行说明。第二检测电流修正部46B对由电流传感器33r、33s、33t检测出的R相检测电流Ir、S相检测电流Is以及T相检测电流It(RST坐标系的三相检测电流Ir、Is、It)进行补偿修正。具体而言,第二检测电流修正部46B基于下式(8)、(9)、(10)对R相检测电流Ir、S相检测电流Is以及T相检测电流It进行修正。
[0067] Ir’=Ir-βr…(8)
[0068] Is’=Is-βs…(9)
[0069] It’=It-βt…(10)
[0070] βr、βs以及βt分别是针对R相检测电流Ir、S相检测电流Is以及T相检测电流It的补偿修正值。这些补偿修正值βu、βv、βw由补偿修正值设定部50设定。
[0071] 补偿修正后的R相检测电流Ir’、S相检测电流Is’以及T相检测电流It’被给予至第二三相二相转换部47B。第二三相二相转换部47B将补偿修正后的R相检测电流Ir’、S相检测电流Is’以及T相检测电流It’坐标转换为dq坐标系的二相检测电流亦即d轴检测电流Id_2’以及q轴检测电流Iq_2’。该坐标转换使用由旋转角运算部48运算出的转子旋转角θ。
[0072] 通常情况下,第二电压指令值运算部43B基于分配给第二控制部60B的第二d轴电流指令值Id_2以及第二q轴电流指令值Iq_2和由第二三相二相转换部47B运算出的d轴检测电流Id_2’以及q轴检测电流Iq_2’,对第二d轴电压指令值Vd_2以及第二q轴电压指令值Vq_2(第二二相电压指令值)进行运算。
[0073] 具体而言,第二电压指令值运算部43B首先对第二d轴电流指令值Id_2以及第二q轴电流指令值Iq_2进行修正。修正后的第二d轴电流指令值Id_2以及第二q轴电流指令值Iq_2由下式(11)、(12)表示。
[0074] 修正后的d轴电流指令值=上一次的修正后的d轴电流指令值+(Id_2-Id_2’)…(11)
[0075] 修正后的q轴电流指令值=上一次的修正后的q轴电流指令值+(Iq_2-Iq_2’)…(12)
[0076] 需要说明的是,上一次的修正后的d轴电流指令值以及上一次的修正后的q轴电流指令值的初始值例如为零。
[0077] 接下来,第二电压指令值运算部43B将通过上述式(11)得到的修正后的d轴电流指令值作为Id_2,并将通过上述式(12)得到的修正后的q轴电流指令值作为Iq_2,通过下式(13)、(14)对第二d轴电压指令值Vd_2以及第二q轴电压指令值Vq_2进行运算。
[0078] Vd_2=r2·Id_2-ω·Lq·Iq_2…(13)
[0079]
[0080] ω是由角速度运算部49运算出的电动马达18的角速度,r2是第二马达线圈18B的电阻,Ld是电动马达18的d轴电感,Lq是电动马达18的q轴电感, 是永久磁铁的磁通。需要说明的是,r2、Lq、Ld、 是预先设定的。
[0081] 通常情况下,第二指令值修正部44B将由第二电压指令值运算部43B运算出的第二d轴电压指令值Vd_2以及第二q轴电压指令值Vq_2直接作为修正后的第二d轴电压指令值Vd_2’以及第二q轴电压指令值Vq_2’给予至第二二相三相转换及PWM生成部45B。
[0082] 第二二相三相转换及PWM生成部45B首先将从第二指令值修正部44B给予的第二d轴电压指令值Vd_2’以及第二q轴电压指令值Vq_2’坐标转换为三相电压指令值Vrst。该坐标转换使用由旋转角运算部48运算出的转子旋转角θ。三相电压指令值Vrst由R相电压指令值Vr、S相电压指令值Vs以及T相电压指令值Vt构成。然后,第二二相三相转换及PWM生成部45B生成分别与R相电压指令值Vr、S相电压指令值Vs以及T相电压指令值Vt对应的占空比的R相PWM信号、S相PWM信号以及T相PWM信号,并供给至第二驱动电路34。
[0083] 第二驱动电路34由与U相、V相以及W相对应的三相逆变器电路构成。构成该逆变器电路的功率元件被从第二二相三相转换及PWM生成部45B给予的PWM信号控制,由此相当于三相电压指令值Vrst的电压被施加至电动马达18的第二马达线圈18B的各相的定子线圈。由此,以在第二马达线圈18B流动的马达电流接近由指令值分配部42分配给第二控制部60B的第二电流指令值Idq_2的方式进行控制。
