[發明專利]電動機控制裝置以及搭載了該電動機控制裝置的電動助力轉向裝置和車輛

有效

• 申請號: 201580035971.2
• 申請日: 2015-07-13
• 公開（公告）號: CN106664047B
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 森堅吏;南平紘一;青崎義宏
• 申請（專利權）人: 日本精工株式會社
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00;H02P27/04
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;黃綸偉

【課題】本發明提供一種電動機控制裝置以及搭載了該電動機控制裝置的電動助力轉向裝置和車輛，該電動機控制裝置即使因切換發生了故障的系統從而導致電動機的電氣響應特性發生變化，也可以通過切換電流反饋控制單元的參數，使得不會發生異音和振動并且不會給駕駛員帶來轉向不協調感。【解決手段】本發明的電動機控制裝置以具備電流控制單元的三相電流反饋方式經由每個繞組系統的電動機驅動電路來控制具有多系統電動機繞組的電動機，并且具備用于根據多系統電動機繞組的驅動系統的個數來切換并變更電流控制單元的參數的功能。

技術領域

本發明涉及一種電動機控制裝置以及搭載了該電動機控制裝置的電動助力轉向裝置和車輛，該電動機控制裝置以具備電流控制單元的三相電流反饋方式經由每個繞組系統的電動機驅動電路來控制具有多系統電動機繞組的電動機。本發明特別是涉及一種電動機控制裝置以及搭載了該電動機控制裝置的電動助力轉向裝置和車輛，該電動機控制裝置具備用于根據多系統電動機繞組的驅動系統的個數來切換并變更電流控制單元的參數的功能，即使在切換系統的時候也不會發生異音和振動。

被搭載在車輛上的電動助力轉向裝置是用來通過至少基于轉向扭矩運算出的電流指令值來對車輛的轉向系統施加由電動機(例如，無刷電動機)產生的輔助力的，并且通過由電橋電路構成的逆變器來對其進行驅動控制。

背景技術

作為在驅動單元中搭載了電動機的裝置，有電動助力轉向裝置(EPS)。電動助力轉向裝置利用電動機的旋轉力對車輛的轉向機構施加轉向輔助力(輔助力)，其將由逆變器所供給的電力來控制的電動機的驅動力通過諸如齒輪等傳送機構向轉向軸或齒條軸施加轉向輔助力。為了準確地產生轉向輔助力的扭矩，這樣的現有的電動助力轉向裝置進行電動機電流的反饋控制。反饋控制調整電動機外加電壓，以便使轉向輔助指令值(電流指令值)與電動機電流檢測值之間的差變小，電動機外加電壓的調整通常用調整PWM(脈沖寬度調制)控制的占空比(Duty)來進行。作為電動機，通常使用耐用性強、可維修性優異以及噪音、噪聲少的無刷電動機。

如圖1所示，對電動助力轉向裝置的一般結構進行說明。轉向盤(方向盤)1的柱軸(轉向軸或方向盤軸)2經過減速裝置內的減速齒輪3、萬向節4a和4b、齒輪齒條機構5、轉向橫拉桿6a和6b，再通過輪轂單元7a和7b，與轉向車輪8L和8R連接。另外，在柱軸2上設有用于檢測出轉向盤1的轉向扭矩的扭矩傳感器10和用于檢測出轉向角θ的轉向角傳感器14，對轉向盤1的轉向力進行輔助的電動機20通過減速齒輪3與柱軸2連接。電池13對用于控制電動助力轉向裝置的控制單元(ECU)30進行供電，同時，經過點火開關11，點火信號被輸入到控制單元30。控制單元30基于由扭矩傳感器10檢測出的轉向扭矩Ts和由車速傳感器12檢測出的車速Vs，進行作為輔助(轉向輔助)指令的電流指令值的運算，通過對電流指令值實施補償等而得到的電壓控制指令值Vref，來控制供給EPS用電動機20的電流。

此外，轉向角傳感器14不是必須的，可以不設置轉向角傳感器14。還有，也可以通過與電動機20連接的諸如分解器之類的旋轉位置傳感器來獲得轉向角。

另外，收發車輛的各種信息的CAN(Controller Area Network，控制器局域網絡)40被連接到控制單元30，車速Vs也能夠從CAN40處獲得。此外，收發CAN40以外的通信、模擬/數字信號、電波等的非CAN41也可以被連接到控制單元30。

控制單元30主要由CPU(也包含MCU、MPU和類似裝置)構成，該CPU內部由程序執行的一般功能，如圖2所示。