[发明专利]电动机控制装置以及搭载了该电动机控制装置的电动助力转向装置和车辆

说明书

本发明提供一种电动机控制装置以及搭载了该电动机控制装置的电动助力转向装置和车辆，该电动机控制装置在通过多个系统来进行的电动机控制中，当其中某个系统发生了故障的时候，通过柔软地进行正常系统的电流指令值的调整来改善辅助的不连续感，并且能够实现平滑的转向操作。本发明的电动机控制装置具备用于将驱动电流供应给具有多个系统电动机绕组的电动机的每个绕组系统的电动机驱动电路和控制运算单元，该控制运算单元运算出用来驱动电动机的每个绕组系统的电流指令值，当在其中某个系统的电动机绕组或电动机驱动电路发生了故障的时候，实施用于将正常的系统的电流指令值的特性变更成用来形成与正常时的电流指令值的总和同等的特性的第1特性的第1变更，在实施第1变更之后，实施用于将电流指令值的特性变更成与第1特性相比抑制了输出的第2特性的第2变更，对电动机驱动电路进行控制。

技术领域

本发明涉及一种电动机控制装置以及搭载了该电动机控制装置的电动助力转向装置和车辆，该电动机控制装置对具有多个系统电动机绕组的电动机进行驱动控制。本发明尤其涉及一种电动机控制装置以及搭载了该电动机控制装置的电动助力转向装置和车辆，该电动机控制装置在其中某个系统发生了故障的时候，通过调整正常系统的电流指令值，来改善辅助的不连续感，并且能够实现平滑的转向操作。

背景技术

作为在驱动单元搭载了电动机的装置，有电动助力转向装置(EPS)。电动助力转向装置利用电动机的旋转力对车辆的转向机构施加转向辅助力(辅助力)，其将由逆变器所供给的电力来控制的电动机的驱动力通过诸如齿轮之类的传送机构向转向轴或齿条轴施加转向辅助力。为了准确地产生转向辅助力的扭矩，这样的现有的电动助力转向装置进行电动机电流的反馈控制。反馈控制调整电动机外加电压，以便使转向辅助指令值(电流指令值)与电动机电流检测值之间的差变小，一般而言，通过调整PWM(脉冲宽度调制)控制的占空比(duty ratio)来进行电动机外加电压的调整。作为电动机，通常使用耐久性、可维修性优异并且噪音小的无刷电动机。

参照图1对电动助力转向装置的一般结构进行说明。如图1所示，转向盘(方向盘)1的柱轴(转向轴或方向盘轴)2经过减速装置内的减速齿轮3、万向节4a和4b、齿轮齿条机构5、转向横拉杆6a和6b，再通过轮毂单元7a和7b，与转向车轮8L和8R连接。另外，在柱轴2上设有用于检测出转向盘1的转向扭矩的扭矩传感器10和用于检测出转向角θ的转向角传感器14，对转向盘1的转向力进行辅助的电动机20通过减速齿轮3与柱轴2连接。电池13对用于控制电动助力转向装置的控制单元(ECU)30进行供电，并且，经过点火开关11，点火信号被输入到控制单元30。控制单元30基于由扭矩传感器10检测出的转向扭矩Ts和由车速传感器12检测出的车速Vs，进行辅助(转向辅助)指令的电流指令值的运算，通过对电流指令值实施补偿等后而得到的电压控制指令值Vref，来控制供应给EPS用电动机20的电流。

此外，转向角传感器14不是必须的，也可以不设置转向角传感器14。还有，也可以从与电动机20连接的诸如分解器之类的旋转位置传感器处获得转向角。

另外，收发车辆的各种信息的CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)40被连接到控制单元30，车速Vs也能够从CAN40处获得。此外，收发CAN40以外的通信、模拟/数字信号、电波等的非CAN41也可以被连接到控制单元30。

控制单元30主要由CPU(也包含MCU、MPU和类似装置)来构成，该CPU内部由程序执行的一般功能，如图2所示。