[0084] 接下来,对补偿修正值设定部50进行说明。若温度状况等发生变化,则电流传感器33u、33v、33w、35r、35s、35t的特性发生变化。因此,需要根据温度状况等修正(更新)用于修正电流传感器33u、33v、33w、35r、35s、35t的检测值Iu、Iv、Iw、Ir、Is、It的补偿修正值βu、βv、βw、βr、βs、βt。补偿修正值设定部50几乎定期地对补偿修正值βu、βv、βw、βr、βs、βt进行修正。
[0085] 预先求出在基准温度(例如25℃)下,在电动马达18未旋转的状态下,三相检测电流Iu、Iv、Iw成为零的第一二相电压指令值Vd_1以及Vq_1,并作为ΔVd_1以及ΔVq_1存储于非易失性存储器40。同样,预先求出在基准温度下,在电动马达18未旋转的状态下,三相检测电流Ir、Is、It成为零的第二二相电压指令值Vd_2以及Vq_2,并作为ΔVd_2以及ΔVq_2存储于非易失性存储器40。
[0086] 另外,预先求出分别针对基准温度下的三相检测电流Iu、Iv以及Iw的补偿修正值βu、βv以及βw,并作为基准补偿修正值βuo、βvo以及βwo存储于非易失性存储器40。同样,预先求出分别针对基准温度下的三相检测电流Ir、Is以及It的补偿修正值βr、βs以及βt,并作为基准补偿修正值βro、βso以及βto存储于非易失性存储器40。
[0087] 图3是用于说明补偿修正值设定部的动作的流程图。
[0088] 补偿修正值设定部50判别从实施上一次的补偿修正值的修正处理(后述的步骤S4的处理)开始是否经过了一定期间(步骤S1)。在从上一次的补偿修正值的修正处理的实施开始未经过一定期间的情况下(步骤S1:否),补偿修正值设定部50返回到步骤S1。
[0089] 在判别为从上一次的补偿修正值的修正处理的实施开始经过了一定期间的情况下(步骤S1:是),补偿修正值设定部50移至步骤S2。在步骤S2中,判别由温度传感器24检测出的当前的检测温度T是否从上一次的补偿修正值的修正处理的实施时的检测温度Tb(下
面,称为上一次修正实施时的检测温度Tb)发生变化。上一次修正实施时的检测温度Tb存储于非易失性存储器40(参照后述的图4的步骤S11)。
[0090] 在判别为当前的检测温度T未从上一次修正实施时的检测温度Tb发生变化的情况下(步骤S2:否),补偿修正值设定部50返回到步骤S2。在判别为当前的检测温度T从上一次修正实施时的检测温度Tb发生变化的情况下(步骤S2:是),补偿修正值设定部50判别由电流指令值运算部41运算出的q轴电流指令值Iq是否在额定电流的1/2以下(步骤S3)。这里,额定电流是指两个系统的逆变器(两个系统的驱动电路)能够输出的电流量。在q轴电流指令值Iq比额定电流的1/2大的情况下(步骤S3:否),补偿修正值设定部50返回到步骤S3。需要说明的是,在仅通过一个系统的逆变器能够输出系统要求的最大转矩的情况下,也可以省略步骤S3。
[0091] 在步骤S3中,判别为q轴电流指令值Iq在额定电流的1/2以下的情况下(步骤S3:是),补偿修正值设定部50移至步骤S4实施补偿修正值的修正处理。对于补偿修正值的修正处理的详细内容,在下文中进行说明。
[0092] 若步骤S4的补偿修正值的修正处理结束,则补偿修正值设定部50在使微型计算机31内的各功能处理部的动作返回到通常情况下的动作(步骤S5)之后,结束本次处理。
[0093] 图4是表示图3的步骤S4的处理(补偿修正值的修正处理)的详细顺序的流程图。
[0094] 补偿修正值设定部50获取由温度传感器24检测出的温度T,并作为上一次的检测温度Tb存储于非易失性存储器40(步骤S11)。
