CN102027670A - 电动机的控制装置及电动转向装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电动机的控制装置及电动转向装置,所述电动机的控制装置具备:旋转角检测机构,其检测电动机的旋转角并输出旋转角信号;异常检测机构,其检测所述旋转角检测机构有无异常;旋转角推定机构,其推定所述电动机的所述旋转角并输出推定旋转角信号;驱动控制机构,其在所述异常检测机构没有检测到所述旋转角检测机构异常时,根据从所述旋转角检测机构输出的所述旋转角信号对所述电动机进行驱动控制,在所述异常检测机构检测到所述旋转角检测机构异常时,根据从所述旋转角推定机构输出的所述推定旋转角信号对所述电动机进行驱动控制。
Description
技术领域
本发明涉及电动机的控制装置及电动转向装置。
本申请基于2008年5月28日在日本申请的专利申请2008-139802号而主张优先权,并在此援引其内容。
背景技术
目前,在例如利用了无电刷电动机的驱动力的电动动力转向装置中,已知有由解算器检测出无电刷电动机的旋转角、从而根据该检测结果进行无电刷电动机的驱动控制的装置(例如参照下述专利文献1)。
【专利文献1】日本特开2005-274484号公报。
然而,在上述专利文献1所涉及的电动动力转向装置中,当解算器或编码器等直接检测旋转角的旋转传感器发生异常时,无法以适当的相位向无电刷电动机接通电流,因此驱动控制困难。因此,当检测出旋转传感器的异常时,会产生如下等问题:停止无电刷电动机的驱动控制、或无法减轻驾驶员所需提供的转向力的负担、或驾驶员对转向感觉感到不适。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而提出的,其目的在于提供一种即使在直接检测电动机的旋转角的旋转传感器产生异常时、也能够迅速且精度良好地推定旋转角并同时执行适当的驱动控制的电动机的控制装置,以及提供一种能够防止驾驶员对转向感觉感到不适的电动转向装置。
为了解决上述课题而达成所述目的,本发明具有以下的结构。
即,本发明的第一方式所涉及的电动机的控制装置具备:旋转角检测机构,其检测电动机的旋转角并输出旋转角信号;异常检测机构,其检测所述旋转角检测机构有无异常;旋转角推定机构,其推定所述电动机的所述旋转角并输出推定旋转角信号;驱动控制机构,其在所述异常检测机构没有检测到所述旋转角检测机构异常时,根据从所述旋转角检测机构输出的所述旋转角信号对所述电动机进行驱动控制,在所述异常检测机构检测到所述旋转角检测机构异常时,根据从所述旋转角推定机构输出的所述推定旋转角信号对所述电动机进行驱动控制。
进而,也可以在本发明的第二方式所涉及的电动机的控制装置中,随着所述异常检测机构检测到所述旋转角检测机构的异常,所述驱动控制机构在从基于所述旋转角信号的所述电动机的驱动控制向基于所述推定旋转角信号的所述电动机的驱动控制切换控制处理时,逐渐增大基于所述推定旋转角信号的所述电动机的驱动控制的控制量。
进而,也可以在本发明的第三方式所涉及的电动机的控制装置中,所述旋转角检测机构具备解算器。
另外,本发明的第四方式所涉及的电动转向装置具备:第一方式到第三方式中任一方式所述的电动机的控制装置;转向转矩检测机构,其检测所述电动动力转向装置的转向转矩并输出转向转矩信号;车速检测机构,其检测所述车辆的速度并输出车速信号;转向控制机构,其利用所述驱动控制机构根据从所述转向转矩检测机构输出的所述转向转矩信号、从所述车速检测机构输出的所述车速信号和从所述电动机的控制装置输出的所述旋转角信号或所述推定旋转角信号对所述电动机进行驱动控制,从所述电动机产生辅助所述转向转矩的辅助转矩。
