[發明專利]電動動力轉向裝置

無效

• 申請號: 201080059110.5
• 申請日: 2010-03-29
• 公開（公告）號: CN102687385A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 青木健一郎
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H02P6/08
• 分類號: H02P6/08;B62D5/04;B62D6/00;B62D101/00;B62D113/00;B62D119/00
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 柳春雷

1.一種電動動力轉向裝置，包括：

永久磁鐵同步馬達，所述永久磁鐵同步馬達被設置在轉向機構上并產生轉向輔助轉矩；

驅動電路，所述驅動電路向所述馬達輸出三相驅動電壓來驅動所述馬達；以及

兩軸電流控制單元，所述兩軸電流控制單元使用d-q坐標系來計算用于控制在d軸方向上產生磁場的d軸電流和在q軸方向上產生磁場的q軸電流的驅動指令值，并將與所述驅動指令值對應的驅動控制信號輸出到所述驅動電路，所述d-q坐標系確定了作為沿基于所述馬達的永久磁鐵的磁場的方向的d軸和作為與所述d軸正交的方向的q軸，

所述電動動力轉向裝置的特征在于，包括：

高速旋轉狀態檢測單元，所述高速旋轉狀態檢測單元檢測所述馬達以在通常的轉向操作中不能被檢測出的高速進行旋轉的高速旋轉狀態；

電流絕對值控制單元，所述電流絕對值控制單元在將在所述d-q坐標系中表示的所述驅動電路的輸出電壓向量的絕對值設定為所述驅動電路的電壓限制值的狀態下，計算所述輸出電壓向量相對于所述d軸的相位角，并且所述電流絕對值控制單元將與所述計算出的相位角和所述電壓限制值對應的驅動控制信號輸出到所述驅動電路，所述相位角用于使流經所述馬達的馬達電流的絕對值與目標電流絕對值相等；以及

控制切換單元，當由所述高速旋轉狀態檢測單元檢測出所述高速旋轉狀態時，所述控制切換單元取代所述兩軸電流控制單元而使所述電流絕對值控制單元工作。

2.如權利要求1所述的電動動力轉向裝置，其特征在于，

所述電流絕對值控制單元包括：

旋轉速度檢測單元，所述旋轉速度檢測單元檢測所述馬達的旋轉速度；以及

相位角計算單元，所述相位角計算單元基于所述目標電流絕對值、所述驅動電路的電壓限制值、以及由所述旋轉速度檢測單元檢測出的所述馬達的旋轉速度來計算所述輸出電壓向量相對于所述d軸的相位角。

3.如權利要求2所述的電動動力轉向裝置，其特征在于，

所述電流絕對值控制單元包括：

電流檢測單元，所述電流檢測單元檢測所述馬達電流的絕對值；以及

反饋控制單元，所述反饋控制單元基于所述目標電流絕對值和由所述電流檢測單元檢測出的馬達電流的絕對值的偏差來調整由所述相位角計算單元計算出的相位角。

4.如權利要求3所述的電動動力轉向裝置，其特征在于，

所述反饋控制單元包括方向判定單元，所述方向判定單元判定所述馬達旋轉的方向與由所述馬達產生轉矩的方向是一致還是不一致，

所述反饋控制單元

當所述馬達旋轉方向和所述產生轉矩的方向一致時，在所述檢測出的馬達電流的絕對值比所述目標電流絕對值小的情況下增加所述相位角，在所述檢測出的馬達電流的絕對值比所述目標電流絕對值大的情況下減小所述相位角，當所述馬達旋轉方向和所述產生轉矩的方向不一致時，在所述檢測出的馬達電流的絕對值比所述目標電流絕對值小的情況下減小所述相位角，在所述檢測出的馬達電流的絕對值比所述目標電流絕對值大的情況下增加所述相位角。

5.如權利要求1至4中任一項所述的電動動力轉向裝置，其特征在于，

所述目標電流絕對值被設定為所述驅動電路的電流限制值。

6.如權利要求1至5中任一項所述的電動動力轉向裝置，其特征在于，

所述高速旋轉狀態檢測單元包括檢測所述馬達的旋轉速度的旋轉速度檢測單元，并且當所述檢測出的旋轉速度超過基準速度時，所述高速旋轉狀態檢測單元判定為處于所述高速旋轉狀態。

7.如權利要求6所述的電動動力轉向裝置，其特征在于，

包括基準速度改變單元，所述基準速度改變單元隨著所述馬達的旋轉加速度的增加而減小所述基準速度。

8.如權利要求6所述的電動動力轉向裝置，其特征在于，

包括基準速度改變單元，所述基準速度改變單元隨著被輸入到所述轉向機構中的轉向轉矩的增加而減小所述基準速度。

9.如權利要求6至8中任一項所述的電動動力轉向裝置，其特征在于，包括：

第二高速旋轉狀態檢測單元，所述第二高速旋轉狀態檢測單元檢測由所述旋轉速度檢測單元檢測出的旋轉速度超過了大于所述基準速度的第二基準速度的狀態；以及

第二相位角計算單元，所述第二相位角計算單元存儲有設定了所述輸出電壓向量相對于d軸的相位角和所述馬達的旋轉速度之間的關系的映射，并且當由所述第二高速旋轉狀態檢測單元檢測出所述旋轉速度超過了所述第二基準速度的狀態時，使用所述映射根據由所述旋轉速度檢測單元檢測出的馬達的旋轉速度計算所述相位角。