[0095] 接下来,补偿修正值设定部50判定修正对象判别用标志F是否被复位(F=0)(步骤S12)。修正对象判别用标志F是用于存储通过上一次的修正处理修正的补偿修正值是第一控制部60A的补偿修正值βu、βv、βw还是第二控制部60B的补偿修正值βr、βs、βt的标志。如后述那样,在通过修正处理修正了第二控制部60B的补偿修正值βr、βs、βt的情况下,修正对象判别用标志F被置位(F=1)(参照步骤S19),在通过修正处理修正了第一控制部60A的补偿修正值βu、βv、βw的情况下,修正对象判别用标志F被复位(F=0)(参照步骤S26)。修正对象判别用标志F的初始值为零。
[0096] 在修正对象判别用标志F被复位(F=0)的情况下(步骤S12:是),补偿修正值设定部50以二相电流指令值Idq向第一控制部60A的分配率为100%,二相电流指令值Idq向第二控制部60B的分配率为0%的方式,控制指令值分配部42(步骤S13)。由此,指令值分配部42将由电流指令值运算部41运算出的二相电流指令值Id、Iq设定为分配给第一控制部60A的二相电流指令值Id_1、Iq_1,并且将分配给第二控制部60B的二相电流指令值Iq_2、Id_2设定为0。
[0097] 接下来,补偿修正值设定部50使第二控制部60B的反馈停止(步骤S14)。换句话说,补偿修正值设定部50停止向第二电压指令值运算部43B的电流反馈。由此,第二电压指令值运算部43B基于下式(15)、(16)对二相电压指令值Vd_2、Vq_2进行运算。
[0098] Vd_2=r2·Id_2-ω·Lq·Iq_2…(15)
[0099]
[0100] 上述式(15)、(16)中的Iq_2、Id_2是从指令值分配部42给予第二电压指令值运算部43B的二相电流指令值Iq_2、Id_2(此时,Iq_2=Id_2=0)。
[0101] 由于Id_2=0,Iq_2=0,所以通过上述式(15)、(16)运算出的二相电压指令值Vd_2(=0)、 为抵消由于反电动势在第二马达线圈18B流动的电流这样的二相电压指令值。
[0102] 接下来,补偿修正值设定部50对第二指令值修正部44B给予二相电压指令值的修正指示(步骤S15)。由此,第二指令值修正部44B通过下式(17)、(18)修正由第二电压指令值运算部43B运算出的二相电压指令值Vd_2、Vq_2。
[0103] Vd_2’=Vd_2+ΔVd_2…(17)
[0104] Vq_2’=Vq_2+ΔVq_2…(18)
[0105] ΔVd_2以及ΔVq_2是在电动马达18未旋转的状态下,在基准温度下,三相检测电流Ir、Is、It成为零的二相电压指令值Vd_2以及Vq_2。
[0106] 该修正后的二相电压指令值Vd_2’、Vq_2’被给予至第二二相三相转换及PWM生成部45B,被坐标转换为三相电压指令值Vr、Vs、Vt,并生成与它们对应的占空比的R相PWM信号、S相PWM信号以及T相PWM信号。然后,这些PWM信号被供给至第二驱动电路34。
[0107] 通过上述式(17)、(18)运算出的修正后的二相电压指令值Vd_2’、Vq_2’是对用于抵消由于反电动势在第二马达线圈18B流动的电流的二相电压指令值Vd_2、Vq_2加上在电动马达18未旋转时在基准温度下三相检测电流Ir、Is、It成为零的二相电压指令值ΔVd_2以及ΔVq_2后的值。因此,若当前的温度为基准温度,则修正后的二相电压指令值Vd_2’、Vq_2’在电动马达18以角速度ω旋转的当前的状况下,理应相当于三相检测电流Ir、Is、It成为零的二相电压指令值。
[0108] 因此,补偿修正值设定部50获取由电流传感器35r、35s、35t检测出的三相检测电流Ir、Is以及It(步骤16)。考虑获取到的三相检测电流Ir,Is以及It是相对于基准温度下的补偿修正值βro、βso以及βto的基于温度的误差。因此,补偿修正值设定部50基于下式(19)、(20)、(21)来修正补偿修正值βr、βs以及βt(步骤S17)。
[0109] βr=βro-Ir…(19)
[0110] βs=βso-Is…(20)
[0111] βt=βto-It…(21)
