專利名稱：車輛用轉(zhuǎn)向裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明基于2008年10月15日提交的日本專利申請(qǐng)NO. 2008-266344的說(shuō)明書、 附圖及摘要，并將其全部?jī)?nèi)容結(jié)合于此作為參考。 本發(fā)明涉及一種具備用于驅(qū)動(dòng)無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)控制裝置的車輛用轉(zhuǎn)向裝置。
背景技術(shù)：
電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置是車輛用轉(zhuǎn)向裝置的一個(gè)例子。無(wú)刷電動(dòng)機(jī)用作對(duì)車輛的轉(zhuǎn)向 機(jī)構(gòu)賦予驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)源。用于驅(qū)動(dòng)控制無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)控制裝置通常被構(gòu)成為根 據(jù)用于檢測(cè)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角的旋轉(zhuǎn)角傳感器的輸出來(lái)控制電動(dòng)機(jī)電流的供應(yīng)。作為旋轉(zhuǎn)角傳感 器通常使用一種輸出與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角(電角度)對(duì)應(yīng)的正弦波信號(hào)以及余弦波信號(hào)的旋轉(zhuǎn)變壓 器(resolver)。但是旋轉(zhuǎn)變壓器價(jià)格昂貴、布線數(shù)量多并且設(shè)置空間大。因此，存在阻礙具 備無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的裝置的成本削減以及小型化這樣的問(wèn)題。 美國(guó)公開專利US 2007/0229021A1公開了一種不使用旋轉(zhuǎn)角傳感器而驅(qū)動(dòng)無(wú)刷 電動(dòng)機(jī)的無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)方式。無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)方式是通過(guò)推定隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的感應(yīng) 電壓來(lái)推定磁極的相位(轉(zhuǎn)子的電角度)的方式。當(dāng)轉(zhuǎn)子停止時(shí)以及以極低速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)無(wú)法 推定感應(yīng)電壓，因此可以利用其他方式推定磁極的相位。具體而言，向定子載入傳感信號(hào)， 可以檢測(cè)到電動(dòng)機(jī)對(duì)該傳感信號(hào)的響應(yīng)?；谏鲜鲭妱?dòng)機(jī)響應(yīng)能夠推定轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)位置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于提供一種能夠用不使用旋轉(zhuǎn)角傳感器的新穎的控制方式 來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的車輛用轉(zhuǎn)向裝置。 本發(fā)明的實(shí)施方式是利用具備轉(zhuǎn)子和與該轉(zhuǎn)子對(duì)置的定子的電動(dòng)機(jī)3對(duì)車輛轉(zhuǎn) 向機(jī)構(gòu)賦予驅(qū)動(dòng)力的車輛用轉(zhuǎn)向裝置。電流驅(qū)動(dòng)部利用基于作為控制上的旋轉(zhuǎn)角的控制角 的轉(zhuǎn)動(dòng)坐標(biāo)系的軸電流值來(lái)驅(qū)動(dòng)上述電動(dòng)機(jī)?？刂平沁\(yùn)算部在每個(gè)規(guī)定的運(yùn)算周期通過(guò)對(duì) 控制角的上次值加上加法角來(lái)求出控制角的這次值。轉(zhuǎn)向角檢測(cè)器檢測(cè)上述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn) 向角。轉(zhuǎn)矩檢測(cè)器檢測(cè)對(duì)為了上述車輛轉(zhuǎn)向而操作的操作部件施加的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩。指示轉(zhuǎn)向 轉(zhuǎn)矩設(shè)定部基于預(yù)定的轉(zhuǎn)向角-轉(zhuǎn)矩特性，根據(jù)由上述轉(zhuǎn)向角檢測(cè)器檢測(cè)出的轉(zhuǎn)向角設(shè)定 指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩。加法角運(yùn)算部基于由上述指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩設(shè)定部設(shè)定的指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩和由上 述轉(zhuǎn)矩檢測(cè)器檢測(cè)出的檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的偏差來(lái)運(yùn)算上述加法角。變量變更部在規(guī)定條件成 立時(shí)變更用于運(yùn)算上述控制角的變量。 根據(jù)本實(shí)施方式，能夠通過(guò)基于控制角的轉(zhuǎn)動(dòng)坐標(biāo)系(Y S坐標(biāo)系，以下叫做"虛 擬轉(zhuǎn)動(dòng)坐標(biāo)系"，該虛擬轉(zhuǎn)動(dòng)坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸叫做"虛擬軸"。)的軸電流值(以下叫做"虛 擬軸電流值"。)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)?？刂平峭ㄟ^(guò)在每個(gè)運(yùn)算周期加上加法角來(lái)更新。由此，控制 角被更新，即虛擬轉(zhuǎn)動(dòng)坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸(虛擬軸)被更新，并且通過(guò)利用虛擬軸電流值驅(qū)動(dòng) 電動(dòng)機(jī)，從而可以產(chǎn)生電動(dòng)機(jī)需要的轉(zhuǎn)矩。這樣，可以由電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩而不使用旋 轉(zhuǎn)角傳感器。
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并且，在本實(shí)施方式中，可以根據(jù)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向角來(lái)設(shè)定指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩，另一方 面檢測(cè)賦予操作部件的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩。然后，可以基于指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩和檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的偏差運(yùn) 算加法角。由此，按照檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩成為該指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的形式?jīng)Q定加法角，可以決定與其 對(duì)應(yīng)的控制角。因此，能夠由電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)力以便形成為與轉(zhuǎn)向角對(duì)應(yīng)的檢測(cè)轉(zhuǎn) 向轉(zhuǎn)矩，從而可以將其賦予轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。即，基于轉(zhuǎn)子的磁極方向的轉(zhuǎn)動(dòng)坐標(biāo)系(dq坐標(biāo)系) 的坐標(biāo)軸和上述虛擬軸的偏移量(負(fù)載角)被推導(dǎo)成與指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的數(shù)值。其結(jié)果 是，電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩，能夠?qū)⑴c駕駛員的轉(zhuǎn)向意圖對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)力賦予轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。


本發(fā)明的前述和其他特征和優(yōu)點(diǎn)將從以下參照附圖的實(shí)施方式的描述中變得清 楚，附圖中相同標(biāo)號(hào)用來(lái)表示相同元件，附圖中 圖1是用于說(shuō)明作為本發(fā)明第一實(shí)施方式涉及的車輛用轉(zhuǎn)向裝置的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn) 向裝置的電結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2是用于說(shuō)明電動(dòng)機(jī)構(gòu)成的圖解圖。
圖3是上述電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的控制框圖。 圖4A、圖4B是表示指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩相對(duì)轉(zhuǎn)向角的特性的例子的圖。
圖5是表示指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩校正量相對(duì)推定電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度的特性的圖。
圖6是表示Y軸指示電流值相對(duì)檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩設(shè)定的例子的圖。
圖7是用于說(shuō)明指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩設(shè)定部的動(dòng)作的流程圖。 圖8是用于說(shuō)明本發(fā)明第二實(shí)施方式涉及的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置(車輛用轉(zhuǎn)向裝 置)的動(dòng)作的流程圖。 圖9是用于說(shuō)明本發(fā)明第三實(shí)施方式涉及的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置(車輛用轉(zhuǎn)向裝 置)的構(gòu)成的框圖。 圖10A 圖10D是用于說(shuō)明作為阻尼校正值的檢測(cè)轉(zhuǎn)矩校正值的特性的特性圖。
圖11是用于說(shuō)明在不同時(shí)間運(yùn)算的阻尼校正值的重疊的圖。 圖12是用于說(shuō)明本發(fā)明第四實(shí)施方式涉及的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置(車輛用轉(zhuǎn)向裝 置)的構(gòu)成的框圖。 圖13是用于說(shuō)明本發(fā)明第五實(shí)施方式涉及的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置(車輛用轉(zhuǎn)向裝 置)的構(gòu)成的框圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。 圖1是用于說(shuō)明作為本發(fā)明第一實(shí)施方式涉及的車輛用轉(zhuǎn)向裝置的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn) 向裝置的電結(jié)構(gòu)的框圖。本電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置具備檢測(cè)對(duì)用于將車輛轉(zhuǎn)向的作為操作部 件的轉(zhuǎn)向盤10施加的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T的轉(zhuǎn)矩傳感器1 ;通過(guò)減速機(jī)構(gòu)7對(duì)車輛的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)2賦 予轉(zhuǎn)向助力的電動(dòng)機(jī)3(無(wú)刷電動(dòng)機(jī))；檢測(cè)作為轉(zhuǎn)向盤10的旋轉(zhuǎn)角(相當(dāng)于轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)2的 轉(zhuǎn)向角)的轉(zhuǎn)向角的轉(zhuǎn)向角傳感器4 ;對(duì)電動(dòng)機(jī)3進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的電動(dòng)機(jī)控制裝置5 ;檢測(cè)
搭載了該電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的車輛的速度的車速傳感器6。 電動(dòng)機(jī)控制裝置5根據(jù)轉(zhuǎn)矩傳感器1檢測(cè)的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)向角傳感器4檢測(cè)的轉(zhuǎn)向角以及車速傳感器6檢測(cè)的車速來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)3，從而實(shí)現(xiàn)與轉(zhuǎn)向狀況以及車速對(duì)應(yīng)的 適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)向助力。 電動(dòng)機(jī)3在本實(shí)施方式中是三相無(wú)刷電動(dòng)機(jī)，如圖2圖解所示，具備作為磁場(chǎng)的轉(zhuǎn) 子50、配置在與該轉(zhuǎn)子50對(duì)置的定子55上的U相、V相以及W相的定子繞組51、52、53。電 動(dòng)機(jī)3可以是在轉(zhuǎn)子的外部對(duì)置配置了定子的內(nèi)轉(zhuǎn)子型的電動(dòng)機(jī)，也可以是在筒狀轉(zhuǎn)子的 內(nèi)部對(duì)置配置了定子的外轉(zhuǎn)子型電動(dòng)機(jī)。 可以定義三相固定坐標(biāo)(UVW坐標(biāo)系)，其分別將各相的定子繞組51、52、53的方向 取為U軸、V軸以及W軸。另外，可以定義兩相轉(zhuǎn)動(dòng)坐標(biāo)系(dq坐標(biāo)系，實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)坐標(biāo)系)， 其分別將轉(zhuǎn)子50的磁極方向取為d軸(磁極軸)，將在轉(zhuǎn)子50的轉(zhuǎn)動(dòng)平面內(nèi)與d軸垂直 的方向取為q軸(轉(zhuǎn)矩軸)。dq坐標(biāo)系是與轉(zhuǎn)子50 —起轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)坐標(biāo)系。在dq坐標(biāo)系 中僅q軸電流有助于轉(zhuǎn)子50產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，因此，將d軸電流設(shè)為零并且根據(jù)所需的轉(zhuǎn)矩控制 q軸電流即可。轉(zhuǎn)子50的旋轉(zhuǎn)角(轉(zhuǎn)子角)9M是d軸相對(duì)U軸的旋轉(zhuǎn)角。dq坐標(biāo)系是基 于轉(zhuǎn)子角9M的實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)坐標(biāo)系。通過(guò)使用該轉(zhuǎn)子角9M，能夠在UVW坐標(biāo)系與dq坐標(biāo)系 之間進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。 另一方面，在本實(shí)施方式中可以導(dǎo)入表示控制上的旋轉(zhuǎn)角的控制角ec?？刂平?br> ec是相對(duì)u軸的虛擬的旋轉(zhuǎn)角。通過(guò)將與該控制角ec對(duì)應(yīng)的虛擬軸設(shè)為y軸，并將相
對(duì)該y軸旋轉(zhuǎn)了9(T的軸設(shè)為S軸，定義虛擬兩相轉(zhuǎn)動(dòng)坐標(biāo)軸(y S坐標(biāo)系，虛擬轉(zhuǎn)動(dòng) 坐標(biāo)系)。當(dāng)控制角ec等于轉(zhuǎn)子角9M時(shí)，虛擬轉(zhuǎn)動(dòng)坐標(biāo)系即Y s坐標(biāo)系和實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)坐
標(biāo)系即dq坐標(biāo)系一致。S卩，作為虛擬軸的Y軸與作為實(shí)際軸的d軸一致，而作為虛擬軸的
S軸與作為實(shí)際軸的q軸一致。Y s坐標(biāo)系是基于控制角ec的虛擬轉(zhuǎn)動(dòng)坐標(biāo)系。可以 使用控制角ec進(jìn)行uvw坐標(biāo)系與y s坐標(biāo)系的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。 可以由控制角9C和轉(zhuǎn)子角9M之差定義負(fù)載角9L(= 9 C_ 9 M)。
如果基于控制角9 C而將Y軸檢測(cè)電流I Y供應(yīng)到電動(dòng)機(jī)3，則該Y軸電流I Y
的q軸成分(向q軸的正投影)成為有助于轉(zhuǎn)子50產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的q軸電流Iq。
S卩，在Y軸
電流I Y和q軸電流Iq之間存在下式(1)的關(guān)系。 Iq = I Y sin 9 L . (1) 再次參照?qǐng)D1，電動(dòng)機(jī)控制裝置5具備微型計(jì)算機(jī)11、由該微型計(jì)算機(jī)11控制并 向電動(dòng)機(jī)3供應(yīng)電力的驅(qū)動(dòng)電流(逆變電路)12、檢測(cè)流過(guò)電動(dòng)機(jī)3各相的定子繞組的電流 的電流檢測(cè)部13。 電流檢測(cè)部13檢測(cè)流過(guò)電動(dòng)機(jī)3各相的定子繞組51、52、53的相電流IU、 IV、 IW(以下總稱時(shí)叫做"三相檢測(cè)電流IUVW"。)。它們是UVW坐標(biāo)系中各坐標(biāo)軸方向的電流值。 微型計(jì)算機(jī)11具備CPU以及存儲(chǔ)器(ROM以及RAM等)，通過(guò)執(zhí)行規(guī)定的程序而起 到多功能處理部的功能。該多功能處理部包括指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩設(shè)定部21、指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩校 正部21A、轉(zhuǎn)矩偏差運(yùn)算部22、PI (比例積分)控制部23、限制器24、控制角運(yùn)算部26、旋轉(zhuǎn) 角速度推定部27、指示電流值生成部31、電流偏差運(yùn)算部32、 PI控制部33、 y S /UVW轉(zhuǎn)換 部34、P麗(Pulse Width Modulation :脈寬調(diào)制)控制部35、UVW/y S轉(zhuǎn)換部36。
指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩設(shè)定部21基于由轉(zhuǎn)向角傳感器4檢測(cè)的轉(zhuǎn)向角、由車速傳感器6檢 測(cè)的車速來(lái)設(shè)定指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T、例如，基于圖4A所示的通常特性，例如，當(dāng)轉(zhuǎn)向角為正值(向右方向轉(zhuǎn)向了的狀態(tài))時(shí)將指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T w設(shè)定為正值(向右方向的轉(zhuǎn)矩)，當(dāng)轉(zhuǎn) 向角為負(fù)值(已向左方向轉(zhuǎn)向的狀態(tài))時(shí)將指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T^設(shè)定為負(fù)值(向左方向的轉(zhuǎn) 矩)。另外，設(shè)定指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩TW，以便隨著轉(zhuǎn)向角的絕對(duì)值增大其絕對(duì)值增大(在圖4A 的例子中線性地增大)。其中，在規(guī)定的上限值(正值，例如+6Nm)以及下限值(負(fù)值，例 如-6Nm)的范圍內(nèi)設(shè)定指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T、另外，指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T"皮設(shè)定成車速越大則其 絕對(duì)值越小。即，進(jìn)行車速感應(yīng)控制。 指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩設(shè)定部21在控制角e C的變化量較大時(shí)，基于圖4B所示的阻尼特 性設(shè)定相對(duì)轉(zhuǎn)向角的指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T、在上述特性中，在包括轉(zhuǎn)向角中點(diǎn)的規(guī)定轉(zhuǎn)向角區(qū) 域A范圍內(nèi)轉(zhuǎn)向角和指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Tl勺符號(hào)不同，在轉(zhuǎn)向角區(qū)域A以外范圍內(nèi)轉(zhuǎn)向角和 指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Tl勺符號(hào)相同。更具體而言，在轉(zhuǎn)向角為0以上的區(qū)域中，基于圖4A所示的 通常特性的第一象限的特性線偏移至指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩坐標(biāo)軸的負(fù)方向的特性線來(lái)設(shè)定指示 轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T、但不變更下限值以及上限值。另外，在轉(zhuǎn)向角為負(fù)的區(qū)域中，基于圖4A所示 的通常特性的第三象限的特性線偏移至指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩坐標(biāo)軸的正向的特性線來(lái)設(shè)定指示 轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T、這時(shí)也不變更下限值以及上限值。 這樣的特性變更的結(jié)果是在圖4B所示的阻尼特性的轉(zhuǎn)向角中點(diǎn)附近電動(dòng)機(jī)3產(chǎn) 生與朝向轉(zhuǎn)向角中點(diǎn)的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩對(duì)抗的轉(zhuǎn)矩。由此，在轉(zhuǎn)向盤10因路面反作用力而高速 (例如200deg/sec以上)返回轉(zhuǎn)向角中點(diǎn)這樣的狀態(tài)(例如，不把著方向盤狀態(tài))下，可以 抑制轉(zhuǎn)向角的變化。這樣就可以實(shí)現(xiàn)所謂的阻尼控制，從而能夠提高轉(zhuǎn)向角中心點(diǎn)附近的 收斂性。 指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩校正部21A校正由指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩設(shè)定部21設(shè)定的指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T^ 來(lái)求出校正后的指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T、指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩校正部21A基于圖5所示的特性來(lái)運(yùn)算 與推定電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度對(duì)應(yīng)的指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩校正量。指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩校正部21A對(duì)該指示 轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩校正量與由指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩設(shè)定部21設(shè)定的指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T^進(jìn)行加法運(yùn)算。
推定電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度針對(duì)與右方向轉(zhuǎn)向?qū)?yīng)的方向分配正值而針對(duì)與左方向 轉(zhuǎn)向?qū)?yīng)的方向分配負(fù)值。針對(duì)推定電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度的正值分配正的校正值而針對(duì)推定 電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度的負(fù)值分配負(fù)的校正值。另外，校正值的絕對(duì)值是推定電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角速 度的絕對(duì)值增大則單調(diào)地(本實(shí)施方式中是非線形)增加。通過(guò)將這樣特性的校正量與指 示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T"加法運(yùn)算，這對(duì)快速轉(zhuǎn)向而言可以獲得良好的反應(yīng)。并且，在因來(lái)自路面的 反作用力而向轉(zhuǎn)向角中心高速返回的狀況下，能夠抑制轉(zhuǎn)向角的變化。這樣，能夠進(jìn)行所謂 的阻尼控制，能夠?qū)崿F(xiàn)較佳的轉(zhuǎn)向敏感性。 轉(zhuǎn)矩偏差運(yùn)算部22求出由指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩設(shè)定部21設(shè)定且由指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩校正部 21A校正的指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T^和由轉(zhuǎn)矩傳感器1檢測(cè)到的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T(以下為了區(qū)別而叫做 "檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T"。)的偏差(轉(zhuǎn)矩偏差)AT。 PI控制部23針對(duì)上述轉(zhuǎn)矩偏差A(yù)T進(jìn)行 PI運(yùn)算。即，由轉(zhuǎn)矩偏差運(yùn)算部22以及PI控制部23構(gòu)成用于將檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T導(dǎo)入指示 轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Tl勺轉(zhuǎn)矩反饋控制單元。PI控制部23通過(guò)針對(duì)轉(zhuǎn)矩偏差A(yù)T進(jìn)行PI運(yùn)算來(lái)運(yùn) 算針對(duì)控制角9 C的加法角a 。 限制器24是針對(duì)由PI控制部23求出的加法角a施加限制的限制單元。更具體 而言，限制器24將加法角a限制為規(guī)定的上限值UL(正值)和下限值LL(負(fù)值)之間的 值?；谧畲筠D(zhuǎn)向角速度決定上限值UL以及下限值LL。最大轉(zhuǎn)向角速度是指可以假設(shè)為轉(zhuǎn)向盤10的轉(zhuǎn)向角速度的最大值，例如是800deg/sec左右。 最大轉(zhuǎn)向角速度時(shí)的轉(zhuǎn)子50的電角度的變化速度(電角度下的角速度，最大轉(zhuǎn)子
角速度)，如下式(2)所示由最大轉(zhuǎn)向角速度、減速機(jī)構(gòu)7的減速比、轉(zhuǎn)子50的極對(duì)個(gè)數(shù)的
乘積得到。極對(duì)個(gè)數(shù)是指轉(zhuǎn)子50具有的磁極對(duì)(n極和S極的對(duì))的個(gè)數(shù)。 最大轉(zhuǎn)子角速度=最大轉(zhuǎn)向角速度X減速比X極對(duì)個(gè)數(shù)...(2) 控制角e C的運(yùn)算期間(運(yùn)算周期)中的轉(zhuǎn)子50的電角度變化量的最大值(轉(zhuǎn)
子角變化量最大值)，如下式(3)所示是最大轉(zhuǎn)子角速度乘以運(yùn)算周期的數(shù)值。 轉(zhuǎn)子角變化量最大值=最大轉(zhuǎn)子角速度X運(yùn)算周期=最大轉(zhuǎn)向角速度X減速比X極對(duì)個(gè)數(shù)X運(yùn)算周期...(3) 上述轉(zhuǎn)子角變化量最大值是一個(gè)運(yùn)算周期內(nèi)所允許的控制角ec的最大變化量。
于是，如果將上述轉(zhuǎn)子角變化量最大值表示為"maxOO)，則加法角a的上限值UL以及
下限值LL可以分別由下式(4) (5)表示。 UL = + w max ... (4) LL = - w max ... (5) 限制器24比較由PI控制部23求出的加法角a與上限值UL，當(dāng)加法角a超過(guò)上 限值UL時(shí)將上限值UL代入加法角a。因此，針對(duì)控制角ec加上上限值UL(二+"max)。 另一方面，如果由PI控制部23求出的加法角a小于下限值LL，則將下限值LL代入加法 角a。因此，針對(duì)控制角9C加上下限值LL( =-"max)。如果由PI控制部23求出的加 法角a是下限值LL以上且上限值UL以下，則該加法角a直接用于對(duì)控制角9C進(jìn)行的 加法運(yùn)算。 這樣，因?yàn)橄拗破?4將加法角a限制在上限值UL和下限值LL之間，所以控制比 較穩(wěn)定。更具體而言，即使在電流不足時(shí)或者控制開始時(shí)產(chǎn)生控制不穩(wěn)定的狀態(tài)(助力不 穩(wěn)定的狀態(tài))下，也能夠從該狀態(tài)快速向穩(wěn)定控制狀態(tài)轉(zhuǎn)移。由此，能夠提高轉(zhuǎn)向敏感性。
上述限制處理后的加法角a在控制角運(yùn)算部26的加法器26A中加在控制角9 C 的上次值eC(n-l)(n是現(xiàn)在運(yùn)算周期的編號(hào))上(圖中Z-1表示信號(hào)的上次值)。其中， 控制角e C的初始值是預(yù)定的值(例如零)。 控制角運(yùn)算部26包括加法器26A，加法器26A將由限制器24賦予的加法角a加 在控制角ec的上次值ec(n-i)上。S卩，控制角運(yùn)算部26按照每個(gè)規(guī)定的運(yùn)算周期運(yùn)算 控制角ec。另外，控制角運(yùn)算部26將上一運(yùn)算周期中的控制角ec作為上次值ec(n-i)， 并使用它來(lái)運(yùn)算求出現(xiàn)在運(yùn)算周期中的控制角ec即這次值ec(n)。
指示電流值生成部31將應(yīng)當(dāng)流過(guò)與作為控制上的旋轉(zhuǎn)角的上述控制角e c對(duì)應(yīng)
的虛擬轉(zhuǎn)動(dòng)坐標(biāo)系即Y S坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸(虛擬軸)的電流值生成為指示電流值。具體 說(shuō)來(lái)，指示電流值生成部31生成Y軸指示電流值I Y w以及S軸指示電流值I S w (以下 總稱時(shí)將它們叫做"兩相指示電流值IY S "，)。指示電流值生成部31將Y軸指示電流 值IY w形成為有效值，另一方面將S軸指示電流值IS ^形成為零。更具體而言，指示電 流值生成部31基于由轉(zhuǎn)矩傳感器1檢測(cè)的檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T來(lái)設(shè)定Y軸指示電流值IY \
圖6表示Y軸指示電流值I Y w相對(duì)檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T設(shè)定的例子。檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩 t在零附近的區(qū)域被設(shè)定為死區(qū)nr。 y軸指示電流值iy l皮設(shè)定為在死區(qū)nr外側(cè)的區(qū)域 急劇升高、在規(guī)定轉(zhuǎn)矩以上大致為恒定值。由此，當(dāng)駕駛員沒(méi)有操作方向盤10時(shí)，停止對(duì)電動(dòng)機(jī)3的通電，可以抑制不必要的電力消耗。 電流偏差運(yùn)算部32運(yùn)算下述值，即Y軸檢測(cè)電流I Y相對(duì)由指示電流值生成部 31生成的Y軸指示電流值I Y 1勺偏差I(lǐng) Y Y 、 S軸檢測(cè)電流I S相對(duì)S軸指示電
流值I S * ( = 0)的偏差I(lǐng) S S 。 Y軸檢測(cè)電流I Y以及S軸檢測(cè)電流I S可以從 UVW/ y S轉(zhuǎn)換部36賦予給偏差運(yùn)算部32。 UVW/ Y S轉(zhuǎn)換部36將由電流檢測(cè)部13檢測(cè)的UVW坐標(biāo)系的三相檢測(cè)電流IUVW (U 相檢測(cè)電流IU、 V相檢測(cè)電流IV以及W相檢測(cè)電流IW)轉(zhuǎn)換為y S坐標(biāo)系的兩相檢測(cè)電 流I Y以及I S (以下總稱時(shí)將它們叫做"兩相檢測(cè)電流I Y S "。)?？梢詫⑺鼈冑x予給電 流偏差運(yùn)算部32?？梢詫⒂煽刂平沁\(yùn)算部26運(yùn)算得到的控制角ec用于UVW/Y S轉(zhuǎn)換部 36中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。 PI控制部33通過(guò)針對(duì)由電流偏差運(yùn)算部32運(yùn)算得到的電流偏差進(jìn)行PI運(yùn)算，生 成應(yīng)當(dāng)施加于電動(dòng)機(jī)3的兩相指示電壓VY S * (Y軸指示電壓VY w以及S軸指示電壓 vs "。將該兩相指示電壓vy s 1武予給y s/uvw轉(zhuǎn)換部34。 y s/uvw轉(zhuǎn)換部34通過(guò)針對(duì)兩相指示電壓vy s ^進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換運(yùn)算來(lái)生成三相
指示電壓VUVW * 。三相指示電壓VUVW *由U相指示電壓VU *、 V相指示電壓VV *以及W相
指示電壓VWl勾成。將該三相指示電壓VUVWl武予給P麗控制部35?？梢詫⒂煽刂平沁\(yùn)算
部26運(yùn)算得到的控制角9 C用于y S /UVW轉(zhuǎn)換部34中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。 P麗控制部35生成分別與U相指示電壓VU *、 V相指示電壓VV *以及W相指示電
壓VWl寸應(yīng)的占空比(duty)的U相P麗控制信號(hào)、V相P麗控制信號(hào)以及W相P麗控制信
號(hào)，并向驅(qū)動(dòng)電路12供應(yīng)。 驅(qū)動(dòng)電路12由與U相、V相以及W對(duì)應(yīng)的三相逆變電路構(gòu)成。構(gòu)成上述逆變電路 的功率元件被由P麗控制部35賦予的P麗控制信號(hào)控制，將與三相指示電壓VUVW^目當(dāng)?shù)?電壓施加在電動(dòng)機(jī)3的各相定子繞組51 、52、53。 電流偏差運(yùn)算部32以及PI控制部33構(gòu)成電流反饋控制單元。通過(guò)上述電流反 饋控制單元的作用，將流過(guò)電動(dòng)機(jī)3的電動(dòng)機(jī)電流控制成接近由指示電流值生成部31設(shè)定 的兩相指示電流值IY S \ 旋轉(zhuǎn)角速度推定部27基于電動(dòng)機(jī)3的電流(檢測(cè)電流I Y S )以及施加電壓(指 示電壓VY S "推定電動(dòng)機(jī)3的旋轉(zhuǎn)角速度。更具體而言，旋轉(zhuǎn)角速度推定部27使用電 動(dòng)機(jī)3的電阻值以及電感，基于檢測(cè)電流以及施加電壓推定電動(dòng)機(jī)3的感應(yīng)電壓，基于該感 應(yīng)電壓推定電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度。 圖3是上述電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的控制框圖。其中，為了便于說(shuō)明而省略了限制器 24的功能。 通過(guò)針對(duì)指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T w和檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T的偏差(轉(zhuǎn)矩偏差)進(jìn)行的PI控制 (KP是比例系數(shù)、KI是積分系數(shù)、l/s是積分運(yùn)算符)來(lái)生成加法角a 。通過(guò)將該加法角a
加到控制角ec的上次值ec(n-i)，求出控制角ec的這次值ec(n) = ec(n-i) + a。這
時(shí)，控制角9C與轉(zhuǎn)子50的實(shí)際轉(zhuǎn)子角9M的偏差是負(fù)載角9L= ec-9M。
因此，如果按照Y軸指示電流值I Y ^將Y軸電流I Y供應(yīng)給基于控制角9 C的 Y S坐標(biāo)系(虛擬轉(zhuǎn)動(dòng)坐標(biāo)系)的Y軸(虛擬軸)，則q軸電流Iq = I Y sin 9 L。上述q 軸電流Iq有助于轉(zhuǎn)子50的產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。即，將電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)矩常數(shù)KT乘以q軸電流Iq(=I y sin e L)的值作為助力轉(zhuǎn)矩TA( = KT *I y sin e L)，經(jīng)由減速機(jī)構(gòu)7傳遞至轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)2。 從來(lái)自轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)2的負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL減去上述助力轉(zhuǎn)矩TA的值是駕駛員應(yīng)該給予方向盤10 的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T。通過(guò)反饋上述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T使系統(tǒng)動(dòng)作，以便將該轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T推導(dǎo)為指示轉(zhuǎn)向 轉(zhuǎn)矩"(其中，利用指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩校正部21A校正的校正后的值)。艮P，為了使檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn) 矩T與指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T^一致求出加法角a并根據(jù)該加法角a控制控制角e C。
這樣，電流流過(guò)控制上的虛擬軸即Y軸，另一方面利用根據(jù)指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩l"和檢 測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T的偏差A(yù)T求出的加法角a來(lái)更新控制角ec。由此，因?yàn)樨?fù)載角9L變化， 所以電動(dòng)機(jī)3產(chǎn)生與該負(fù)載角9L對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩。由此，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)3產(chǎn)生與基于轉(zhuǎn)向角以 及車速設(shè)定的指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Tl寸應(yīng)的轉(zhuǎn)矩，所以與轉(zhuǎn)向角以及車速對(duì)應(yīng)的適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)向助 力被賦予給轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)2。 S卩，執(zhí)行轉(zhuǎn)向輔助控制，以便轉(zhuǎn)向角的絕對(duì)值越大則轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩越大 并且車速越快則轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩越小。 這樣，本發(fā)明提供一種適當(dāng)?shù)乜刂齐妱?dòng)機(jī)3而不使用旋轉(zhuǎn)角傳感器就能夠進(jìn)行適 當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)向輔助的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置。由此，能夠利用簡(jiǎn)單的構(gòu)成，能夠?qū)崿F(xiàn)成本的降低。
圖7是用于說(shuō)明指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩設(shè)定部21的動(dòng)作的流程圖。將由PI控制部23求 出的加法角的絕對(duì)值I a I與規(guī)定的閾值A(chǔ)(AX))進(jìn)行比較(步驟S1)。閾值A(chǔ)根據(jù)不把 著方向盤狀態(tài)下返回轉(zhuǎn)向角中心時(shí)求出的收斂性設(shè)定即可，例如設(shè)定為與200deg/sec的 轉(zhuǎn)向速度對(duì)應(yīng)的值。具體而言，閾值A(chǔ)是通過(guò)將上述轉(zhuǎn)向速度(200deg/sec)乘以減速機(jī)構(gòu) 7中的減速比以及轉(zhuǎn)子50的極對(duì)個(gè)數(shù)，將上述轉(zhuǎn)向速度換算為電動(dòng)機(jī)3的電角度的值。
所謂加法角的絕對(duì)值I a I是閾值A(chǔ)以上時(shí)，是虛擬轉(zhuǎn)動(dòng)坐標(biāo)Y S的轉(zhuǎn)動(dòng)加快、且
控制角ec的變化量增大時(shí)，也就是電動(dòng)機(jī)3的旋轉(zhuǎn)角速度較大時(shí)。另一方面，所謂加法角
的絕對(duì)值I a I小于閾值A(chǔ)時(shí)，是控制角eC的變化量較小、電動(dòng)機(jī)3的旋轉(zhuǎn)角速度較小時(shí)。 于是，當(dāng)加法角的絕對(duì)值I a I小于閾值A(chǔ)(步驟S1 :否)時(shí)，根據(jù)圖4A表示的通常特性求 出與轉(zhuǎn)向角對(duì)應(yīng)的指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T"(步驟S2)。與此相對(duì)，當(dāng)加法角的絕對(duì)值I a I是閾值 A以上(步驟S1 :是)時(shí)，根據(jù)圖4B表示的阻尼特性求出與轉(zhuǎn)向角對(duì)應(yīng)的指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T^ (步驟S3)。 這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，當(dāng)加法角的絕對(duì)值| a |是閾值A(chǔ)以上時(shí)適用圖4B表示的
阻尼特性，因此在轉(zhuǎn)向角中點(diǎn)附近的規(guī)定的轉(zhuǎn)向角范圍內(nèi)轉(zhuǎn)向角和指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的符號(hào)不
同。由此，當(dāng)轉(zhuǎn)向角高速(200deg/sec以上)返回轉(zhuǎn)向角中心時(shí)，可以將指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T ^
設(shè)定成妨礙轉(zhuǎn)向角的變化。其結(jié)果是收斂性得以提高獲得良好的轉(zhuǎn)向敏感性。 而且，也可以不根據(jù)加法角的絕對(duì)值| a |的大小來(lái)改變指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Tl勺特性，
而對(duì)任意的加法角a都適用圖4B表示的阻尼特性。這時(shí)，在轉(zhuǎn)向角中心附近的收斂性得
以提高，并且能夠進(jìn)行與轉(zhuǎn)向角對(duì)應(yīng)的指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T 1勺設(shè)定。 圖8是用于說(shuō)明本發(fā)明第二實(shí)施方式涉及的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置(車輛用轉(zhuǎn)向裝
置)的動(dòng)作的流程圖。在本實(shí)施方式的說(shuō)明中，再次參照上述圖1 圖6。圖8表示了與利
用指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩設(shè)定部21進(jìn)行的指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T 1勺設(shè)定相關(guān)的動(dòng)作。 本實(shí)施方式專門使用了圖4A的通常特性而未使用圖4B所示的阻尼特性。指示轉(zhuǎn)
向轉(zhuǎn)矩設(shè)定部21根據(jù)圖4A的通常特性來(lái)設(shè)定與轉(zhuǎn)向角對(duì)應(yīng)的指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T、如圖1中
雙點(diǎn)劃線21a所示，向指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩設(shè)定部21賦予由轉(zhuǎn)矩傳感器1檢測(cè)到的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩。指
示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩設(shè)定部21基于檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T來(lái)判定駕駛員手從方向盤10離開的不把著方向
10盤狀態(tài)。另外，當(dāng)不把著方向盤的狀態(tài)時(shí)，在控制角ec的變化量是規(guī)定值以上的情況下，
指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩設(shè)定部21設(shè)定指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T、以便控制轉(zhuǎn)向角的變化。這時(shí)的指示轉(zhuǎn)向 轉(zhuǎn)矩"可以是零，也可以是與檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T的符號(hào)相反的符號(hào)的值。由此，在不把著方 向盤狀態(tài)時(shí)，在方向盤10因路面反作用力高速返回轉(zhuǎn)向角中點(diǎn)的狀況下，可以抑制轉(zhuǎn)向角 的變化，因此能夠進(jìn)行阻尼控制。其結(jié)果是收斂性得以提高。 更具體而言，如圖8所示，指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩設(shè)定部21讀取檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T(步驟 S11)，根據(jù)圖4A所示的通常特性求出與轉(zhuǎn)向角對(duì)應(yīng)的指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T^ (步驟S12)。并且， 指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩設(shè)定部21取得由PI控制部23運(yùn)算的加法角a (步驟S13)。指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩 設(shè)定部21進(jìn)而判斷檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的絕對(duì)值|T|是否是規(guī)定的轉(zhuǎn)矩閾值B(例如1Nm)以下 (步驟S14)。例如基于系統(tǒng)的預(yù)加載(未加外力的狀態(tài)下的負(fù)載)設(shè)定轉(zhuǎn)矩閾值B。
如果檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的絕對(duì)值|T|超過(guò)轉(zhuǎn)矩閾值B(步驟S14:否)，則適用根據(jù)圖 4A的通常特性設(shè)定的指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T、當(dāng)檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的絕對(duì)值|T|是轉(zhuǎn)矩閾值B以下 時(shí)(步驟S14 :是)，則指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩設(shè)定部21進(jìn)而比較加法角的絕對(duì)值I a I與規(guī)定的閾 值A(chǔ)(步驟S15)。與上述第一實(shí)施方式的情況同樣決定閾值A(chǔ)即可。 如果加法角的絕對(duì)值I a I小于閾值A(chǔ)(步驟S15 :否)，則指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩設(shè)定部21 使用與轉(zhuǎn)向角對(duì)應(yīng)的指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T、與此相對(duì)，如果加法角的絕對(duì)值I a I是閾值A(chǔ)以 上(步驟S15 :是)，則指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩設(shè)定部21將預(yù)定的恒定值C設(shè)為指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T^ (步 驟S16)。 恒定值C例如可以是ONm。另外，恒定值C也可以是與檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T的符號(hào)相 反符號(hào)的常數(shù)。即當(dāng)檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T > 0時(shí)，設(shè)定C = -D (D是正常數(shù))，當(dāng)檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T < 0時(shí)，設(shè)定C = D即可。常數(shù)D根據(jù)轉(zhuǎn)向角返回中點(diǎn)時(shí)的所需速度設(shè)定即可，例如D = 1。
當(dāng)檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的絕對(duì)值|T|小且加法角的絕對(duì)值I a I大時(shí)，可認(rèn)為是駕駛員在 從轉(zhuǎn)向盤10把手放開的狀態(tài)(不把著方向盤狀態(tài))下轉(zhuǎn)向角高速變化。在這種情況下，本 實(shí)施方式中指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T^為恒定值。由此，電動(dòng)機(jī)3產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩以便抑制轉(zhuǎn)向角的驟變， 因此可以提高返回轉(zhuǎn)向角中點(diǎn)時(shí)的收斂性。 圖9是用于說(shuō)明本發(fā)明第三實(shí)施方式涉及的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置(車輛用轉(zhuǎn)向裝 置)的構(gòu)成的框圖。在上述圖9中，對(duì)與上述圖l所示的各部分對(duì)應(yīng)的部分標(biāo)注相同參考 符號(hào)進(jìn)行表示。 在本實(shí)施方式中，為了實(shí)現(xiàn)阻尼控制而設(shè)置有阻尼控制部60，阻尼控制部60生成 用于檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T的檢測(cè)轉(zhuǎn)矩校正值Tr以及用于Y軸指示電流值IY 1勺指示電流校 正值Ir。通過(guò)檢測(cè)轉(zhuǎn)矩校正部61將檢測(cè)轉(zhuǎn)矩校正值Tr從檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T減去。可以將 上述校正后的檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T賦予給轉(zhuǎn)矩偏差運(yùn)算部22。另外，通過(guò)y軸指示電流校正 部62將指示電流校正值Ir從y軸指示電流值IY w減去?？梢詫⑸鲜鲂Ｕ蟮腨軸指 示電流值I y 1武予給電流偏差運(yùn)算部32。更具體而言，電流偏差運(yùn)算部32包括y軸電 流偏差運(yùn)算部32A、 S軸電流偏差運(yùn)算部32B。 y軸電流偏差運(yùn)算部32A求出來(lái)自y軸 指示電流校正部62的y軸指示電流值I y * (校正后的值)和y軸檢測(cè)電流I y的偏差 I y w -I y ，將該偏差賦予PI控制部33。 S軸電流偏差運(yùn)算部32B求出指示電流值生成部 31生成的S軸指示電流值I S *和S軸檢測(cè)電流I S的偏差I(lǐng) S S ，將該偏差賦予PI 控制部33。
