反馈控制装置和电动动力转向装置制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于实现在发生了软错误时也能够安全地继续进行控制动作的反馈控制装置和电动动力转向装置。本发明专利技术的控制器(202)根据作为输入值的d轴误差信号(δId)和q轴误差信号(δIq)，决定用于控制电动动力转向装置的输出值的控制值即d轴目标电压(Vd)和q轴目标电压(Vq)。在该处理中，控制器(202)在发生软错误前的期间，通过使用当前输入值与过去输入值的PID控制来决定d轴目标电压(Vd)和q轴目标电压(Vq)。另一方面，在发生了软错误后的期间，通过使用当前输入值而且不使用过去输入值的P控制，来决定d轴目标电压(Vd)和q轴目标电压(Vq)。在经过该期间后的期间重新开始PID控制。

Feedback control device and electric power steering device

An object of the present invention is to provide a feedback control device and an electric power steering device which can safely carry out a control action in the event of a soft error. The controller (202) according to the d axis error signal as the input value (delta Id) and the q axis error signal (delta Iq), decided to control the output control of electric power steering device of the values of the d axis and q axis voltage (Vd) voltage (Vq). In the process, the controller (202) determines the d axis target voltage (Vd) and the q axis target voltage (Vq) by using the current input value and the past input value to control the period of a soft error. On the other hand, during the period after a soft error occurs, the d axis target voltage (Vd) and the q axis target voltage (Vq) are determined by using the current input value and the P control that does not use the past input values. Restart the PID control after the period.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及反馈控制装置和利用该反馈控制装置的电动动力转向装置。
技术介绍
近年来，随着使用利用微型控制器等构成的电子控制装置的控制的自动化的推进，对电子控制装置的安全性和可靠性的要求不断提高。例如，在电子控制装置发生异常时，期待立即停止动作，或者在确保安全性的基础上尽可能继续控制动作。作为如上所述的进行利用电子控制装置的控制的例子，已知车辆的电动动力转向装置。随着近年来的性能提高，电动动力转向装置也应用于大重量的大型车，不过尤其在大型车中，一旦停止电动动力转向装置的动作，就需要用人力来提供大转向力。因此，在发生故障时，也需要在确保安全性的基础上继续进行电动动力转向装置的动作。另一方面，随着近年来微型控制器的集成度的提高，宇宙射线等外扰导致的软错误的发生率增加令人担忧。软错误也称作SEU(SingleEventUpset：单事件翻转)，分类为在微型控制器动作中发生的一过性故障(过渡故障)。一发生软错误，微型控制器内存储的数据就发生位倒序，由此产生异常数据。此时，只要是存储在微型控制器的存储器中的数据，就能够通过纠错码(ECC)进行异常数据的检测和纠正。但是，因为通常没有给微型控制器的处理器内的寄存器中存储的数据赋予纠错码，所以有可能由于软错误发生寄存器的数据异常，引起处理器误动作或失控。而且此时，处理器的误动作或失控有可能导致存储在存储器中的数据丢失。结果是难以继续安全地进行控制。在电子控制装置中，当发生如上所述的软错误所致的数据异常时，也优选能够继续安全地控制。关于此，下述专利文献1公开了一种基于电流检测器检测出的电动机电流进行反馈控制的电动动力转向装置，其中当电流检测器发生故障而不能进行反馈控制时切换到不使用电流检测器检测出电动机电流的前馈控制来继续进行方向盘转向的辅助。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2006-44338号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题在专利文献1中记载的技术中，当从反馈控制切换为前馈控制时，相对于目标值的控制误差变得过大。而且，一旦切换到前馈控制后，无法回到反馈控制。因此，不适于应对软错误等一过性故障。本专利技术是为了解决如上所述的现有技术的问题而做出的。本专利技术的主要目的在于实现在发生软错误时也能够继续安全进行控制动作的反馈控制装置和电动动力转向装置。用于解决问题的技术方案本专利技术的一个方式的反馈控制装置，其根据相应于目标值与输出值之差的输入值决定用于控制所述输出值的控制值，在发生软错误前的第一期间，通过使用当前输入值与过去输入值的第一反馈控制来决定所述控制值，在发生了软错误后的规定的第二期间，通过使用当前输入值而不利用过去输入值的第二反馈控制来决定所述控制值，在经过所述第二期间后的第三期间重新开始所述第一反馈控制。本专利技术的另一方式的反馈控制装置，其根据相应于目标值与输出值之差的输入值决定用于控制所述输出值的控制值，在发生软错误前的第一期间，所述目标值与所述输出值之间的稳态误差为规定的第一值，在发生所述软错误后的规定的第二期间，所述目标值与所述输出值之间的稳态误差大于所述第一值。