[0112] 然后,补偿修正值设定部50将修正后的补偿修正值βr、βs以及βt作为补偿修正值βr、βs以及βt设定给第二检测电流修正部46B(步骤S18)。
[0113] 接下来,补偿修正值设定部50在对修正对象判别用标志F进行置位(F=1)之后(步骤S19),移至图3的步骤S5。
[0114] 在上述步骤S12中,修正对象判别用标志F被置位(F=1)的情况下(步骤S12:否),补偿修正值设定部50以二相电流指令值Idq向第二控制部60B的分配率为100%,二相电流指令值Idq向第一控制部60A的分配率为0%的方式,控制指令值分配部42(步骤S20)。由此,指令值分配部42将由电流指令值运算部41运算出的二相电流指令值Iq、Id设定为分配给第二控制部60B的二相电流指令值Iq_2、Id_2,并且将分配给第一控制部60A的二相电流指令值Iq_1、Id_1设定为0。
[0115] 接下来,补偿修正值设定部50使第一控制部60A的反馈停止(步骤S21)。换句话说,补偿修正值设定部50停止向第一电压指令值运算部43A的电流反馈。由此,第一电压指令值运算部43A基于下式(22)、(23)对二相电压指令值Vd_1、Vq_1进行运算。
[0116] Vd_1=r1·Id_1-ω·Lq·Iq_1…(22)
[0117]
[0118] 上述式(22)、(23)中的Iq_1、Id_1是从指令值分配部42给予第一电压指令值运算部43A的二相电流指令值Iq_1、Id_1(此时,Iq_1=Id_1=0)。
[0119] 由于Id_1=0,Iq_1=0,所以通过上述式(22)、(23)运算出的二相电压指令值Vd_1(=0)、 为抵消由于反电动势在第一马达线圈18A流动的电流这样的二相电压指令值。
[0120] 接下来,补偿修正值设定部50对第一指令值修正部44A给予二相电压指令值的修正指示(步骤S22)。由此,第一指令值修正部44A根据下式(24)、(25)对由第一电压指令值运算部43A运算出的二相电压指令值Vd_1、Vq_1进行修正。
[0121] Vd_1’=Vd_1+ΔVd_1…(24)
[0122] Vq_1’=Vq_1+ΔVq_1…(25)
[0123] ΔVd_1以及ΔVq_1是在电动马达18未旋转的状态下,在基准温度下,三相检测电流Iu、Iv、Iw成为零的二相电压指令值Vd_1以及Vq_1。
[0124] 该修正后的二相电压指令值Vd_1’、Vq_1’被给予至第一二相三相转换及PWM生成部45A,被坐标转换为三相电压指令值Vu、Vv、Vw,并生成与它们对应的占空比的U相PWM信号、V相PWM信号以及W相PWM信号。然后,这些PWM信号被供给至第一驱动电路32。
[0125] 通过上述式(24)、(25)运算出的修正后的二相电压指令值Vd_1’、Vq_1’是对用于抵消由于反电动势在第一马达线圈18A流动的电流的二相电压指令值Vd_1、Vq_1加上在电动马达18未旋转时在基准温度下三相检测电流Iu、Iv、Iw成为零的二相电压指令值ΔVd_1以及ΔVq_1后的值。因此,若当前的温度为基准温度,则修正后的二相电压指令值Vd_2’、Vq_2’在电动马达18以角速度ω旋转的当前的状况下,理应相当于三相检测电流Ir、Is、It成为零的二相电压指令值。
[0126] 因此,补偿修正值设定部50获取由电流传感器33u、33v、33w检测出的三相检测电流Iu、Iv以及Iw(步骤23)。考虑获取到的三相检测电流Iu、Iv以及Iw是相对于基准温度下的补偿修正值βuo、βvo以及βwo的基于温度的误差。因此,补偿修正值设定部50基于下式(26)、(27)、(28)修正补偿修正值βu、βv以及βw(步骤24)。
[0127] βu=βuo-Iu…(26)
[0128] βv=βvo-Iv…(27)
[0129] βw=βwo-Iw…(28)
[0130] 然后,补偿修正值设定部50将修正后的补偿修正值βu、βv以及βw作为补偿修正值βu、βv以及βw设定给第一检测电流修正部46A(步骤S25)。
[0131] 接下来,补偿修正值设定部50将修正对象判别用标志F复位(F=0)(步骤S26),之后移至图3的步骤S5。