进而,也可以在本发明的第五方式所涉及的电动转向装置中,在从所述车速检测机构输出的所述车速信号小于规定值时,所述转向控制机构允许所述驱动控制机构从基于所述旋转角信号的所述电动机的驱动控制向基于所述推定旋转角信号的所述电动机的驱动控制切换控制处理。
进而,也可以在本发明的第六方式所涉及的电动转向装置中,在从所述转向转矩检测机构输出的所述转向转矩信号小于规定值时,所述转向控制机构允许所述驱动控制机构从基于所述旋转角信号的所述电动机的驱动控制向基于所述推定旋转角信号的所述电动机的驱动控制切换控制处理。
进而,也可以在本发明的第七方式所涉及的电动转向装置中,所述转向控制机构具备目标驱动量设定机构,该目的驱动量设定机构根据从所述车速检测机构输出的所述车速信号及从所述转向转矩检测机构输出的所述转向转矩信号设定所述电动机的目标驱动控制量,所述转向控制机构利用所述驱动控制机构根据由所述目标驱动量设定机构设定的所述目标驱动控制量对所述电动机进行驱动控制,在由所述目标驱动量设定机构设定的所述目标驱动控制量小于规定值时,所述转向控制机构允许所述驱动控制机构从基于所述旋转角信号的所述电动机的驱动控制向基于所述推定旋转角信号的所述电动机的驱动控制切换控制处理。
【发明效果】
根据本发明的第一方式所涉及的电动机的控制装置,即使在直接检测电动机的旋转角的旋转角检测机构产生异常时,也能够迅速且精度良好地推定旋转角并同时执行适当的驱动控制。能够防止例如电动机失步而产生转矩变动、或者例如电动机失步而停止等不良情况的产生。
进而,根据本发明的第二方式所涉及的电动机的控制装置,在控制处理的切换时,逐渐增大基于推定旋转角信号的电动机的驱动控制的控制量,由此能够防止电动机的输出急剧变动的情况。
进而,根据本发明的第三方式所涉及的电动机的控制装置,能够稳步地对电动机进行驱动控制。
另外,根据本发明的第四方式所涉及的电动转向装置,即使在直接检测电动机的旋转角的旋转角检测机构产生异常时,也能够迅速且精度良好地推定旋转角并同时执行适当的驱动控制。能够防止例如电动机失步而产生转矩变动、或者例如电动机失步而停止等不良情况的产生,能够防止转向感觉劣化,并且能够抑制车辆的行驶动作变得不稳定。
进而,根据本发明的第五方式所涉及的电动转向装置,在直接检测电动机的旋转角的旋转角检测机构产生异常时,通过失效保护处理暂时停止电动机的驱动控制。因此,电动机成为不输出辅助转矩的停止状态,接着开始执行基于推定旋转角信号的电动机的驱动控制。
因此,在例如横摆角速度增益相对高、转向对车辆行为的影响变大的高速行驶状态下,若从基于旋转角信号的电动机的驱动控制向基于推定旋转角信号的电动机的驱动控制切换控制处理,则存在电动机的输出变动变得过大、车辆行为变得不稳定的可能性。
相对于此,在本发明中,在横摆角速度增益相对低、转向对车辆行为的影响变小、但路面负载相对大因此需要大的辅助转矩的低速行驶状态下,允许从基于旋转角信号的电动机的驱动控制向基于推定旋转角信号的电动机的驱动控制切换控制处理,因此能够适当降低驾驶员的转向负载。
进而,根据本发明的第六方式所涉及的电动转向装置,在直接检测电动机的旋转角的旋转角检测机构产生异常时,通过失效保护处理暂时停止电动机的驱动控制。因此,电动机成为不输出辅助转矩的停止状态,接着开始执行基于推定旋转角信号的电动机的驱动控制。
因此,在电动机的停止状态下,驾驶员的转向转矩增大,若在该状态下开始执行基于推定旋转角信号的电动机的驱动控制,则转向转矩过大变动,存在驾驶员对转向感觉感到不适、车辆行为不稳定的可能性。
相对于此,在本发明中,由于在驾驶员的转向转矩相对小时允许从基于旋转角信号的电动机的驱动控制向基于推定旋转角信号的电动机的驱动控制切换控制处理,因此能够防止转向转矩变动大的情况。
进而,根据本发明的第七方式所涉及的电动转向装置,在直接检测电动机的旋转角的旋转角检测机构产生异常时,通过失效保护处理暂时停止电动机的驱动控制。因此,电动机成为不输出辅助转矩的停止状态,接着开始执行基于推定旋转角信号的电动机的驱动控制。
因此,若在目标驱动控制量相对大的状态下,从基于旋转角信号的电动机的驱动控制向基于推定旋转角信号的电动机的驱动控制切换控制处理,则转向转矩过大变动,存在驾驶员对转向感觉感到不适、或车辆行为不稳定的可能性。
相对于此,在本发明中,在目标驱动控制量相对小时,允许从基于旋转角信号的电动机的驱动控制向基于推定旋转角信号的电动机的驱动控制切换控制处理,因此能够防止转向转矩变动大的情况。
附图说明
图1是本发明的一实施方式所涉及的电动转向装置的结构图。
图2是本发明的一实施方式所涉及的电动转向装置的转向辅助机构的结构图。
图3是图2所示的A-A线剖视图。
图4是本发明的一实施方式所涉及的解算器的结构图。
图5A是本发明的一实施方式所涉及的解算器的结构图。
图5B是表示本发明的一实施方式所涉及的解算器的电压振幅的相位变化的一例的图。
图5C是表示本发明的一实施方式所涉及的解算器的输出电压的相位变化的一例的图。
图6是本发明的一实施方式所涉及的电动机的控制装置的结构图。
图7是图6所示的FET电桥的结构图。
图8A是表示图6所示的FET电桥的各晶体管的接通(导通)状态的图。
图8B是表示图6所示的FET电桥的各晶体管的断开(截止)状态的图。
图9是表示本发明的一实施方式所涉及的相间电压比Vun/Vvn与旋转角θm的对应关系的框图。
图10是表示本发明的一实施方式所涉及的相间电压Vvn与旋转角θm的对应关系的框图。
图11是表示本发明的一实施方式所涉及的各相间电感Lun、Lvn、Lwn与旋转角θm的对应关系的框图。
图12是表示本发明的一实施方式所涉及的转向转矩Tq、电动机电流、驱动方向反转标记的标记值的变化的一例的框图。
图13是表示本发明的一实施方式所涉及的转向转矩Tq、电动机电流、驱动方向反转标记的标记值的变化的一例的框图。
图14是表示作为与本发明的实施方式相对的比较例的现有技术的一例所涉及的电动机控制块的结构的图。
图15是表示本发明的一实施方式所涉及的d-q轴与γ-δ轴的对应关系的一例的图。
图16是表示本发明的一实施方式所涉及的电动机控制块的结构的图。
图17是本发明的一实施方式所涉及的旋转时推定器的块结构图。
图18A是表示本发明的一实施方式所涉及的切换指示信号与车速的对应关系的一例的图。
图18B是表示本发明的一实施方式所涉及的切换指示信号与转向转矩的对应关系的一例的图。
图19是表示本发明的一实施方式所涉及的电动转向装置的动作、特别是电动机的驱动控制时检测到解算器的异常的情况的处理的流程图。
图20是表示本发明的一实施方式所涉及的电动转向装置的动作、特别是旋转角推定器及切换部的动作的流程图。
图21是表示本发明的一实施方式所涉及的电动转向装置的动作、特别是旋转角推定器及切换部的动作的流程图。
图22是表示本发明的一实施方式所涉及的电动转向装置的动作、特别是旋转角推定器及切换部的动作的流程图。
图23是本发明的一实施方式的第一变形例所涉及的电动机的控制装置的结构图。
图24是本发明的一实施方式的第二变形例所涉及的电动机的控制装置的结构图。
图25是表示本发明的一实施方式的变形例所涉及的电动机控制块的结构的图。
图26是本发明的一实施方式的变形例所涉及的旋转时推定器的块结构图。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的电动机的控制装置及电动转向装置的一实施方式。
本实施方式的电动机的控制装置(后述)搭载于图1所示的作为车辆用转向装置的电动转向装置1的ECU(Electronic Control Unit)50。
例如如图1所示,该电动转向装置1在从连结到车辆的方向盘2的转向轴3及连结到转向轴3的万向联轴器4至转向轮(车轮)5、5的转向***中,具备收容在构成转向齿轮箱的壳体6内的转向机构7、对该转向机构7产生转向辅助力的转向辅助机构8。
