马达控制装置以及电动动力转向装置制造方法及图纸

技术编号:7351768 阅读:251 留言:0更新日期:2012-05-18 21:50
本发明专利技术提供一种马达控制装置及电动动力转向装置。将电动动力转向装置的马达控制中使用的角速度推断值(ωe)如下那样求出。在马达实质上停止旋转的第一状态期间,电阻计算部(52)基于马达电压和电流的检测值(Vm)、(Im)来计算出马达电阻值(Rc)。平均值计算部(53)求出所计算出的电阻值(Rc)在保持转向期间的平均值(Rav)。特性保持部(55)中保持着将马达电流与马达电阻建立关联的电流-电阻特性,特性更新部(54)基于上述平均值(Rav)对该电流-电阻特性进行更新。推断值计算部(56)基于马达电压以及电流的检测值(Vm)、(Im)和根据电流-电阻特性而得到的马达电阻值(Rm)来计算出角速度推断值(ωe)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及驱动电动马达的马达控制装置以及使用其的电动动力转向装置。
技术介绍
在电动动力转向装置的马达控制装置中,基于转向转矩、车速来决定应流过马达的电流的目标值。在该目标值的决定方面,例如,日本特开平8-67262号公报和日本特开平10-109655号公报中公开了除了转向转矩、车速之外,还考虑转向速度或者与其对应的马达的角速度的技术。在控制无刷马达的情况下,通常使用分解器等用于检测马达旋转位置的角度检测传感器,能够通过对该角度检测传感器的输出信号进行时间微分而得到马达角速度。但是,在如有刷马达的控制那样不使用角度传感器的马达控制中,检测马达电流以及马达端子间电压,基于下述式计算出马达角速度ω。ω=(V-I×R)/k...(1)在此,V是马达端子间电压,I是马达电流,R是马达电阻(马达端子间电阻),k是反电动势常数。然而,在有刷马达中,电刷的接触电阻通过马达电流而发生变化,所以马达电阻具有对马达电流的依赖性。由此,在驱动有刷马达的马达控制装置中,基于表示马达电流和马达电阻之间的关系的特性(以下,称为“马达的电流-电阻特性”)而求出马达电阻R,在通过上述式(1)计算马达角速度时使用该马达电阻R。由此,能够更准确地求出马达角速度ω。但是,上述的马达电阻R因温度变化、制造偏差而发生变动。因此,有时在基于上述式(1)的马达角速度ω的计算中所使用的马达电阻R的值和实际的马达电阻的值之间产生差。由此,即使在使用基于马达的电流-电阻特性而求出的马达电阻R来计算出马达角速度ω的情况下,由于上述的温度变化、制造偏差也无法确保高精度地计算出马达角速度。其结果,例如,在使用了上述那样的马达控制装置的电动动力转向装置中,存在使用马达角速度的控制的精度降低,无法良好地进行转向辅助的问题。专利文献1:日本特开平8-67262号公报专利文献2:日本特开平10-109655号公报
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种即使马达电阻因温度变化、制造偏差等发生变动也能够高精度地控制该马达的驱动的马达控制装置。另外,本专利技术的其他目的在于提供一种具备这样的马达控制装置的电动动力转向装置。本专利技术涉及基于电动马达的电枢线圈所产生的反电动势计算出该电动马达的旋转速度的推断值,并使用该推断值来驱动该电动马达的马达控制装置。电流检测部对在上述电动马达中流动的电流进行检测。电压检测部对施加到上述电动马达的电压进行检测。判断部对上述电动马达的旋转速度是否是在实际上为0的规定值以下进行判断。特性保持部将在上述电动马达中流动的电流和上述电动马达的电阻之间的关系作为电流-电阻特性来保持。电阻计算部在由上述判断部判断为上述电动马达的旋转速度是上述规定值以下时,基于由上述电流检测部得到的电流检测值和通过上述电压检测单元得到的电压检测值来计算出上述电动马达的电阻值。推断值计算部基于通过上述电流检测部得到的电流检测值、通过上述电压检测部得到的电压检测值、和根据上述电流-电阻特性而与该电流检测值建立关联的电阻值或者通过上述电阻计算部计算出的电阻值,计算出表示上述电动马达的旋转速度的速度推断值。特性更新部基于通过上述电阻计算部计算出的电阻值和该电阻值的计算中所使用的上述电流检测值来更新上述电流-电阻特性。附图说明图1是将使用了第一实施方式的马达控制装置的电动动力转向装置的构成和与其相关的车辆的构成一同表示的概略图。图2是表示第一实施方式的马达控制装置的构成的框图。图3是表示第一实施方式的角速度推断部的构成的框图。图4是用于说明第一实施方式的马达的电流-电阻特性以及电阻映射表(Resistance Map)更新用的电阻值以及电流检测值的图。图5A是用于说明第一实施方式的电阻映射表的更新方法的图。图5B是用于说明第一实施方式的电阻映射表的更新方法的图。图5C是用于说明第一实施方式的电阻映射表的更新方法的图。图6是用于说明第一实施方式的电阻映射表的其他更新方法的图。图7是用于说明第二以及第三实施方式的第一角速度推断处理的波形图。图8是表示与第二实施方式的角速度推断处理对应的角速度推断部的构成的框图。图9是表示与第三实施方式的角速度推断处理对应的角速度推断部的构成的框图。图10是用于说明第四实施方式的角速度推断处理的波形图。