[发明专利]电动机控制器和电力转向设备

说明书

技术领域

本发明涉及电动机控制器和使用该电动机控制器的电力转向设备。

背景技术

典型地，诸如电力转向设备或可变传动比设备的由电动机驱动的电动设备包括控制电动机的电动机控制器。电动机控制器具有设置在车载电源(电池)与控制装置之间的驱动电路，其中控制装置向驱动电路输出电动机控制信号。

通常，电动机控制器检测向驱动对象供给的过度的电流，或者过电流。基于对所述过电流的检测，控制器检测到高度紧急的问题，如形成驱动电路的任何一个开关元件的短路(例如，参见日本公开专利出版物第2003-219675号)。在这种情况下，控制器快速执行故障防护操作，以中止向电动机供给驱动功率。

使用电动机控制器的车辆的上述电动设备会不得不在非恒定条件(包括电源的电压和电动机的角速度)下工作。这会导致过电流的产生，尽管在电动设备中实际上并没有出现特别的问题。在设计电动设备时考虑了过电流的发生。具体而言，电动设备中所使用的配置驱动电路的线缆和开关元件以及驱动电路和电池之间的电源线的额定电流高于正常状态下所产生的电流。这就增加了电动设备的重量并增加了成本。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供电动机控制器和电力转向设备，所述电动机控制器和电力转向设备在不提高形成电源线和驱动电路的线缆和开关元件的额定电流的情况下确保了改善的可靠性。

为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供了一种电动机控制器，该电动机控制器包括：电动机、直流电源、驱动电路、控制装置、电源电压检测装置以及角速度检测装置。直流电源通过电源线连接到电动机。驱动电路在电动机与直流电源之间连接到电源线上。驱动电路生成待提供给电动机的驱动功率。驱动功率包括电动机电流值。控制装置连接到驱动电路，以便通过向驱动电路提供电动机控制信号来控制驱动电路。控制装置计算电动机电流命令值，作为待提供给电动机的电流的目标值。控制装置生成电动机控制信号来执行电流反馈控制，以便使实际电动机电流值跟随电动机电流命令值。电源电压检测装置检测直流电源的电压。角速度检测装置检测电动机的角速度。提供给驱动电路的电流具有驱动电路所允许的预定最大电流值。控制装置基于所检测的电源电压和所检测的电动机角速度来计算对应于所述预定最大电流值的电动机电流值，并且，控制装置将所述电动机电流值限制成小于或等于所计算的电动机电流值的值。

根据本发明的第二方面，提供了一种电力转向设备，该电力转向设备包括根据本发明的第一方面的电动机控制器。

根据以下结合附图所做的描述，本发明的其它方面和优点将变得明显，其中所述附图通过举例的方式说明了本发明的原理。

附图说明

结合附图，参考以下对目前优选的实施例所进行的描述，可以更好地理解本发明及其目的和优点，在附图中：

图1是示意性地示出根据本发明的一个优选实施例的电力转向设备(EPS)的透视图；

图2是表示对图1中所示EPS的控制的框图；

图3是表示对图1中所示EPS的电配置的框图；

图4是表示电流值与电动机角速度之间的关系的曲线图；

图5是表示对根据本发明另一个实施例的EPS的控制的框图；

图6是表示电源电压与需用最大功率之间的关系的曲线图。

具体实施方式

现在参照附图来描述根据本发明的第一实施例的柱式安装型电力转向设备(EPS)1。

图1是示意性地示出根据本实施例的EPS 1的配置的视图。如图所示，方向盘2固定到转向轴3上，转向轴3通过齿条齿轮机构4连接到齿条5。通过操纵方向盘2导致的转向轴3的旋转经由齿条齿轮机构4转换成齿条5的线性往复运动。由此改变转向轮6的转向角度。

EPS 1包括用作转向力辅助装置的EPS致动器10和电子控制单元(ECU)11。EPS致动器10向转向系统施加辅助力以帮助转向。ECU控制EPS致动器10的工作。

本实施例的EPS致动器10是齿条型EPS致动器，包括齿条5和电动机12，电动机12是齿条5的驱动源。电动机12所产生的辅助转矩通过滚珠丝杠机构(未示出)传送到齿条5。在这个实施例中，电动机12是无刷电动机，当受到由ECU 11所提供的三相(U相、V相和W相)驱动功率的驱动时旋转。用作电动机控制器的ECU 11通过调节电动机12所产生的辅助转矩来调节施加到转向系统的辅助力(动力辅助控制)。