[0132] 在图3的流程图中,也可以省略步骤S2的处理。此时,也省略图4的步骤S11的处理。
[0133] 根据上述的实施方式,能够不停止电动助力转向装置的动作而修正补偿修正值βu、βv、βw以及补偿修正值βr、βs、βt。由此,能够几乎定期地修正补偿修正值βu、βv、βw以及补偿修正值βr、βs、βt,所以能够使检测电流Iu、Iv、Iw、Ir、Is、It的由于温度所引起的误差有效地降低。
[0134] 图5是表示ECU12的电结构的其它例子的框图。在图5中,对与上述的图2的各部对应的部分标注与图2相同的附图标记而表示。
[0135] 在图5的构成中,在从第一驱动电路32向第一马达线圈18A供给电力的供电路径(连接线)设置有第一继电器36u、36v、36w(第一路径开关器)。同样,在从第二驱动电路34向第二马达线圈18B供给电力的供电路径(连接线)设置有第二继电器37r、37s、37t(第二路径开关器)。这些继电器36u、36v、36w、37r、37s、37t在通常情况下为接通状态(闭合状态)。
[0136] 图5的电流指令值运算部41的动作以及指令值分配部42的动作与图2的电流指令值运算部41的动作以及指令值分配部42的动作相同。图5的第一控制部60A以及第二控制部
60B的通常情况下的动作与图2的第一控制部60A以及第二控制部60B的通常情况下的动作
相同。
[0137] 图5的补偿修正值设定部50的动作与图2的补偿修正值设定部50的动作不同,因此对图5的补偿修正值设定部50的动作进行说明。
[0138] 图6是用于说明补偿修正值设定部的动作的流程图。
[0139] 补偿修正值设定部50判别从实施上一次的补偿修正值的修正处理(后述的步骤S34的处理)开始是否经过了一定期间(步骤S31)。在从上一次的补偿修正值的修正处理的实施开始未经过一定期间的情况下(步骤S31:否),补偿修正值设定部50返回到步骤S31。
[0140] 在判别为从上一次的补偿修正值的修正处理的实施开始经过了一定期间的情况下(步骤S31:是),补偿修正值设定部50移至步骤S32。在步骤S32中,判别由温度传感器24检测出的当前的检测温度T是否从上一次的补偿修正值的修正处理的实施时的检测温度Tb
(下面,称为上一次修正实施时的检测温度Tb)发生变化。上一次修正实施时的检测温度Tb存储于非易失性存储器40(参照后述的图7的步骤S41)。
[0141] 在判别为当前的检测温度T未从上一次修正实施时的检测温度Tb发生变化的情况下(步骤S32:否),补偿修正值设定部50返回到步骤S32。在判别为当前的检测温度T从上一次修正实施时的检测温度Tb发生变化的情况下(步骤S32:是),补偿修正值设定部50判别由电流指令值运算部41运算出的q轴电流指令值Iq是否在额定电流的1/2以下(步骤S3)。这
里,额定电流是指两个系统的逆变器(两个系统的驱动电路)能够输出的电流量。在q轴电流指令值Iq比额定电流的1/2大的情况下(步骤S33:否),补偿修正值设定部50返回到步骤
S33。需要说明的是,在仅通过一个系统的逆变器能够输出系统要求的最大转矩的情况下,也可以省略步骤S3。
[0142] 在步骤S33中,判别为q轴电流指令值Iq在额定电流的1/2以下的情况下(步骤S33:是),补偿修正值设定部50移至步骤S34实施补偿修正值的修正处理。对于补偿修正值的修正处理的详细内容,在下文中进行说明。
[0143] 若步骤S34的补偿修正值的修正处理结束,则补偿修正值设定部50在使指令值分配部42的动作返回到通常情况下的动作(步骤S35)之后,结束本次处理。
[0144] 图7是表示图6的步骤S34的处理(补偿修正值的修正处理)的详细顺序的流程图。
[0145] 补偿修正值设定部50获取由温度传感器24检测出的温度T,并作为上一次的检测温度Tb存储于非易失性存储器40(步骤S41)。