11
阻尼控制部60以及檢測(cè)轉(zhuǎn)矩校正部61在具備了應(yīng)當(dāng)進(jìn)行阻尼動(dòng)作的條件時(shí)進(jìn)行 動(dòng)作，以便對(duì)由轉(zhuǎn)矩傳感器1檢測(cè)到的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T的絕對(duì)值臨時(shí)進(jìn)行減少校正。由此，轉(zhuǎn)矩 偏差A(yù)T增大，因此基于此PI控制部23運(yùn)算的加法角a變小。其結(jié)果是助力轉(zhuǎn)矩變小。 即，由轉(zhuǎn)矩偏差運(yùn)算部22以及PI控制部23構(gòu)成的轉(zhuǎn)矩反饋控制部進(jìn)行動(dòng)作，以便檢測(cè)轉(zhuǎn) 向轉(zhuǎn)矩T的絕對(duì)值臨時(shí)大于指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T *的絕對(duì)值。其結(jié)果是，電動(dòng)機(jī)3產(chǎn)生的助力轉(zhuǎn) 矩臨時(shí)變小，因此抑制轉(zhuǎn)向角的變化，所以可實(shí)現(xiàn)阻尼控制。 另一方面，阻尼控制部60以及Y軸指示電流校正部62在具備了應(yīng)當(dāng)進(jìn)行阻尼動(dòng) 作的條件時(shí)進(jìn)行動(dòng)作，以便對(duì)Y軸指示電流值IY 1勺絕對(duì)值臨時(shí)進(jìn)行減少校正。由此，由 Y軸電流偏差運(yùn)算部32A以及PI控制部33構(gòu)成的電流反饋控制部進(jìn)行動(dòng)作，以便對(duì)Y軸 電流IY的絕對(duì)值進(jìn)行臨時(shí)減小。由此，電動(dòng)機(jī)3產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩減小，因此轉(zhuǎn)向助力減小。由 此，抑制轉(zhuǎn)向角的變化，因此可以實(shí)現(xiàn)阻尼控制。 如果針對(duì)檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T進(jìn)行校正，則可以實(shí)現(xiàn)阻尼控制。因此，未必一定對(duì)Y 軸指示電流值I Y w進(jìn)行校正，通過(guò)對(duì)Y軸指示電流值I Y 1勺絕對(duì)值進(jìn)行減小校正，從而 可以節(jié)約能源。 但是，僅通過(guò)Y軸指示電流值I Y 1勺絕對(duì)值的減小校正無(wú)法實(shí)現(xiàn)阻尼控制。這 是因?yàn)檗D(zhuǎn)矩反饋控制部(轉(zhuǎn)矩偏差運(yùn)算部22以及PI控制部23)進(jìn)行動(dòng)作而輔助進(jìn)行Y 軸指示電流值IY 1勺絕對(duì)值的減小校正，可以決定控制角ec從而實(shí)現(xiàn)指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T^ 的原因。 圖10A 圖10D是用于說(shuō)明作為阻尼校正值的檢測(cè)轉(zhuǎn)矩校正值Tr的特性的特性 圖。圖10A表示基本校正值t相對(duì)轉(zhuǎn)向速度的特性，圖IOB表示檢測(cè)轉(zhuǎn)矩校正值相對(duì)車速 的增益(車速增益)小1，圖IOC表示檢測(cè)轉(zhuǎn)矩校正值相對(duì)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的增益(轉(zhuǎn)矩增益)小2， 圖10D表示檢測(cè)轉(zhuǎn)矩校正值經(jīng)時(shí)的增益(時(shí)間增益)小t。 例如，如圖IOA所示，基本校正值t設(shè)定為轉(zhuǎn)向速度的絕對(duì)值越大則單調(diào)地增大， 上限值為檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T。阻尼控制部60對(duì)轉(zhuǎn)向角傳感器4檢測(cè)的轉(zhuǎn)向速度進(jìn)行時(shí)間微分 而求出轉(zhuǎn)向速度，根據(jù)圖10A的特性設(shè)定與該轉(zhuǎn)向速度對(duì)應(yīng)的基本校正值t 。
如圖10B所示，車速增益小l被確定為直到某個(gè)固定車速為止為零而對(duì)于其以上 的車速單調(diào)地增加的特性。阻尼控制部60根據(jù)圖10B的特性來(lái)設(shè)定與車速傳感器6檢測(cè) 的車速對(duì)應(yīng)的車速增益小l。 如圖IOC所示，轉(zhuǎn)矩增益小2被決定為相對(duì)于檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T的絕對(duì)值單調(diào)地增 加的特性。阻尼控制部60根據(jù)圖10C的特性來(lái)設(shè)定與轉(zhuǎn)矩傳感器1檢測(cè)的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T的 絕對(duì)值對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩增益小2 。 如圖10D所示，時(shí)間增益小t被決定為從零增加至極大值再減小至零。阻尼控制 部60根據(jù)從阻尼控制開始的經(jīng)時(shí)，基于圖IOD的特性設(shè)定時(shí)間增益(jn。
使用它們根據(jù)下式(6) (7)運(yùn)算檢測(cè)轉(zhuǎn)矩校正值Tr。其中，Tm是檢測(cè)轉(zhuǎn)矩校正最 大值(檢測(cè)轉(zhuǎn)矩校正值Tr的最大值)，是時(shí)間增益(jn= l之時(shí)的檢測(cè)轉(zhuǎn)矩校正值Tr((jn =1)。另外，當(dāng)檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T為正值時(shí)，直接使用式(7)的值，檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T為負(fù)值時(shí)， 將對(duì)式(7)的值附加了負(fù)符號(hào)的值作為檢測(cè)轉(zhuǎn)矩校正值Tr。
Tm = t X小1 X小2. (6)
Tr = TmX小t. (7)
因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)矩和Y軸電流處于大致成比例的關(guān)系，所以可以由檢測(cè)轉(zhuǎn)矩校 正值Tr計(jì)算指示電流校正值Ir。指示電流校正值Ir的時(shí)間變化與檢測(cè)轉(zhuǎn)矩校正值Ir的 時(shí)間變化是相同的。具體而言，用于Y軸指示電流值IY l勺指示電流校正值Ir例如可以 通過(guò)下式(8)求出。
Ir = Tr+轉(zhuǎn)矩常數(shù) (8) 阻尼控制部60運(yùn)算檢測(cè)轉(zhuǎn)矩校正最大值Tm，當(dāng)Tm = 0時(shí)判斷為不必進(jìn)行阻尼控
制，設(shè)為Tr = 0。另一方面，當(dāng)Tm # 0時(shí)，阻尼控制部60判斷為需要進(jìn)行阻尼控制而開始
阻尼控制，根據(jù)上述(7) (8)式生成檢測(cè)轉(zhuǎn)矩校正值Tr以及指示電流校正值Ir。 因?yàn)樽枘嵝Ｕ?檢測(cè)轉(zhuǎn)矩校正值Tr以及指示電流校正值Ir)依賴于時(shí)間，所以
如圖ll所示有時(shí)會(huì)產(chǎn)生在不同時(shí)間運(yùn)算的阻尼校正值重疊。這時(shí)只要如下所示決定阻尼
校正值即可。 (i)存儲(chǔ)在每個(gè)采樣時(shí)間決定的檢測(cè)轉(zhuǎn)矩校正最大值Tm(n)。 (ii)通過(guò)檢測(cè)轉(zhuǎn)矩校正最大值Tm(n)計(jì)算在時(shí)間t內(nèi)產(chǎn)生的檢測(cè)轉(zhuǎn)矩校正值 Tr(t， Tm(n))。 (iii)針對(duì)t，計(jì)算Tr(t， Tm(n))的最大值，并作為該時(shí)間t的檢測(cè)轉(zhuǎn)矩校正值 Tr(t)。 上述方法最終是在圖11中各個(gè)采樣時(shí)間內(nèi)選擇實(shí)線所示的檢測(cè)轉(zhuǎn)矩校正值中的 最大值的處理。 因上述處理需要用于存儲(chǔ)多個(gè)檢測(cè)轉(zhuǎn)矩校正值曲線的存儲(chǔ)器容量并且計(jì)算量大。 于是，在上述(i)以及(ii)的處理期間，可以加入"放棄用于上次采樣時(shí)間的檢測(cè)轉(zhuǎn)矩校正 值Tr(n)的計(jì)算的檢測(cè)轉(zhuǎn)矩校正最大值Tm"這樣的處理。由此，嚴(yán)格上說(shuō)雖然不能選擇最 大的檢測(cè)轉(zhuǎn)矩校正最大值Tm，但是可以毫無(wú)問(wèn)題地獲得阻尼特性并且減少計(jì)算量。
這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，根據(jù)基于轉(zhuǎn)向速度、車速以及檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩而決定的檢測(cè) 轉(zhuǎn)矩校正最大值，可以在必要時(shí)(Tm^0時(shí))臨時(shí)提供阻尼控制。由此，可以提高打方向盤 時(shí)的轉(zhuǎn)向敏感性，并且在不把著方向盤狀態(tài)下能夠提高返回轉(zhuǎn)向角中點(diǎn)時(shí)的收斂性。
另外，通過(guò)校正檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T可以實(shí)現(xiàn)阻尼控制，因此對(duì)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)(轉(zhuǎn)矩偏 差運(yùn)算部22、PI控制部23、限制器24以及控制角運(yùn)算部26)的影響減小。因此，可以始終 使用沒(méi)有阻尼控制時(shí)的轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)而不需要進(jìn)行再設(shè)計(jì)。 代替校正檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T，也可以通過(guò)對(duì)指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T w施加臨時(shí)校正來(lái)實(shí)現(xiàn)阻 尼控制。但是，這時(shí)無(wú)法忽略對(duì)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的影響，因此優(yōu)選進(jìn)行對(duì)其的再設(shè)計(jì)。
圖12是用于說(shuō)明本發(fā)明的第四實(shí)施方式涉及的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置(車輛用轉(zhuǎn)向 裝置)的構(gòu)成的框圖。在上述圖12中，對(duì)與上述圖9所示的各部分對(duì)應(yīng)的部分標(biāo)記與圖9 的情況相同的參考符號(hào)進(jìn)行表示。在上述第三實(shí)施方式中，阻尼控制部60通過(guò)校正檢測(cè)轉(zhuǎn) 向轉(zhuǎn)矩t以及y軸指示電流值iy w來(lái)實(shí)現(xiàn)阻尼控制，但是本實(shí)施方式中阻尼控制部60通 過(guò)校正檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T和控制角ec進(jìn)行阻尼控制。 S卩，阻尼控制部60基于車速、檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T以及轉(zhuǎn)向角來(lái)生成檢測(cè)轉(zhuǎn)矩校正值 Tr和控制角校正值er。在檢測(cè)轉(zhuǎn)矩校正部61中從檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T將檢測(cè)轉(zhuǎn)矩校正值Tr 減去。另外，在控制角校正部65中從控制角運(yùn)算部26生成的控制角9C將控制角校正值 9r減去。
阻尼控制部60以及檢測(cè)轉(zhuǎn)矩校正部61在具備了應(yīng)當(dāng)進(jìn)行阻尼動(dòng)作的條件時(shí)進(jìn)行 動(dòng)作，以便對(duì)由轉(zhuǎn)矩傳感器1檢測(cè)到的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T的絕對(duì)值臨時(shí)進(jìn)行減少校正。另一方面， 阻尼控制部60以及控制角校正部65在具備了應(yīng)當(dāng)進(jìn)行阻尼動(dòng)作的條件時(shí)進(jìn)行動(dòng)作，以便 對(duì)控制角ec臨時(shí)進(jìn)行減少校正。因?yàn)橥ㄟ^(guò)控制角9C的減小校正使q軸電流Iq減小，所 以電動(dòng)機(jī)3產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩(助力轉(zhuǎn)矩)減小。由此，可以實(shí)現(xiàn)阻尼控制。 如果助力轉(zhuǎn)矩減小，則與其對(duì)應(yīng)檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T的絕對(duì)值增大。于是，針對(duì)檢測(cè)轉(zhuǎn) 向轉(zhuǎn)矩T實(shí)施校正以使其絕對(duì)值減小。由此，包括偏差運(yùn)算部22、 PI控制部23、限制器24 以及控制角運(yùn)算部26的轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)能夠與阻尼控制無(wú)關(guān)系地進(jìn)行動(dòng)作，而不需要用于 實(shí)現(xiàn)阻尼控制的特別的運(yùn)算處理。因此，可以省略用于控制角運(yùn)算的構(gòu)成(轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)) 的再設(shè)計(jì)。 與上述第三實(shí)施方式的情況同樣決定檢測(cè)轉(zhuǎn)矩校正值Tr?？刂平切Ｕ? r例如 由下式(9)求出。 er = |Tr| +常數(shù)...(9) 檢測(cè)轉(zhuǎn)矩校正值Tr的重疊也與上述第三實(shí)施方式的情況相同。 這樣，本實(shí)施方式與上述第三實(shí)施方式的情況同樣，根據(jù)轉(zhuǎn)向速度、車速以及檢測(cè)
轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩，可以在需要時(shí)(Tm^0時(shí))進(jìn)行阻尼控制。由此，可以提高打方向盤時(shí)的轉(zhuǎn)向敏
感性，并且可以提高在不把著方向盤狀態(tài)下返回轉(zhuǎn)向角中點(diǎn)時(shí)的收斂性。 而且，在本實(shí)施方式中，也可以代替校正檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T，通過(guò)對(duì)指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T^
進(jìn)行臨時(shí)校正來(lái)實(shí)現(xiàn)阻尼控制。但是，這時(shí)如上所述無(wú)法忽略對(duì)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的影響，因此
優(yōu)選對(duì)其進(jìn)行再設(shè)計(jì)。 圖13是用于說(shuō)明本發(fā)明第五實(shí)施方式涉及的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置(車輛用轉(zhuǎn)向裝 置)的構(gòu)成的框圖。在上述圖13中對(duì)與上述圖9所示的各部分對(duì)應(yīng)的部分標(biāo)記相同的參 考符號(hào)進(jìn)行表示。上述第三實(shí)施方式除檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T之外，還通過(guò)對(duì)Y軸指示電流值 IY w校正實(shí)現(xiàn)阻尼控制，與此相反，本實(shí)施方式除檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T之外還通過(guò)校正S軸指
示電流值I s w來(lái)完成阻尼控制。 根據(jù)圖2明確可知，電動(dòng)機(jī)3的產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩通過(guò)始終保持Y軸指示電流值IY 、并 改變S軸指示電流值I S w進(jìn)行變動(dòng)。于是，在本實(shí)施方式中通過(guò)對(duì)S軸指示電流值I S * 實(shí)施校正進(jìn)行阻尼控制，而不變更與Y軸指示電流值IY w相關(guān)的電流控制系統(tǒng)。
更具體而言，阻尼控制部60生成檢測(cè)轉(zhuǎn)矩校正值Tr，并且生成用于校正S軸指示 電流值IS 1勺電流校正值Ir。通過(guò)S軸指示電流校正部67從S軸指示電流值IS ^將 上述電流校正值Ir減去。這時(shí)，當(dāng)負(fù)載角9L(參照?qǐng)D2)為正時(shí)可以對(duì)電流校正值Ir賦 予正號(hào)，當(dāng)負(fù)載角9L為負(fù)時(shí)可以對(duì)電流校正值Ir賦予負(fù)號(hào)。因此，當(dāng)負(fù)載角9L為正時(shí)， 如果S軸指示電流值IS ^=0，則校正后的S軸指示電流值IS ^為負(fù)值。將這樣校正的 S軸指示電流值I S *與S軸電流值I S的偏差I(lǐng) S * -I S賦予PI控制部33。
電流校正值Ir例如可以使用檢測(cè)轉(zhuǎn)矩校正值Tr而求出Ir = Tr+常數(shù)。
阻尼控制部60以及檢測(cè)轉(zhuǎn)矩校正部61在具備了應(yīng)當(dāng)進(jìn)行阻尼動(dòng)作的條件時(shí)，具 體而言當(dāng)檢測(cè)轉(zhuǎn)矩校正最大值Tm # 0時(shí)進(jìn)行動(dòng)作，以便對(duì)由轉(zhuǎn)矩傳感器1檢測(cè)到的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn) 矩T的絕對(duì)值臨時(shí)進(jìn)行減少校正。由此，因?yàn)檗D(zhuǎn)矩偏差A(yù)T增大，所以與其對(duì)應(yīng)PI控制部 23運(yùn)算的加法角a減小。其結(jié)果是電動(dòng)機(jī)3產(chǎn)生的助力轉(zhuǎn)矩減小。S卩，轉(zhuǎn)矩偏差運(yùn)算部22以及PI控制部23構(gòu)成的轉(zhuǎn)矩反饋控制部進(jìn)行動(dòng)作，以便檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T的絕對(duì)值臨時(shí) 大于指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Tl勺絕對(duì)值。其結(jié)果是，因?yàn)橹D(zhuǎn)矩減小，所以可以抑制轉(zhuǎn)向角的變 化，可以實(shí)現(xiàn)阻尼控制。 另一方面，阻尼控制部60以及S軸指示電流校正部67在具備了應(yīng)當(dāng)進(jìn)行阻尼動(dòng) 作的條件時(shí)進(jìn)行動(dòng)作，以便臨時(shí)校正S軸指示電流值IS \具體而言，負(fù)載角9L為正時(shí) 可以對(duì)S軸指示電流值IS w進(jìn)行減小校正，當(dāng)負(fù)載角9L為負(fù)時(shí)可以對(duì)S軸指示電流值 IS w進(jìn)行增加校正。由此，由S軸電流偏差運(yùn)算部32B以及PI控制部33構(gòu)成的電流反饋 控制部進(jìn)行動(dòng)作，以便S軸電流值IS臨時(shí)變化(減小或者增大)。由此，q軸電流Iq(二 I Y sin e L+I S cos e L)的絕對(duì)值減小，其結(jié)果是，電動(dòng)機(jī)3的產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩減小，因此轉(zhuǎn)向助 力減小，與其對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)向負(fù)擔(dān)增大。由此，轉(zhuǎn)向角的變化被抑制，可以實(shí)現(xiàn)阻尼控制。而且， 可以基于指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T^或者檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T或者轉(zhuǎn)向角的符號(hào)判定負(fù)載角9L的正負(fù)。 即，如果指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T^(或者檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T或者轉(zhuǎn)向角)的符號(hào)為正，則負(fù)載角9L的 符號(hào)被判定為正號(hào)，如果指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T^ (或者檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T或者轉(zhuǎn)向角)的符號(hào)為負(fù) 號(hào)，則負(fù)載角9L的符號(hào)被判定為負(fù)號(hào)。 根據(jù)本實(shí)施方式，不會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)以及Y軸電流控制系統(tǒng)帶來(lái)較大影響就 能夠?qū)崿F(xiàn)阻尼控制。 而且，在本實(shí)施方式中，也可以代替校正檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T，通過(guò)對(duì)指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T^ 施加臨時(shí)校正實(shí)現(xiàn)阻尼控制。但是這時(shí)如上所述無(wú)法忽略對(duì)轉(zhuǎn)矩控制系的影響，因此優(yōu)選 進(jìn)行其再設(shè)計(jì)。 