[發明專利]電動機控制器和電動助力轉向設備

無效

• 申請號: 200980111532.X
• 申請日: 2009-03-30
• 公開（公告）號: CN101981806A
• 公開（公告）日: 2011-02-23
• 發明（設計）人: 上田武史;長瀨茂樹;吉田航也
• 申請（專利權）人: 株式會社捷太格特
• 主分類號: H02P6/16
• 分類號: H02P6/16;B62D5/04;B62D6/00;B62D101/00;B62D119/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 魏金霞;田軍鋒

技術領域

本發明涉及一種電動機控制器以及一種配備有所述電動機控制器的電動助力轉向設備。

背景技術

在現有技術中，使用電動助力轉向設備，該電動助力轉向設備用于通過響應駕駛員施加于方向盤(手柄)上的轉向力矩驅動電動機來向車輛的轉向機構施加轉向助力。電刷電動機在現有技術中被廣泛地用作電動助力轉向設備的電動機。從改進可靠性和耐用性、減少慣性等方面，現在也使用無刷電動機。

為了控制由電動機產生的轉矩，通常電動機控制器檢測流過電動機的電流，然后基于要供給至電動機的電流與檢測到的電流之間的差值進行PI控制(比例積分控制)。該電動機例如是三相無刷電動機。為了檢測兩相或更多相中的電流，為電動機控制器設置兩個或三個電流傳感器。此外，由于在d-q軸/三相變換、各種操作等(其細節在下文描述)中使用電動機的旋轉角，因此設置有傳感器(例如解析器、霍爾集成電路或類似裝置)以檢測電動機的旋轉角。

與本申請的發明有關地，在JP-A-9-331693和JP-A-2006-56473中公開了用于不使用用于電動機的旋轉角傳感器或角速度傳感器來估算電動機的旋轉角的結構。此外，在JP-A-2007-118823和JP-A-2008-37399中公開了用于當電動機的旋轉角檢測部中發生故障時估算電動機的旋轉角的結構。

發明內容

本發明要解決的問題

如上文描述的，很多情況下在現有技術中的電動機控制器中設置有電動機的旋轉角檢測部。在此情況中，僅當未設置這種電動機的旋轉角檢測部時(或僅當這種電動機的旋轉角檢測部損壞時)可以設置用于估算電動機的旋轉角的部分。

然而，由電動機的旋轉角檢測部檢測的角度每時每刻都在變化。因此，即使設置了電動機的旋轉角檢測部，仍有可能認為在控制電動機時檢測角并不總是指示正確的角度。這是因為產生了由于計算時間、檢測正時的變化、控制正時的變化或類似情況導致的延遲。因此，取決于由電動機的旋轉角檢測部檢測的角度，不能夠獲得具有良好精度的電動機控制。

因此，本發明的目的是提供一種能夠基于電動機的旋轉角的檢測結果以良好的精度進行電動機控制的電動機控制器以及一種配備有該電動機控制器的電動助力轉向設備。

用于解決問題的方案

第一發明提供了一種用于驅動無刷電動機的電動機控制器，所述電動機控制器包括：角檢測部，所述角檢測部檢測無刷電動機的轉子的旋轉角；驅動控制部，所述驅動控制部計算指示用于驅動無刷電動機的指令電壓水平的指令值；以及電動機驅動部，所述電動機驅動部通過使用處于由驅動控制部計算出的指令值所指示的指令電壓水平的電壓來驅動無刷電動機，其中，所述驅動控制部基于修正檢測角計算指令值，所述修正檢測角通過向由角檢測部檢測出的角度加上或從該角度上減去檢測偏差量獲得，所述檢測偏差量對應于從由角檢測部進行角檢測的時間點開始的時間差。

在根據第一發明的第二發明中，驅動控制部包括d-q軸/三相變換部，所述d-q軸/三相變換部基于第一修正檢測角將d-q坐標軸上的指令電壓變換為三相指令電壓，所述第一修正檢測角通過向檢測角加上第一檢測偏差量獲得，所述第一檢測偏差量對應于在由角檢測部進行角檢測的時間點與通過使用處于由指令值所指示的水平的電壓驅動無刷電動機時的時間點之間的時間差。

根據第二或第三發明的第三發明提供了一種電動機控制器，所述電動機控制器還包括電流檢測部，所述電流檢測部檢測流過無刷電動機的電流，其中，驅動控制部包括三相/d-q軸變換部，所述三相/d-q軸變換部基于第二修正檢測角將由電流檢測部檢測出的三相電流檢測值變換為d-q坐標軸上的電流檢測值，所述第二修正檢測角通過向檢測角加上或從該檢測角上減去第二檢測偏差量獲得，所述第二檢測偏差量對應于在角檢測部進行角檢測的時間點與電流檢測部檢測電流時的時間點之間的時間差。

第四發明提供了一種配備有前述第一至第三發明中任一個所述的電動機控制器的電動助力轉向設備。

本發明的優點

根據第一發明，指令值基于修正檢測角計算，所述修正檢測角通過向檢測角加上或從該檢測角上減去檢測偏差量獲得，所述檢測偏差量對應于從由角檢測部進行角檢測的時間點開始的時間差。因此，可以消除時間上的不一致(例如由于計算時間產生的延遲、檢測正時與除了角度外的其它檢測值的差異、控制正時的變化或類似情況)的影響，并且能夠以良好的精度實施電動機控制。