[發(fā)明專利]負載控制裝置、電動動力轉向裝置以及負載控制裝置的控制方法

有效

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• 申請日: 2014-03-12
• 公開（公告）號: CN105051553B
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發(fā)明（設計）人: 長江功貴;大脅淳一
• 申請（專利權）人: KYB株式會社
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;B62D5/04;B62D6/00;H02P27/06
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙)11277
• 代理人: 劉新宇

技術領域

本發(fā)明涉及一種負載控制裝置、電動動力轉向裝置以及負載控制裝置的控制方法。

背景技術

已知通過馬達產生與輸入到方向盤的轉輪扭矩相應的輔助力的電動動力轉向裝置。電動動力轉向裝置具備安裝在馬達與電源之間的逆變器電路以及對逆變器電路的開關元件進行接通和斷開(ON/OFF)控制的控制器。各開關元件根據(jù)從控制器發(fā)送的PWM(脈寬調制)信號將電源與馬達之間的連接在接通(ON)狀態(tài)和斷開(OFF)狀態(tài)之間進行切換。

日本JP2007-189825A公開了在如上所述的電動動力轉向裝置中具備如下電壓檢測裝置：將電流檢測電阻以串聯(lián)的方式安裝于電源與開關元件之間，利用差動放大器將由電流檢測電阻所產生的電壓下降進行放大并檢測。電壓檢測裝置根據(jù)檢測出的電壓值來估計在逆變器電路中流動的電流值。

發(fā)明內容

用于解決問題的方案

差動放大器具有兩個輸入端子和一個輸出端子，從輸出端子輸出輸入端子間的電位差。電壓檢測裝置在控制器的電源成為接通狀態(tài)之后沒有在差動放大器的輸入端子間施加電壓的狀態(tài)下獲取差動放大器的輸出值并事先保存為初始值。之后，當在輸入端子間施加電壓時電壓檢測裝置通過將差動放大器的輸出值與事先保存的初始值進行比較來運算輸入端子間的電壓。

但是，在對兩個輸入端子施加了電壓的狀態(tài)下，差動放大器的輸出值成為其特性上包含根據(jù)元件的不同而不同的輸入偏置電壓以及同相信號消除比的影響的值。因而，在由電壓檢測裝置檢測出的電壓與實際的輸入端子間電壓之間產生誤差，因此逆變器電路的電流值的檢測精度有可能下降。

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠高精度地檢測電路內的電流值的負載控制裝置。

根據(jù)本發(fā)明的一種方式，負載控制裝置具備：負載控制單元，其根據(jù)PWM信號使分別安裝于將電源與負載之間進行連接的上臂以及下臂的開關元件進行接通和斷開動作；電流檢測用電阻，其串聯(lián)連接于負載；差動放大器，其將電流檢測用電阻所產生的電壓進行放大并輸出；以及電流運算單元，其根據(jù)差動放大器的輸出值來運算在電流檢測用電阻中流動的電流。負載控制單元能夠切換待機狀態(tài)和驅動狀態(tài)，在該待機狀態(tài)下交替地反復將開關元件中的一個設為接通而將開關元件中的另一個設為斷開的狀態(tài)和將開關元件中的一個設為斷開而將開關元件中的另一個設為接通的狀態(tài)，在該驅動狀態(tài)下將開關元件均設為接通而在負載中流動電流。電流運算單元將在待機狀態(tài)的情況下從差動放大器輸出的值設定為偏置值，根據(jù)在驅動狀態(tài)的情況下從差動放大器輸出的值和偏置值來運算在電流檢測用電阻中流動的電流。

附圖說明

圖1是表示搭載了本發(fā)明的實施方式所涉及的馬達控制裝置的電動動力轉向裝置的結構圖。

圖2是表示本發(fā)明的實施方式所涉及的馬達控制裝置的結構圖。

圖3是表示控制器所進行的處理內容的流程圖。

圖4A是用于說明輸入偏置電壓的圖。

圖4B是用于說明同相信號消除比的圖。

圖4C是用于說明同相信號消除比的圖。

圖5是表示差動放大器的輸出值的時間變化的時序圖。

具體實施方式

以下參照附圖說明本發(fā)明的實施方式。

圖1是表示搭載了本實施方式中的馬達控制裝置的電動動力轉向裝置1的結構圖。

電動動力轉向裝置1具備：轉輪機構2，其連結于方向盤(未圖示)，對車輪(未圖示)進行轉輪；扭矩傳感器3，其檢測輸入扭矩；作為負載的電動馬達4(以下簡單稱為“馬達4”)，其對轉輪機構2賦予輔助扭矩；以及作為負載控制單元的控制器5，其被輸入扭矩傳感器3的檢測信號并且控制馬達4的輸出。

轉輪機構2具備：轉向軸6，其連結于方向盤；小齒輪7，其形成于轉向軸6；以及齒條8，其與小齒輪7嚙合。當由于轉向軸6的旋轉而小齒輪7旋轉時，與小齒輪7嚙合的齒條8在軸向(車輛的左右方向)上移動，經由連接于齒條8的拉桿(tie rod)(未圖示)來使車輪進行轉輪。

轉輪機構2還具備連結于轉向軸6的蝸輪9以及與蝸輪9嚙合的蝸桿10。蝸桿10連結于馬達4的輸出軸。當馬達4驅動蝸桿10進行旋轉時，通過驅動蝸輪9進行旋轉來向轉向軸6供給輔助扭矩。

扭矩傳感器3安裝在轉向軸6的中途，檢測駕駛員經由方向盤供給到轉向軸6的輸入扭矩。

控制器5根據(jù)從扭矩傳感器3輸入的扭矩檢測信號來運算輔助扭矩、從而控制馬達4的輸出。