图11是表示与第四实施方式的角速度推断处理对应的角速度推断部的构成的框图。图12是用于说明第五实施方式的马达控制装置的角速度推断处理的波形图。图13是表示与第五实施方式的角速度推断处理对应的角速度推断部的构成的框图。图14是用于说明第六实施方式的角速度推断处理的波形图。图15是表示与第六实施方式的第二角速度推断处理对应的角速度推断部的构成的框图。具体实施方式<第一实施方式>图1是将使用了本专利技术的第一实施方式的马达控制装置的电动动力转向装置的构成和与其相关的车辆的构成一同表示的概略图。该电动动力转向装置是具有有刷马达1、减速器2、转矩传感器3、车速传感器4以及作为马达控制装置的电子控制单元(ECU)5的电动型的电动动力转向装置。此外,优选地,本专利技术的马达控制装置具备用于检测马达1有无旋转的传感器(以下称为“旋转传感器”)7。图1所示的电动动力转向装置具有霍尔传感器作为旋转传感器7。另外,该旋转传感器7并不限定于霍尔传感器,只要是根据马达1的旋转而产生脉冲信号的装置即可。另外,由于无需检测马达1的旋转方向,所以可以使用低成本的传感器作为旋转传感器7。如图1所示,在转向轴102的一端固定有方向盘(转向盘)101,在转向轴102的另一端经由齿条齿轮机构103与齿条轴104连接。齿条轴104的两端通过由转向横拉杆以及转向节臂构成的连接构件105与车轮106连接。当驾驶员旋转方向盘101时,转向轴102发生旋转,伴随该旋转齿条轴104进行往复运动。伴随着齿条轴104的往复运动,车轮106的方向发生改变。为了减轻驾驶员的负荷,电动动力转向装置进行以下所示的转向辅助。转矩传感器3对由方向盘101的操作而施加到转向轴102的转向转矩Ts进行检测。车速传感器4对车速S进行检测。旋转传感器7以与马达1的转子的旋转速度对应的频率产生脉冲,并输出包含上述脉冲的脉冲信号P。在马达1的转子停止时,旋转传感器7不产生脉冲。ECU5从车载电池8接受电力的供给,基于本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.06.23 JP 2009-1484821.一种马达控制装置,其基于电动马达的电枢线圈所产生的反电
动势计算出该电动马达的旋转速度的推断值,并使用该推断值来驱动该
电动马达,该马达控制装置的特征在于,具备:
电流检测部,其对在所述电动马达中流动的电流进行检测;
电压检测部,其对施加到所述电动马达的电压进行检测;
判断部,其对所述电动马达的旋转速度是否是在实际上为0的规定
值以下进行判断;
特性保持部,其将在所述电动马达中流动的电流和所述电动马达的
电阻之间的关系作为电流-电阻特性来进行保持;
电阻计算部,其在通过所述判断部判断为所述电动马达的旋转速度
为所述规定值以下时,基于由所述电流检测单元得到的电流检测值和由
所述电压检测单元得到的电压检测值来计算出所述电动马达的电阻值;
推断值计算部,其基于由所述电流检测部得到的电流检测值、由所
述电压检测部得到的电压检测值和根据所述电流-电阻特性而与该电
流检测值建立关联的电阻值或者由所述电阻计算部计算出的电阻值,计
算出表示所述电动马达的旋转速度的速度推断值;以及
特性更新部,其基于由所述电阻计算部计算出的电阻值和该电阻值
的计算中所使用的所述电流检测值来更新所述电流-电阻特性。
2.根据权利要求1所述的马达控制装置,其特征在于,
还具备平均值计算部,该平均值计算部在由所述判断部判断为所述
电动马达的旋转速度在所述规定值以下之后到由所述判断部判断为所
述电动马达的旋转速度大于所述规定值为止的期间即第一状态期间,计
算出由所述电阻计算部计算出的电阻值的平均值,
所述推断值计算部基于在前次的第一状态期间由所述电阻计算单
元计算出的所述电阻值的平均值,来计算出所述速度推断值。
3.根据权利要求2所述的马达控制装置,其特征在于,
所述推断值计算部在由所述判断部判断为所述电动马达的旋转速
度大于所述规定值的期间即第二状态期间,基于在前次的第一状态期间
由所述平均值计算部计算出的所述电阻值的平均值来计算出所述速度
推断值。
4.根据权利要求2所述的马达控制装置,其特征在于,
若结束所述第一状态期间,则所述推断值计算部将所述速度推断值
的计算中所使用的电阻值,从在所述第一状态期间由所述平均值计算单
元计算出的所述电阻值的平均值逐渐地变更为根据所述电流-电阻特
性而决定的电阻值。
5.根据权利要求1所述的马达控制装置,其特征在于,还具有:
第一平均值计算部,其在由所述判断部判断为所述电动马达的旋转
速度在所述规定值以下之后到由所述判断部判断为所述电动马达的旋
转速度大于所述规定值为止的期间即第一状态期间,计算出由所述电阻
计算部计算出的电阻值的平均值;以及
第二平均值计算部,其若在由所述第一平均值计算部计算出所述电
阻值的平均值之后由所述判断部判断为所述电动马达的旋转速度在所
述规定值以下后而开始新的第一状态期间,则将在该新的第一状态期间
的前一个的第一状态期间计算出的平均值作为前一个平均值,每当在该
新的第一...

【专利技术属性】
技术研发人员:上田武史前田真悟冷水由信小松逸人
申请(专利权)人:株式会社捷太格特
类型:发明
国别省市:

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