转向机构7具备齿条齿轮副机构10,该齿条齿轮副机构10的齿轮轴11与万向联轴器4连结。
并且,齿轮轴11上具备的齿轮12与能够沿车宽方向往复移动的齿条轴13上具备的齿条14相互啮合。
通过各轴承15a、15b、15c将齿轮轴11的例如下部、中间部、上部支承为能够旋转,齿轮12设置在齿轮轴11的下端部。
齿条轴13在沿壳体6的车宽方向延伸的大致圆筒状的齿条壳体6a内,经由轴承16支承为能够沿轴长度方向往复移动。
齿条壳体6a的两端具备开口的开口部,齿条轴13的端部13a从开口部突出。
在齿条轴13的各端部13a固定有外径大于齿条轴13的外径的齿条端板17,进而在齿条端板17固定有齿条端头18。
齿条端头18具备球接头19,在该球接头19连结横拉杆20,在横拉杆20连接转向轮(前轮)5。
在齿条壳体6a的两端的开口部附近的外周面上形成有向径向内方突出的圆环凹槽6b。
并且,在齿条壳体6a的圆环凹槽6b安装有能够沿齿条轴13的轴长方向伸缩的折皱状的齿条端盖21的端部。进而,齿条轴13的端部13a、齿条端板17、齿条端头18、球接头19收容在齿条端盖21内,横拉杆20贯通齿条端盖21而向外方突出。
转向辅助机构8具备产生用于减轻方向盘2的转向力的转向辅助力的电动机所构成的电动机31、蜗杆32、涡轮33、解算器34。进而,蜗杆32及涡轮33收容在构成转向齿轮箱的壳体6内。
电动机31与轴支承于壳体6的蜗杆32连结,该蜗杆32与和齿轮轴11一体设置的涡轮33啮合。蜗杆32及涡轮33构成减速机构,通过蜗杆32和涡轮33增大电动机31所产生的转矩而将其向齿轮轴11传递。
另外,在齿轮轴11的中间部的轴承15b与上部的轴承15c之间配置有根据磁致伸缩所引起的磁特性的变化检测出转向转矩(转向输入)的磁致伸缩式的转向转矩传感器40。
转向转矩传感器40具备在齿轮轴11的外周面隔开轴向规定间隔而设置成相互反向的各向异性的两个磁致伸缩膜(例如镀Ni-Fe等具有磁各向异性的磁致伸缩膜)41、42、与各磁致伸缩膜41、42对置配置的两个检测线圈43、44、连接到各检测线圈43、44的检测电路45、46。各检测电路45、46将因转向转矩作用到各磁致伸缩膜41、42时产生的反磁致伸缩特性而引起的各检测线圈43、44的电感的变化转换成电压变化而向ECU(Electric Control Unit)50输出。ECU50根据各检测电路45、46的输出计算出作用在转向轴3的转向转矩。
并且,ECU50根据由转向转矩传感器40检测出的转向转矩(即驾驶员从方向盘2输入的转向转矩)的大小,确定需要向电动机31供给的目标电流。进而,ECU50通过进行例如PID控制等控制而使在电动机31中流动的电流与目标电流一致,由此从电动机31产生与转向转矩对应的辅助转矩,该辅助转矩经由减速机构向齿轮轴11传递。由此,电动机31所产生的转向辅助力与驾驶员的转向输入同方向地作用,通过将电动机31的辅助转矩加上驾驶员的转向转矩而得到的复合转矩对转向轮5进行转向。
例如如图2所示,电动机31具备:通过螺栓以比壳体6突出的方式安装在壳体6的侧部、且闭塞壳体6的侧部开口的盖61;通过螺栓安装在盖61上的有底筒状的电动机壳62;设置为能够绕旋转轴O旋转、具有永久磁铁63a的转子63;以覆盖转子63的外周部的方式在径向对置配置、具有产生使转子63旋转的旋转磁场的多相的定子绕组64a的定子64。
定子64通过压入等收容在例如电动机壳62内,在转子63的内周部固定有与旋转轴O同轴配置的输出轴65。
并且,电动机31的盖61及电动机壳62经由两个轴承66将输出轴65支承为能够旋转。
此外,例如如图3所示,电动机31的定子64具备排列成环状的多个分割铁心64b、绝缘性的绕线管64c、在绕线管64c上多重卷绕而成的定子绕组64a。该定子64通过压入等收容在例如由冲压成型等成型的电动机壳62内。
分割铁心64b通过例如大致T字型的多个硅钢板沿旋转轴O方向层叠而构成,包括外周侧的磁轭部64b1和内周侧的齿部64b2。在磁轭部64b1的周向的两端面的一个端面上设有向周向突出的凸部,在另一个端面上设有能够与凸部嵌合的凹部,在周向相邻的分割铁心64b、64b的一方的磁轭部64b1的凸部与另一方的磁轭部64b1的凹部嵌合从而形成圆环状的磁轭。齿部64b2具有比磁轭部64b1的周向宽度小的周向宽度,从磁轭部64b1朝向径向内方的转子63突出。并且,在齿部64b2安装有例如由绝缘性树脂材料等构成的绕线管64c。
另外,电动机31的转子63具备例如永久磁铁63a、磁铁罩63b、背部磁轭(back yoke)63c、输出轴65而构成。
大致筒状的背部磁轭63c通过例如大致环状的多个硅钢板沿旋转轴O方向层叠而构成。在背部磁轭63c的内周部安装有输出轴65,在背部磁轭63c的外周面上沿周向隔开规定间隔而配置有多个永久磁铁63a。并且,磁铁罩63b以覆盖多个永久磁铁63a的外周面的方式配置。
例如如图2所示,电动机31的输出轴65经由联轴器67与蜗杆32的蜗杆轴32a连结。
蜗杆轴32a与电动机31的输出轴65同轴配置,经由两个轴承68支承在壳体6上且能够旋转。此外,安装在壳体6内的两个轴承68中,电动机31侧的一个轴承68通过挡圈69被限制在轴长度方向上的向电动机31侧的移动。
例如如图2、图4及图5A所示,解算器34具备:固定在电动机31的旋转轴51上的具有凸极35a的解算器转子35;具有励磁线圈36a以及两个第一及第二输出线圈36b、36c的解算器定子36。
进而,例如如图5A所示,两个第一及第二输出线圈36b、36c相互以相位差为90°配置。
另外,例如如图5B所示,在解算器34的励磁线圈36a上施加电压振幅由sin波构成的励磁电压时,随着解算器转子35的旋转(即电动机31的旋转轴65的旋转),在各第一及第二输出线圈36b、36c上感应出与旋转角θm对应的电压振幅的包络即cos波输出电压及sin波输出电压。这些cos波输出电压及sin波输出电压通过RD转换处理而被检测出,进而计算出sin波输出电压与cos波输出电压的比即比tanθ,例如如图5C所示,根据比tanθ的值的反正切值tan-1计算出旋转角θm。
在本实施方式的电动转向装置1中,例如如图6所示,电动机的控制装置70具备以蓄电池71为直流电源的FET电桥72、控制部73,且搭载于ECU50上。
在该电动机的控制装置70中,通过FET电桥72接收从控制部73输出的控制指令而进行电动机31的驱动。
例如如图7所示,FET电桥72具备使用多个FET(例如MOSFET:Metal Oxide Semi-conductor Field Effect Transistor金属氧化物半导体场效应晶体管)电桥连接而成的电桥电路,该电桥电路通过脉宽调制(PWM)后的信号驱动。
该电桥电路例如通过电桥连接各相成对的高电平侧及低电平侧U相晶体管UH、UL、高电平侧及低电平侧V相晶体管VH、VL、高电平侧及低电平侧W相晶体管WH、WL而构成。进而,各晶体管UH、VH、WH中,漏电极与蓄电池71(+B)连接而构成高电平侧臂,各晶体管UL、VL、WL中,源极接地而构成低电平侧臂。另外,在各相连接有高电平侧臂的各晶体管UH、VH、WH的源极与低电平侧臂的各晶体管UL、VL、WL的漏电极。
FET电桥72例如在电动机31的驱动时等,根据从控制部73输出而向各晶体管UH、VH、WH、UL、VL、WL的栅极输入的开关指令即栅极信号(即PWM信号),切换各相成对的各晶体管的接通(导通)/断开(截止)状态。由此,FET电桥72将从蓄电池71供给的直流电力转换成三相交流电力,使向三相的定子绕组64a的通电顺次换向。从而,在各相的定子绕组64a中通过交流的U相电流Iu及V相电流Iv及W相电流Iw。
此外,升压电路74具备例如电容器、由晶体管构成的电荷泵电路,切换各晶体管的接通(导通)/断开(截止)状态的栅极信号(即,指示升压电路74的升压动作的信号)从控制部73输入。
并且,升压电路74对构成FET电桥72的高电平侧臂的各晶体管UH、VH、WH的栅极电压进行升压。
另外,在蓄电池71与FET电桥72及升压电路74之间、及FET电桥72与电动机31的三相中的任意二相(例如U相及V相)的定子绕组64a、64a之间设有由继电器驱动电路75a驱动开闭的继电器75b。并且,从控制部73向继电器驱动电路75a输入用于控制继电器75b的开闭动作的继电器驱动信号。
控制部73在构成旋转正交坐标的γ-δ坐标上进行电流的反馈控制(矢量控制),例如根据驾驶员从方向盘2输入的转向转矩、从转向转矩传感器40输出的信号(转矩检测信号Tq)及车速传感器78输出的车速V等计算出目标δ轴电流Iδc。进而,根据电动机31的旋转速度ωm(=dθm/dt)及δ轴电流Iδ等计算出目标γ轴电流Iγc。另外,根据目标γ轴电流Iγc及目标δ轴电流Iδc计算出三相的各相输出电压Vu、Vv、Vw,根据各相输出电压Vu、Vv、Vw向FET电桥72输入栅极信号即PWM信号。同时,进行控制使得实际上将从FET电桥72向电动机31供给的各相电流Iu、Iv、Iw的检测值在γ-δ坐标上转换而得到的γ轴电流Iγ及δ轴电流Iδ与目标γ轴电流Iγc及目标δ轴电流Iδc的各偏差为零。在后详细叙述关于γ-δ坐标上的电流的反馈控制。
例如在电动机31起动时,控制部73为了通过正弦波状的电流,比较各相输出电压Vu、Vv、Vw与三角波等的载波信号,从而生成驱动FET电桥72的各晶体管UH、VH、WH、UL、VL、WL接通/断开的栅极信号(即,PWM信号)。然后,在FET电桥72中切换三相的各相成对的各晶体管的接通(导通)/断开(截止)状态。通过该切换将从蓄电池71供给的直流电力转换成三相交流电力,使向三相的电动机31的各定子绕组64a的通电顺次换向,由此在各定子绕组64a中通过交流的U相电流Iu及V相电流Iv及W相电流Iw。
此外,用于通过脉宽调制(PWM)驱动各晶体管UH、UL及VH、VL及WH、WL接通/断开的PWM信号的占空比、即接通/断开的比率的图(数据)预先存储在控制部73中。
向控制部73输入如下检测信号:从检测从FET电桥72向电动机31的各相的定子绕组64a每次供给的各相电流Iu、Iv、Iw中的至少两个(例如U相电流Iu、W相电流Iw等)的电流传感器76输出的检测信号(例如U相检测电流Ius、W相检测电流Iws等);从检测用于推定例如坐标转换的处理等中使用的电动机31的转子63停止时的旋转角θm(即,转子63的磁极从规定的基准旋转位置的旋转角度,电动机31的输出轴65的旋转位置)所必需的各相电压Vu、Vv、Vw的至少两个(例如U相电压Vu、V相电压Vv等)及连接电动机31的多相的定子绕组64a的中点的电压(中点电压)Vn的电压传感器77输出的检测信号;从检测车辆的速度(车速)V的车速传感器78输出的检测信号。
该控制部73具备例如相位补正部81、目标电流设定部82、第一补正运算部83、惯性补正部84、微分运算部85、第二补正运算部86、衰减补正部87、磁场控制部88、电流偏差算出部89、电流控制部90、非干涉控制器91、电压补正部92、γδ-三相转换部93、PWM信号生成部94、第一及第二相间电压算出部95a,95b、旋转角推定器96、切换部97、三相-γδ转换部98、RD转换器99、异常检测部100、旋转信号切换控制部101、旋转信号切换器102、电流限制控制部103。
相位补正部81对转向转矩传感器40输出的转矩检测信号Tq在从车速传感器78输出的各车速V进行相位补正的处理。