本专利技术的电动动力转向装置包括：上述的反馈控制装置；产生对转向机构的辅助扭矩的电动机；和基于所述反馈控制装置决定的控制值驱动所述电动机的逆变器。专利技术效果根据本专利技术，能够实现在发生软错误时也能够继续安全进行控制动作的反馈控制装置和电动动力转向装置。附图说明图1是表示本专利技术的第一实施方式的电动动力转向装置的结构的图。图2是表示控制系统的硬件结构的一例的图。图3是表示基于第一处理方法的发生软错误时的处理的例子的图。图4是表示基于第二处理方法的发生软错误时的处理的例子的图。图5是表示基于第三处理方法的发生软错误时的处理的例子的图。图6是表示第三处理方法中的比例增益系数Kp、积分增益系数Ki和微分增益系数Kd的变化的样子的图。图7是表示第三处理方法中的积分器和微分器的内部数据的变化的样子的图。图8是表示控制目标值按矩形波状变化时的控制系统的输出值的变化的样子的图。图9是表示控制目标值按斜向输入状变化时的控制系统的输出值的变化的样子的图。图10是表示本专利技术的第二实施方式的电动动力转向装置的整体结构的图。图11是表示本专利技术的第三实施方式的控制器的控制块的图。图12是表示本专利技术的第三实施方式的系数矩阵的变化的样子的图。图13是表示本专利技术的第三实施方式的积分器的内部数据的变化的样子的图。具体实施方式下面，基于附图对本专利技术的实施方式进行说明。(第一实施方式)图1是表示第一实施方式的电动动力转向装置的结构的图。图1(a)是表示电动动力转向装置的整体结构的图，图1(b)是电动动力转向装置的控制器202的控制块图。如图1(a)所示，电动动力转向装置由电动机2、逆变器100和控制系统200构成。电动机2是用于产生针对设置于搭载有电动动力转向装置的车辆中的未图示的转向机构的辅助扭矩的三相交流电机，由逆变器100控制其驱动。逆变器100基于从控制系统200向电动机2的U相、V相、W相各相输出的目标占空比Duall、Dvall和Dwall，通过PWM控制分别驱动未图示的各相的开关元件。由此，控制流过电动机2的各相的电流Iu、Iv、Iw，驱动电动机2。控制系统200在功能上包括电流指令值运算部201、控制器202、2相3相转换部203、占空比运算部204和3相2相转换部205。流过电动机2的各相的电流Iu、Iv、Iw由连接在逆变器100和电动机2之间的各相的交流输出线上设置的电流传感器110检测，并输入到控制系统200。3相2相转换部205将由电流传感器110检测出的各相的电流Iu、Iv、Iw的值转换为d轴电流Id和q轴电流Iq。电流指令值运算部201基于根据驾驶者对转向机构的转向量等从外部输入的扭矩指令运算d轴电流指令值Id*和q轴电流指令值Iq*。从该d轴电流指令值Id*和q轴电流指令值Iq*分别减去由3相2相转换部205求出的d轴电流Id和q轴电流Iq得到的值作为d轴误差信号δId和q轴误差信号δIq，被输入到控制器202中。即，作为输入到控制器202的值的d轴误差信号δId、q轴误差信号δIq根据作为电动动力转向装置的控制目标值的扭矩指令与作为针对该扭矩指令的输出值的电动机2的输出扭矩之差而决定。控制器202作为本专利技术的一实施方式的反馈控制装置发挥作用，根据输入值进行反馈控制。具体而言，基于所输入的d轴误差信号δId、q轴误差信号δIq，作为用于控制针对扭矩指令的电动机2的输出扭矩的控制值，决定d轴目标电压Vd和q轴目标电压Vq。稍后参照图1(b)再对该反馈控制进行详细说明。2相3相转换部203基于从设置于电动机2的未图示的磁极位置传感器输出的磁极位置的信息，将控制器202决定的d轴目标电压Vd和q轴目标电压Vq转换为各相的电压目标值Vu、Vv、Vw。占空比运算部204基于2相3相转换部203中求取的电压目标值Vu、Vv、Vw运算各相的目标占空比Duall、Dvall、Dwall，并将其输出到逆变器100。接着，对图1(b)所示的控制器202的控制块图进行说明。如图1(b)所示，控制器202包括积分器2021、微分器2022、放大器2023、2024和2025以及加法器2026这些各控制块。放大器2023将作为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反馈控制装置，其根据相应于目标值与输出值之差的输入值来决定用于控制所述输出值的控制值，所述反馈控制装置的特征在于：在发生软错误前的第一期间，通过使用当前输入值与过去输入值的第一反馈控制来决定所述控制值，在发生了软错误后的规定的第二期间，通过使用当前输入值而不使用过去输入值的第二反馈控制来决定所述控制值，在经过了所述第二期间后的第三期间重新开始所述第一反馈控制。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.27 JP 2014-1725831.一种反馈控制装置，其根据相应于目标值与输出值之差的输入值来决定用于控制所述输出值的控制值，所述反馈控制装置的特征在于：在发生软错误前的第一期间，通过使用当前输入值与过去输入值的第一反馈控制来决定所述控制值，在发生了软错误后的规定的第二期间，通过使用当前输入值而不使用过去输入值的第二反馈控制来决定所述控制值，在经过了所述第二期间后的第三期间重新开始所述第一反馈控制。2.如权利要求1所述的反馈控制装置，其特征在于：在所述第一反馈控制中，通过将所述当前输入值乘以规定的第一系数而得到的运算值和基于所述过去输入值的值乘以规定的第二系数而得到的运算值相加，来决定所述控制值，在所述第二反馈控制中，通过将所述第二系数设为0，使得不利用基于所述过去输入值的值。3.如权利要求2所述的反馈控制装置，其特征在于：在设置于所述第二期间与所述第三期间之间的规定的第四期间，将所述第二系数从0逐渐增加至初始值。4.如权利要求1所述的反馈控制装置，其特征在于：在所述第二期间中的规定的第五期间，使所述第二反馈控制的周期比所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：金川信康，小林良一，小关知延，矢次富美繁，
申请(专利权)人：日立汽车系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP