本發(fā)明涉及一種電動機(jī)控制裝置，其通過控制運(yùn)算來計算出用于對電動機(jī)的電流進(jìn)行控制的各相占空比指令值，形成與各相占空比指令值相對應(yīng)的pwm(脈沖寬度調(diào)制)信號，基于pwm控制從逆變器將指令電流(電壓)施加到電動機(jī)并對其進(jìn)行驅(qū)動，并且，本發(fā)明還涉及一種電動助力轉(zhuǎn)向裝置，其使用該電動機(jī)控制裝置，對車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)施加基于電動機(jī)的輔助力。本發(fā)明尤其涉及一種小型、廉價、低噪音的電動機(jī)控制裝置及使用了該電動機(jī)控制裝置的電動助力轉(zhuǎn)向裝置，該電動機(jī)控制裝置在逆變器的電源輸入側(cè)或電源輸出側(cè)(接地一側(cè))設(shè)置單一的電流檢測回路(一分流器式電流檢測電路)，進(jìn)行pwm控制，并且，在占空比模式切換的定時，通過不使用由旋轉(zhuǎn)傳感器檢測出的電動機(jī)角度信號，而是使用基于在即將進(jìn)行占空比模式切換之前的復(fù)數(shù)個電動機(jī)角度(存儲值)估計出的電動機(jī)角度估計值，使得可以除去噪音并且防止因電動機(jī)角度的變動而造成的影響。

背景技術(shù)：

電動助力轉(zhuǎn)向裝置利用電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)力對車輛的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)施加轉(zhuǎn)向輔助力(輔助力)，其將電動機(jī)的驅(qū)動力經(jīng)由減速機(jī)構(gòu)并通過諸如齒輪或傳送皮帶之類的傳送機(jī)構(gòu)，向轉(zhuǎn)向軸或齒條軸施加轉(zhuǎn)向輔助力。為了準(zhǔn)確地產(chǎn)生轉(zhuǎn)向輔助力的扭矩，這樣的現(xiàn)有的電動助力轉(zhuǎn)向裝置(eps)進(jìn)行電動機(jī)電流的反饋控制。反饋控制調(diào)整電動機(jī)外加電壓，以便使轉(zhuǎn)向輔助指令值(電流指令值)與電動機(jī)電流檢測值之間的差變小。電動機(jī)外加電壓的調(diào)整一般通過調(diào)整pwm控制的占空比(dutyratio)指令值來進(jìn)行。

參照圖1對電動助力轉(zhuǎn)向裝置的一般結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。如圖1所示，轉(zhuǎn)向盤(方向盤)1的柱軸(轉(zhuǎn)向軸)2經(jīng)過減速齒輪3、萬向節(jié)4a和4b、齒輪齒條機(jī)構(gòu)5、轉(zhuǎn)向橫拉桿6a和6b，再通過輪轂單元7a和7b，與轉(zhuǎn)向車輪8l和8r連接。另外，在柱軸2上設(shè)有用于檢測出轉(zhuǎn)向盤1的轉(zhuǎn)向扭矩的扭矩傳感器10，對轉(zhuǎn)向盤1的轉(zhuǎn)向力進(jìn)行輔助的電動機(jī)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(zhuǎn)向裝置的控制單元(ecu)100進(jìn)行供電，并且，經(jīng)過點(diǎn)火開關(guān)11，點(diǎn)火信號被輸入到控制單元100。控制單元100基于由扭矩傳感器10檢測出的轉(zhuǎn)向扭矩tr和由車速傳感器12檢測出的車速vel，進(jìn)行作為輔助(轉(zhuǎn)向輔助)指令的電流指令值的運(yùn)算，根據(jù)通過對電流指令值實(shí)施補(bǔ)償?shù)榷玫降碾妷嚎刂浦礶，來控制供應(yīng)給電動機(jī)20的電流。此外，也可以從諸如can(controllerareanetwork，控制器局域網(wǎng)絡(luò))之類的地方獲得車速vel。

控制單元100主要由cpu(也包含mpu、mcu和類似裝置)構(gòu)成，該cpu內(nèi)部由程序執(zhí)行的一般功能，如圖2所示。

參照圖2對控制單元100的功能以及動作進(jìn)行說明。如圖2所示，由扭矩傳感器10檢測出的轉(zhuǎn)向扭矩tr和來自車速傳感器12的車速vel被輸入到電流指令值運(yùn)算單元101中，電流指令值運(yùn)算單元101使用輔助圖(アシストマップ)等運(yùn)算出電流指令值iref1。運(yùn)算出的電流指令值iref1在最大輸出限制單元102基于過熱保護(hù)條件等被限制了輸出，被限制了最大輸出的電流指令值iref2被輸入到減法單元103中。此外，電流指令值運(yùn)算單元101和最大輸出限制單元102構(gòu)成了扭矩控制單元。

減法單元103求出電流指令值iref2與被反饋回來的電動機(jī)20的電動機(jī)電流im之間的偏差電流iref3(＝iref2－im)，pi(比例積分)等的電流控制單元104對偏差電流iref3進(jìn)行控制，在電流控制單元104中經(jīng)控制后得到的電壓控制值e被輸入到pwm控制單元105以便運(yùn)算出占空比指令值，根據(jù)運(yùn)算了占空比指令值的pwm信號ps并經(jīng)由逆變器106來對電動機(jī)20進(jìn)行驅(qū)動。由載波信號生成單元107生成的具有所規(guī)定的頻率的呈鋸齒形的各相載波信號cs被輸入到pwm控制單元105中。逆變器106內(nèi)的電流檢測電路120檢測出電動機(jī)20的電動機(jī)電流im，檢測出的電動機(jī)電流im被反饋輸入到減法單元103中。在矢量控制等中將無刷dc電動機(jī)用作電動機(jī)20的情況下，作為旋轉(zhuǎn)傳感器，例如分解器21被連接到電動機(jī)20，并且，設(shè)有用于基于電動機(jī)角度(角度信號)θ運(yùn)算出電動機(jī)角速度ω的角速度運(yùn)算單元22。

在用于通過電壓控制值e來控制電動機(jī)電流im并驅(qū)動電動機(jī)20的逆變器106中，使用將半導(dǎo)體開關(guān)元件(例如，fet(場效應(yīng)晶體管))與電動機(jī)20橋接在一起的電橋電路，通過基于電壓控制值e決定的pwm信號ps的占空比指令值，對半導(dǎo)體開關(guān)元件進(jìn)行導(dǎo)通或斷開(on/off)控制，以便控制電動機(jī)電流im。

在電動機(jī)20為三相(u相、v相、w相)無刷dc電動機(jī)的情況下，pwm控制單元105和逆變器106的詳細(xì)結(jié)構(gòu)例如為如圖3所示的結(jié)構(gòu)。也就是說，如圖3所示，pwm控制單元105由占空比運(yùn)算單元105a和柵極驅(qū)動單元105b構(gòu)成，其中，占空比運(yùn)算單元105a輸入各相載波信號cs，并且，通過使電壓控制值e按照所規(guī)定的公式來運(yùn)算出三個相(u相、v相、w相)的pwm-占空比指令值d1～d6；柵極驅(qū)動單元105b通過pwm-占空比指令值d1～d6來驅(qū)動fet1～fet6的各個柵極以便導(dǎo)通或斷開(on/off)fet1～fet6。另外，逆變器106由由u相的高側(cè)fet1和低側(cè)fet4構(gòu)成的上下橋臂、由v相的高側(cè)fet2和低側(cè)fet5構(gòu)成的上下橋臂以及由w相的高側(cè)fet3和低側(cè)fet6構(gòu)成的上下橋臂所組成的三相電橋構(gòu)成，其通過基于pwm-占空比指令值d1～d6來導(dǎo)通或斷開fet1～fet6以便驅(qū)動電動機(jī)20。還有，電池13經(jīng)由電源繼電器14對逆變器106進(jìn)行供電。

在這樣的結(jié)構(gòu)中，盡管需要測量逆變器106的驅(qū)動電流或電動機(jī)20的電動機(jī)電流，但作為控制單元100的小型化、輕量化以及成本降低的要求項目之一，有電流檢測電路的單一化的要求。作為電流檢測電路的單一化，一分流器式電流檢測電路是已知的，一分流器式的電流檢測電路120的結(jié)構(gòu)例如為圖4所示的結(jié)構(gòu)(例如，日本特開2009-131064號公報)。也就是說，一個分流器電阻r1被連接在fet電橋的底部橋臂與接地(gnd)之間，通過運(yùn)算放大器(差動放大電路)121和電阻r2～r4將電流流過fet電橋時的基于分流器電阻r1的下降的電壓換算成電流值ima，并且，經(jīng)由由電阻r6和電容器c1構(gòu)成的濾波器在a/d變換單元122在所規(guī)定的定時進(jìn)行a/d變換，輸出作為數(shù)字值的電流值im。此外，經(jīng)由電阻r5作為基準(zhǔn)電壓的2.5v被連接到運(yùn)算放大器121的正端子輸入。

在通過這樣的一分流器式電流檢測電路來檢測出u相、v相、w相的各相電流的情況下，例如日本特開2010-279141號公報(專利文獻(xiàn)1)所示那樣，采用了這樣的方法，即，進(jìn)行最大占空比、中間占空比以及最小占空比的判定，對于被移動的載波周期依次進(jìn)行排序。也就是說，對各個相的占空比設(shè)定值的大小進(jìn)行比較，決定最大相、中間相以及最小相，以中間相的載波信號的上升的相位y為基準(zhǔn)，使最大相的載波信號的上升的相位只超前一定量，并且，使最小相的載波信號的上升的相位只滯后一定量，基于相位互相錯開的各個相的載波信號和各個相的占空比設(shè)定值來生成各相pwm信號，在到中間相的pwm信號以及最小相的pwm信號的各自的上升為止的所規(guī)定的區(qū)間tu、tw進(jìn)行電流檢測。通過這樣做，就能夠利用單一的電流檢測電路來檢測出各個相的電動機(jī)電流。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2010-279141號公報

專利文獻(xiàn)2：日本特開2006-33903號公報

專利文獻(xiàn)3：日本特開2012-125106號公報

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

在專利文獻(xiàn)1所公開的電動機(jī)控制裝置中，當(dāng)基于電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度，最大相、中間相、最小相的順序?yàn)閡相、v相、w相的情況下，pwm的上升的定時如圖5的載波周期tc1以及tc2的范圍所示那樣，按照u相、v相、w相的順序被啟動。然而，在接下來的瞬間，基于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，當(dāng)u相、v相、w相的占空比的大小關(guān)系如圖5的載波周期tc3的范圍所示那樣，變成u相為最大相、v相為最小相、w相為中間相的話，則pwm的上升的定時也從u相→v相→w相變化到u相→w相→v相。由于這樣的變化，所以會一時性地發(fā)生圖5所示的并非想要的占空比的變動。

圖6(a)～圖6(j)示出了其動作示例，圖6(a)示出了在時刻t1，v相占空比指令值的相序從中間相切換到最小相的樣子，圖6(b)示出了基于v相占空比指令值的v相電流，示出了在時刻t1之后，發(fā)生了由于因相切換而發(fā)生的一時性的占空比的變動而造成的電流變動(失真)的樣子。還有，圖6(c)示出了在時刻t1，w相占空比指令值的相序從最小相切換到中間相的樣子，圖6(d)示出了基于w相占空比指令值的w相電流，示出了在時刻t1之后，發(fā)生了由于相切換而造成的電流變動(失真)的樣子。

就這樣，在時刻t1，由于發(fā)生了因切換v相以及w相的相序的pwm切換定時而發(fā)生的一時性的占空比的變動，所以在v相電流以及w相電流發(fā)生變動(失真)，如圖6(e)所示那樣，電動機(jī)角度發(fā)生變動，因此，如圖6(f)所示那樣，電動機(jī)角度檢測值發(fā)生變動，并且，運(yùn)算出的電流指令值如圖6(g)所示那樣發(fā)生變動。其結(jié)果為，如圖6(h)～圖6(j)所示那樣，發(fā)生因u相、v相、w相的各相占空比指令值發(fā)生變動而造成的噪音，發(fā)生聲音和振動。

如上所述，在pwm相位移動的瞬間，發(fā)生基于pwm相位移動的占空比相序的變動，這樣的占空比相序的變動引起例如v相電流以及w相電流的變動(失真)，這樣的電流失真引起電動機(jī)角度的變動，因此，電動機(jī)角度檢測值發(fā)生變動，扭矩控制單元以及電流控制單元因響應(yīng)了這樣的檢測值的變動而作出反應(yīng)，從而發(fā)生電流指令值以及占空比指令值的變動。其結(jié)果為，形成了v相電流以及w相電流更進(jìn)一步發(fā)生變動的一連串的反饋環(huán)，引起發(fā)生聲音和振動等不良現(xiàn)象。在電動助力轉(zhuǎn)向裝置中發(fā)生聲音和振動的話，則會給駕駛員帶來不舒服的感覺，并使轉(zhuǎn)向性惡化。

作為解決這樣的問題的方法，可以考慮到通過把發(fā)生變動的電動機(jī)角度當(dāng)作噪音并且對其進(jìn)行一定的濾波處理，以便抑制變動。

然而，作為被疊加在諸如分解器之類的旋轉(zhuǎn)傳感器的旋轉(zhuǎn)(角度)信號上的噪聲，一般而言可以考慮到開關(guān)噪聲，作為降低這樣的開關(guān)噪聲的方法，例如日本特開2006-33903號公報(專利文獻(xiàn)2)所公開那樣，一般而言，通過對分解器輸出信號進(jìn)行平均化以便降低噪聲的方法是已知的。但是，當(dāng)使用用來除去如上所述那樣的起因于pwm相位切換的呈階梯狀的噪聲的濾波器的時候，存在不能正確地再生分解器輸出信號本身的可能性，因此，在電動助力轉(zhuǎn)向裝置的場合，存在會變成對駕駛員來說是不好的轉(zhuǎn)向性能的問題。

還有，在日本特開2012-125106號公報(專利文獻(xiàn)3)所公開的控制裝置中，通過與旋轉(zhuǎn)速度相關(guān)聯(lián)的第一補(bǔ)正和與調(diào)制率相關(guān)聯(lián)的第二補(bǔ)正來實(shí)現(xiàn)降低起因于開關(guān)噪聲的角度檢測噪聲。然而，在專利文獻(xiàn)3的控制裝置中，因?yàn)槔糜煞纸馄鳈z測出的現(xiàn)在值來實(shí)施所有的信號處理，所以存在分解器輸出信號本身的變動就那樣會產(chǎn)生影響的問題。

另外，專利文獻(xiàn)2和專利文獻(xiàn)3不但都沒有公開電動機(jī)電流的檢測方法，而且還都完全沒有考慮控制單元的小型化、輕量化以及成本降低。

因此，本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，本發(fā)明的目的在于提供一種電動機(jī)控制裝置及搭載了該電動機(jī)控制裝置的電動助力轉(zhuǎn)向裝置，該電動機(jī)控制裝置使用廉價、小型的一分流器式電流檢測電路來檢測出電動機(jī)電流，并且，即使在pwm相位移動的瞬間發(fā)生起因于pwm相位移動的占空比變動，也不會發(fā)生電流指令值以及占空比指令值的變動，而且也不會產(chǎn)生諸如聲音、振動之類的不舒服的現(xiàn)象。

(二)技術(shù)方案

本發(fā)明涉及一種電動機(jī)控制裝置，其通過控制運(yùn)算來計算出用于對電動機(jī)的電流進(jìn)行控制的各相占空比指令值，形成與所述各相占空比指令值相對應(yīng)的pwm信號，基于所述pwm信號并通過逆變器來驅(qū)動所述電動機(jī)，并且，設(shè)有用于檢測出所述電動機(jī)的電動機(jī)角度的旋轉(zhuǎn)傳感器，本發(fā)明的上述目的可以通過下述這樣實(shí)現(xiàn)，即：一分流器式電流檢測電路被連接到所述電動機(jī)逆變器的電源一側(cè)或接地一側(cè)，具備比較單元、定時控制單元和電動機(jī)角度輸出單元，所述比較單元對所述各相占空比指令值進(jìn)行比較并決定大小關(guān)系，所述定時控制單元基于所述大小關(guān)系以所規(guī)定的順序依次啟動所述pwm信號的上升或下降的定時,所述電動機(jī)角度輸出單元根據(jù)所規(guī)定的算法變更所述上升的順序，只在變更了所述上升的順序的定時，基于所述旋轉(zhuǎn)傳感器的過去值來估計電動機(jī)角度估計值，將所述電動機(jī)角度估計值作為所述電動機(jī)角度并將其輸出。