以上針對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但是本發(fā)明還可以通過(guò)其他方式進(jìn)行實(shí) 施，例如，在上述實(shí)施方式中針對(duì)專門通過(guò)無(wú)傳感器控制來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)3而不具備旋轉(zhuǎn)角 傳感器的構(gòu)成進(jìn)行了說(shuō)明，但是，也可以是具備旋轉(zhuǎn)變壓器等旋轉(zhuǎn)角傳感器，當(dāng)該旋轉(zhuǎn)角傳 感器產(chǎn)生故障時(shí)進(jìn)行上述那樣的無(wú)傳感器控制的構(gòu)成。由此，即使旋轉(zhuǎn)角傳感器產(chǎn)生故障 時(shí)也可以繼續(xù)電動(dòng)機(jī)3的驅(qū)動(dòng)，因此能夠繼續(xù)進(jìn)行轉(zhuǎn)向輔助。 這時(shí)，當(dāng)使用旋轉(zhuǎn)角傳感器時(shí)，在指示電流值生成部31中根據(jù)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩以及車 速，按照規(guī)定的助力特性產(chǎn)生S軸指示電流值IS 1卩可。 因?yàn)槭褂眯D(zhuǎn)角傳感器的輸出信號(hào)的控制求出轉(zhuǎn)子角9m，所以不需導(dǎo)入控制角 ec，并且不需要使用基于控制角9C的虛擬轉(zhuǎn)動(dòng)坐標(biāo)系。S卩，通過(guò)控制d軸電流以及q軸 電流來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)3。但是，如果具備根據(jù)Y S軸進(jìn)行電流控制的Y S電流控制部、根據(jù) dq軸進(jìn)行電流控制的dq電流控制部的雙方，則在微型計(jì)算機(jī)11中用于存儲(chǔ)程序的存儲(chǔ)器 (ROM)的大量區(qū)域被使用。于是，優(yōu)選地通過(guò)共用角度變量來(lái)實(shí)現(xiàn)Y S電流控制部和dq電 流控制部的共用。具體而言，共用的電流控制部的角度變量在旋轉(zhuǎn)角傳感器正常時(shí)可以作 為dq坐標(biāo)用角度來(lái)使用，但是在旋轉(zhuǎn)角傳感器產(chǎn)生故障時(shí)，切換為作為Y S坐標(biāo)用角度來(lái) 使用。由此，可以抑制存儲(chǔ)器的使用量，因此與其相應(yīng)可以削減存儲(chǔ)器容量，能夠?qū)崿F(xiàn)降低 成本。 并且，在上述實(shí)施方式中針對(duì)將本發(fā)明適用于電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置中的例子進(jìn)行了 說(shuō)明，但是，本發(fā)明除了用于電動(dòng)泵式油壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的電動(dòng)機(jī)控制或者動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置 以外，也可以用于線控轉(zhuǎn)向(SBW)系統(tǒng)、可變齒輪比(VGR)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)之外的車輛用轉(zhuǎn)向裝置 中具備的無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的控制。
另外，在權(quán)利要求書記載的范圍內(nèi)可以實(shí)施各種設(shè)計(jì)變更。
權(quán)利要求
一種車輛用轉(zhuǎn)向裝置，包括電動(dòng)機(jī)，其具備轉(zhuǎn)子和與該轉(zhuǎn)子對(duì)置的定子；車輛轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，其被所述電動(dòng)機(jī)賦予驅(qū)動(dòng)力；電流驅(qū)動(dòng)部，其利用基于作為控制上的旋轉(zhuǎn)角的控制角的轉(zhuǎn)動(dòng)坐標(biāo)系的軸電流值來(lái)驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)機(jī)；控制角運(yùn)算部，其按照每個(gè)規(guī)定的運(yùn)算周期通過(guò)對(duì)控制角的上次值加上加法角來(lái)求出控制角的這次值；轉(zhuǎn)向角檢測(cè)器，其檢測(cè)所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向角；轉(zhuǎn)矩檢測(cè)器，其檢測(cè)對(duì)為了所述車輛轉(zhuǎn)向而操作的操作部件施加的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩；指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩設(shè)定部，其基于預(yù)定的轉(zhuǎn)向角-轉(zhuǎn)矩特性，根據(jù)由所述轉(zhuǎn)向角檢測(cè)器檢測(cè)出的轉(zhuǎn)向角來(lái)設(shè)定指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩；加法角運(yùn)算部，其基于由所述指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩設(shè)定部設(shè)定的指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩和由所述轉(zhuǎn)矩檢測(cè)器檢測(cè)出的檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的偏差來(lái)運(yùn)算所述加法角；變量變更部，其在規(guī)定條件成立時(shí)變更用于運(yùn)算所述控制角的變量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的車輛用轉(zhuǎn)向裝置，其中，所述變量變更部在所述加法角的絕對(duì)值是規(guī)定值以上時(shí)變更作為所述變量的所述指 示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車輛用轉(zhuǎn)向裝置，其中，所述變量變更部變更所述變量，以便在包括轉(zhuǎn)向角中點(diǎn)的規(guī)定的轉(zhuǎn)向角區(qū)域中，使指 示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的符號(hào)與轉(zhuǎn)向角的符號(hào)相反。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛用轉(zhuǎn)向裝置，還包括 旋轉(zhuǎn)角速度推定部，其推定所述電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)角速度；指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩校正部，其根據(jù)由所述旋轉(zhuǎn)角速度推定部推定的推定電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度 來(lái)校正所述指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輛用轉(zhuǎn)向裝置，其中，所述指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩校正部進(jìn)行校正，以便所述推定電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度越大則指示轉(zhuǎn)向 轉(zhuǎn)矩越大。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的車輛用轉(zhuǎn)向裝置，其中，所述變量變更部根據(jù)所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向速度來(lái)變更作為所述變量的所述檢測(cè)轉(zhuǎn)向 轉(zhuǎn)矩或者指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的車輛用轉(zhuǎn)向裝置，其中，所述變量變更部對(duì)所述檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩或者所述指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的絕對(duì)值進(jìn)行減小校正。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的車輛用轉(zhuǎn)向裝置，還包括， 控制角校正部，其用于校正所述控制角。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的車輛用轉(zhuǎn)向裝置，其中， 所述控制角校正部對(duì)所述控制角進(jìn)行減小校正。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的車輛用轉(zhuǎn)向裝置，還包括，軸指示電流校正部，其對(duì)基于所述控制角的轉(zhuǎn)動(dòng)坐標(biāo)系的軸電流值進(jìn)行校正。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至10中任意一項(xiàng)所述的車輛用轉(zhuǎn)向裝置，其中，所述電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生與所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角和所述控制角之差對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩。
全文摘要
本發(fā)明提供一種車輛用轉(zhuǎn)向裝置。由基于控制上的旋轉(zhuǎn)角即控制角的轉(zhuǎn)動(dòng)坐標(biāo)系的軸電流值驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。在每個(gè)規(guī)定的運(yùn)算周期內(nèi)通過(guò)對(duì)控制角的上次值加上加法角來(lái)運(yùn)算控制角?；陬A(yù)定的轉(zhuǎn)向角-轉(zhuǎn)矩特性來(lái)設(shè)定指示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩?；谥甘巨D(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩和檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的偏差來(lái)運(yùn)算加法角。在規(guī)定條件成立時(shí)變更用于運(yùn)算控制角的變量。
文檔編號(hào)B62D6/00GK101722981SQ20091020582
公開日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2009年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月15日
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