[0146] 接下来,补偿修正值设定部50判定修正对象判别用标志F是否被复位(F=0)(步骤S42)。修正对象判别用标志F与在图4中说明的修正对象判别用标志F相同。在修正对象判别用标志F被复位(F=0)的情况下(步骤S42:是),补偿修正值设定部50以二相电流指令值Idq向第一控制部60A的分配率为100%,二相电流指令值Idq向第二控制部60B的分配率为0%的方式,控制指令值分配部42(步骤S43)。由此,指令值分配部42将由电流指令值运算部41运算出的二相电流指令值Iq、Id设定为分配给第一控制部60A的二相电流指令值Iq_1、Id_1,并且将分配给第二控制部60B的二相电流指令值Iq_2、Id_2设定为0。
[0147] 接下来,补偿修正值设定部50使第二继电器37r、37s、37t为断开状态(步骤S44)。由此,在用于从第二驱动电路34向电动马达18供给电力的供电路径(连接线)流动的电流为零。因此,由电流传感器35r、35s、35t检测出的电流理应与温度无关地为零。
[0148] 因此,补偿修正值设定部50获取由电流传感器35r、35s、35t检测出的三相检测电流Ir、Is以及It(步骤45)。考虑获取到的三相检测电流Ir、Is以及It为补偿误差。因此,补偿修正值设定部50将获取到的三相检测电流Ir、Is以及It作为补偿修正值βr、βs、βt设定给第二检测电流修正部46B(步骤S46)。需要说明的是,补偿修正值βr、βs、βt的初始值既可以是预先设定的基准温度(例如25℃)下的补偿修正值βr、βs、βt,也可以是这以外的规定的值。
[0149] 接下来,补偿修正值设定部50使第二继电器37r、37s、37t返回到接通状态(步骤S47)。接下来,补偿修正值设定部50将修正对象判别用标志F置位(F=1)(步骤S48),之后移至图6的步骤S35。
[0150] 在上述步骤S42中,在修正对象判别用标志F被置位(F=1)的情况下(步骤S42:否),补偿修正值设定部50以二相电流指令值Idq向第二控制部60B的分配率为100%,二相电流指令值Idq向第一控制部60A的分配率为0%的方式,控制指令值分配部42(步骤S49)。
由此,指令值分配部42将由电流指令值运算部41运算出的二相电流指令值Iq、Id设定为分配给第二控制部60B的二相电流指令值Iq_2、Id_2,并且将分配给第一控制部60A的二相电流指令值Iq_1、Id_1设定为0。
[0151] 接下来,补偿修正值设定部50使第一继电器36u、36v、36w为断开状态(步骤S50)。由此,在用于从第一驱动电路32向电动马达18供给电力的供电路径(连接线)流动的电流为零。因此,由电流传感器33u、33v、33w检测出的电流理应与温度无关地为零。
[0152] 因此,补偿修正值设定部50获取由电流传感器33u、33v、33w检测出的三相检测电流Iu、Iv以及Iw(步骤51)。考虑获取到的三相检测电流Iu、Iv以及Iw是补偿误差。因此,补偿修正值设定部50将获取到的三相检测电流Iu、Iv以及Iw作为补偿修正值βu、βv、βw设定给第一检测电流修正部46A(步骤S52)。需要说明的是,补偿修正值βu、βv、βw的初始值既可以是预先设定的基准温度(例如25℃)下的补偿修正值βu、βv、βw,也可以是这以外的规定的值。
[0153] 接下来,补偿修正值设定部50使第一继电器36u、36v、36w返回到接通状态(步骤S53)。接下来,补偿修正值设定部50将修正对象判别用标志F复位(F=0)(步骤S54),之后移至图6的步骤S35。
[0154] 在图6的流程图中,也可以省略步骤S32的处理。该情况下,也省略图7的步骤S41的处理。
[0155] 根据上述的实施方式,能够不停止电动助力转向装置的动作而修正补偿修正值βu、βv、βw以及补偿修正值βr、βs、βt。由此,能够几乎定期地修正补偿修正值βu、βv、βw以及补偿修正值βr、βs、βt,所以能够使检测电流Iu、Iv、Iw、Ir、Is、It的由于温度所引起的误差有效地降低。
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