還有，本發(fā)明的上述目的還可以通過下述這樣更有效地實(shí)現(xiàn)，即：所述所規(guī)定的順序?yàn)樗稣伎毡戎噶钪档淖畲笙?、中間相、最小相的順序；或，所述所規(guī)定的算法為這樣一種算法，即，在各個相的最大相、中間相、最小相的關(guān)系發(fā)生了變化的定時，也變更所述上升的順序；或，所述電動機(jī)角度輸出單元由相變化檢測單元、存儲單元和電動機(jī)角度估計單元構(gòu)成，所述相變化檢測單元檢測出所述最大相、中間相、最小相的關(guān)系的變化，所述存儲單元以所規(guī)定的周期存儲來自所述旋轉(zhuǎn)傳感器的電動機(jī)角度，所述電動機(jī)角度估計單元基于所述存儲單元的復(fù)數(shù)個過去值來估計所述電動機(jī)角度估計值；或，所述電動機(jī)角度估計單元通過線性近似來估計所述電動機(jī)角度估計值；或，所述旋轉(zhuǎn)傳感器為分解器。

通過搭載上述各個電動機(jī)控制裝置，可以實(shí)現(xiàn)上述目的的電動助力轉(zhuǎn)向裝置。

(三)有益效果

根據(jù)本發(fā)明，通過在pwm相位移動的定時，不是使用來自旋轉(zhuǎn)傳感器(例如分解器)的電動機(jī)角度(角度信號)，而是使用被存儲在存儲單元中的復(fù)數(shù)個上次的值并通過線性近似來估計電動機(jī)角度，并且使用估計出的電動機(jī)角度估計值，這樣就能夠抑制作為引起諸如聲音、振動之類的不良現(xiàn)象的反饋環(huán)中的一個的電動機(jī)角度檢測值的變動或使其最小化。

因此，由于伴隨pwm相位切換而產(chǎn)生的電流變動(失真)以及電動機(jī)的角度變動不會對電動機(jī)角度檢測值造成影響，所以電流指令值變成不傳播電動機(jī)角度檢測值的變動的平滑的指令值波形，其結(jié)果為，占空比指令值也可以獲得不會受到上述變動的影響的平滑的指令值波形。因?yàn)檎伎毡戎噶钪底兂刹粫艿诫妱訖C(jī)角度檢測值的變動的影響的平滑的波形，所以能夠減輕或抑制對電動機(jī)控制裝置和電動助力轉(zhuǎn)向裝置來說是不良且不舒服的現(xiàn)象的發(fā)生。

附圖說明

圖1是表示電動助力轉(zhuǎn)向裝置的概要的結(jié)構(gòu)圖。

圖2是表示控制單元的一般的結(jié)構(gòu)示例的結(jié)構(gòu)框圖。

圖3是表示pwm控制單元以及逆變器的結(jié)構(gòu)示例的接線圖。

圖4是表示一分流器式電流檢測電路的結(jié)構(gòu)示例的接線圖。

圖5是表示變更占空比指令值的pwm相位的相序的樣子的pwm相位圖。

圖6是表示現(xiàn)有裝置的動作示例的時間關(guān)系圖。

圖7是表示本發(fā)明的一個實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)框圖。

圖8是表示本發(fā)明的動作示例的流程圖。

圖9是表示電動機(jī)角度估計的動作示例的流程圖。

圖10是表示本發(fā)明的效果的特性圖。

具體實(shí)施方式

在本發(fā)明的電動機(jī)控制裝置(電動助力轉(zhuǎn)向裝置)中，在逆變器與電源之間，或者，在逆變器與接地(gnd)之間，設(shè)有單一的電流檢測回路(一分流器式電流檢測電路)。并且，對各個相的占空比指令值的大小進(jìn)行比較，決定最大相、中間相以及最小相，以中間相的載波信號的上升的相位為基準(zhǔn)，使最大相的載波信號的上升的相位只超前一定量，并且，使最小相的載波信號的上升的相位只滯后一定量，基于相位互相錯開的各個相的載波信號和各個相的占空比指令值來生成各相pwm信號，在到中間相的pwm信號以及最小相的pwm信號的各自的上升為止的所規(guī)定的區(qū)間進(jìn)行電流檢測，以便能夠通過一分流器式電流檢測電路來可靠地檢測出u相、v相、w相的各相電動機(jī)電流。

在本發(fā)明中，通過檢測出占空比模式的相序的切換，只在被檢測出來的相序切換的定時使用基于在即將檢測出相序切換之前的復(fù)數(shù)個存儲值(電動機(jī)角度)估計出的電動機(jī)角度估計值，而不是使用由分解器等檢測出的電動機(jī)角度(角度信號)，這樣就可以不需要通過特別的濾波器，卻能夠防止或抑制起因于相序切換的定時的電動機(jī)角度檢測值的變動的占空比指令值的變動。在占空比模式的相序切換的定時之外的期間，原封不動地使用由分解器等檢測出的電動機(jī)角度。

下面，參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。

與圖2相對應(yīng)的圖7示出了本發(fā)明的一個實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)。如圖7所示，具備占空比設(shè)定單元130、比較單元131和定時控制單元132，其中，占空比設(shè)定單元130基于來自電流控制單元104的電壓控制值e和載波信號cs設(shè)定與各個相的pwm信號的占空比相對應(yīng)的占空比指令值ds；比較單元131對由占空比設(shè)定單元130設(shè)定的各個相的占空比指令值ds進(jìn)行比較，決定占空比指令值ds的大小為最大的最大相、占空比指令值ds的大小為中間的中間相以及占空比指令值ds的大小為最小的最小相，輸出大小關(guān)系信號sr；定時控制單元132基于來自比較單元131的大小關(guān)系信號sr和載波信號cs以所規(guī)定的順序，例如，以占空比指令值ds的最大相→中間相→最小相的順序啟動三個相的pwm信號的上升或下降的定時,經(jīng)由逆變器106輸出用來驅(qū)動電動機(jī)20的pwm信號ps。

還設(shè)有相變化檢測單元142、存儲單元141和電動機(jī)角度估計單元140，其中，相變化檢測單元142檢測出從定時控制單元132輸出的三個相的pwm信號ps的上升的順序發(fā)生了變化，當(dāng)發(fā)生了變化的時候，輸出相變化信號pc；存儲單元141以所規(guī)定的周期存儲來自分解器21的電動機(jī)角度θ；電動機(jī)角度估計單元140只在相變化信號pc從相變化檢測單元142被輸出的時候，從存儲單元141中讀取過去復(fù)數(shù)次的存儲角度數(shù)據(jù)θm，通過線性近似來估計電動機(jī)角度，輸出電動機(jī)角度估計值θe。

當(dāng)相變化信號pc沒有從相變化檢測單元142被輸出的時候，分解器21的電動機(jī)角度θ原封不動地作為電動機(jī)角度估計值θe被輸出。也就是說，當(dāng)相變化信號pc沒有被輸出的時候，電動機(jī)角度估計值θe＝電動機(jī)角度θ成立。還有，由扭矩控制單元110計算出的電流指令值iref2被輸入到減法單元103中，作為電流指令值iref2與由一分流器式電流檢測電路120檢測出的電動機(jī)電流im之間的偏差的電流指令值iref3被輸入到電流控制單元104中。

此外，因?yàn)閬碜苑纸馄?1的輸出為模擬信號，所以存儲單元141實(shí)際上是以所規(guī)定的采樣周期將通過a/d變換器或類似裝置進(jìn)行a/d變換后得到的數(shù)字值作為電動機(jī)角度θ存儲起來。還有，電動機(jī)角度估計單元140、存儲單元141和相變化檢測單元142構(gòu)成電動機(jī)角度輸出單元。

在這樣的結(jié)構(gòu)中，參照圖8的流程圖對其動作示例進(jìn)行說明。在本流程圖中，只對與本發(fā)明相關(guān)聯(lián)的部分進(jìn)行說明。

首先，占空比設(shè)定單元130輸入由電流控制單元104運(yùn)算出的電壓控制值e和由載波信號生成單元107生成的載波信號cs(步驟s1)，設(shè)定與各個相的pwm信號的占空比相對應(yīng)的占空比指令值ds(步驟s2)。由占空比設(shè)定單元130設(shè)定的占空比指令值ds被輸入到比較單元131中，比較單元131對各個相的占空比指令值ds進(jìn)行比較，決定占空比指令值ds的大小為最大的最大相、占空比指令值ds的大小為中間的中間相以及占空比指令值ds的大小為最小的最小相，輸出大小關(guān)系信號sr(步驟s3)。

定時控制單元132輸入來自比較單元131的大小關(guān)系信號sr，以所規(guī)定的順序依次啟動三個相的pwm信號的上升(或下降)的定時(步驟s4)。所規(guī)定的順序例如為占空比指令值ds的最大相→中間相→最小相的順序，或者，最小相→中間相→最大相的順序等。定時控制單元132輸出被控制了定時的pwm信號ps(步驟s5)，通過pwm信號ps并經(jīng)由逆變器106來驅(qū)動電動機(jī)20(步驟s10)。

通過一分流器式電流檢測電路120如上所述那樣檢測出電動機(jī)20的各相電動機(jī)電流(步驟s11)，檢測出的電動機(jī)電流檢測值im被反饋到減法單元103。還有，通過分解器21檢測出電動機(jī)角度θ(步驟s12)，檢測出的電動機(jī)角度θ以所規(guī)定的采樣周期被存儲在存儲單元141中(步驟s13)。

另一方面，相變化檢測單元142基于pwm信號ps檢測出是否上升的順序被變更并且有相變化(步驟s14)，當(dāng)檢測出相變化的時候，輸出相變化信號pc。相變化信號pc被輸入到存儲單元141以及電動機(jī)角度估計單元140中，電動機(jī)角度估計單元140從存儲單元141中讀取在即將輸入相變化信號pc之前的復(fù)數(shù)個過去的電動機(jī)角度θm，通過基于復(fù)數(shù)個電動機(jī)角度θm的線性近似來估計出電動機(jī)角度θe(步驟s20)。電動機(jī)角度估計單元140輸出估計出的電動機(jī)角度估計值θe(步驟s30)。此外，當(dāng)相變化信號pc沒有從相變化檢測單元142被輸出的時候，由分解器21檢測出的電動機(jī)角度θ原封不動地作為電動機(jī)角度估計值θe(＝θ)被輸出。

圖9的流程圖示出了上述步驟s20的電動機(jī)角度估計的詳細(xì)內(nèi)容。如圖9所示，當(dāng)輸入了來自相變化檢測單元142的相變化信號pc的時候(步驟s21)，從存儲單元141中讀取復(fù)數(shù)次過去的存儲值(電動機(jī)角度θm)(步驟s22)。電動機(jī)角度估計單元140使用讀取出來的復(fù)數(shù)次過去的存儲值并且通過公知的線性近似運(yùn)算來估計出電動機(jī)角度(步驟s23)，輸出估計出的電動機(jī)角度估計值θe(步驟s24)。

與圖6相比較，圖10示出了本發(fā)明的效果。在本發(fā)明中，即使電動機(jī)角度θ起因于相變化如圖10(e)所示那樣發(fā)生了變動，當(dāng)如圖10(a)以及圖10(c)所示那樣發(fā)生了相變化的時候，基于由相變化檢測單元142檢測出的相變化信號pc，電動機(jī)角度估計單元140基于電動機(jī)角度θ的過去值θm并通過線性近似或?qū)?shù)近似等如圖10(f)所示那樣來估計出電動機(jī)角度，在控制運(yùn)算中使用這個被估計出來的電動機(jī)角度估計值θe。因此，如圖10(g)～圖10(j)所示那樣，電流指令值以及各相占空比指令值沒有發(fā)生變動，并且，能夠輸出平滑的電流指令值以及各相占空比指令值。

附圖標(biāo)記說明

1轉(zhuǎn)向盤(方向盤)

10扭矩傳感器

12車速傳感器

13電池

20電動機(jī)

21分解器

22角速度運(yùn)算單元

100控制單元(ecu)

101電流指令值運(yùn)算單元

102最大輸出限制單元

104電流控制單元

105pwm控制單元

105a占空比運(yùn)算單元

105b柵極驅(qū)動單元

106逆變器

107載波信號生成單元

120一分流器式電流檢測電路

130占空比設(shè)定單元

131比較單元

132定時控制單元

140電動機(jī)角度估計單元

141存儲單元

142相變化檢測單元。