目标电流设定部82根据由相位补正部81进行相位补正的处理后的转矩检测信号Tq、从车速传感器78输出的车速V运算用于指定从FET电桥72向电动机31供给的各相电流Iu、Iv、Iw的电流指令。该电流指令特别指旋转的正交坐标上的γ轴目标电流Iγc及δ轴目标电流Iδc中的δ轴目标电流Iδc。
此外,构成旋转正交坐标的γ-δ坐标例如以转子63的永久磁铁的场磁极的磁通方向为γ轴(场磁轴)、以与该γ轴正交的方向为δ轴(转矩轴),且与转子63的旋转相位同步旋转。由此,作为与从FET电桥72向电动机31的各相供给的交流信号相对的电流指令,赋予作为直流信号的γ轴目标电流Iγc及δ轴目标电流Iδc。
第一补正运算部83将由目标电流设定部82计算出的δ轴目标电流Iδc加上从惯性补正部84输出的惯性补正项而得到的值作为新的δ轴目标电流Iδc输出。
惯性补正部84根据例如转向转矩传感器40输出的转矩检测信号Tq及从车速传感器78输出的车速V及从微分运算部85输出的旋转速度ωm(=dθm/dt)的时间微分值(=dωm/dt),运算惯性力矩的惯性补正项。
此外,作为旋转速度ωm,采用从后述的旋转时推定器96b输出的推定转速ωr或从后述的RD转换器99输出的检测转速ωd。
第二补正运算部86将从由第一补正运算部83补正后的δ轴目标电流Iδc减去从衰减补正部87输出的衰减补正项而得到的值作为新的δ轴目标电流Iδc输出。
衰减补正部87根据例如转向转矩传感器40输出的转矩检测信号Tq及从车速传感器78输出的车速V及从微分运算部85输出的旋转速度ωm(=dθm/dt),运算衰减系数的衰减补正项。
电流限制控制部103根据从后述的旋转信号切换控制部101输出的电流限制信号,将向电流偏差算出部89输出的δ轴目标电流Iδc的值设定零。
另外,电流限制控制部103根据从后述的旋转信号切换控制部101输出的渐变指示信号、即指示使δ轴目标电流Iδc的值从零逐渐增大的信号,使向电流偏差算出部89输出的δ轴目标电流Iδc的值以从零逐渐增大至从第二补正运算部86输出的δ轴目标电流Iδc的值为止的方式变化。
此外,电流限制控制部103在没有从后述的旋转信号切换控制部101输出电流限制信号或渐变指示信号的情况下,不变更从第二补正运算部86输出的δ轴目标电流Iδc的值而将其向电流偏差算出部89输出。
磁场控制部88为了抑制反电动势随着例如电动机31的旋转速度ωm的增大而增大,以等效地减弱转子63的磁场量的方式将与控制电流相位的弱磁场控制的弱磁场电流相对的目标值作为γ轴补正电流进行补正。即,磁场控制部88将γ轴目标电流Iγc根据旋转速度ωm补正后的γ轴补正电流作为新的γ轴目标电流Iγc输出,其中,所述γ轴目标电流Iγc根据从后述的三相-γδ转换部98输出的δ轴电流Iδ而计算出。
电流偏差算出部89具备计算γ轴目标电流Iγc与γ轴电流Iγ的偏差ΔIγ的γ轴电流偏差算出部89a、计算δ轴目标电流Iδc与δ轴电流Iδ的偏差ΔIδ的轴电流偏差算出部89b。
此外,γ轴电流Iγ及δ轴电流Iδ从计算将各相电流Iu、Iv、Iw的检测值在γ-δ坐标上转换而得到的γ轴电流Iγ及δ轴电流Iδ的三相-γδ转换部98输出。
电流控制部90具备通过例如PID(比例积分微分)动作控制放大偏差ΔIγ而计算出γ轴电压指令值ΔVγ的γ轴电流PI控制器90a、控制放大偏差ΔIδ而计算出δ轴电压指令值ΔVδ的δ轴电流PI控制器90b。
另外,非干涉控制器91根据例如γ轴电流Iγ及δ轴电流Iδ、预先存储的γ轴电感Lγ(也可以用后述的d轴电感Ld代替)及δ轴电感Lδ(也可以用后述的q轴电感Lq代替)、从后述的旋转角推定器96的旋转时推定器96b输出的旋转速度ωm(与推定转速ωr同等),计算出抵消相对于γ轴及δ轴的各干涉分量的γ轴补偿项vγc(=ωr·Lq·Iδ)及δ轴补偿项Vδc(=ωr·Lq·Iγ),从而抵消在γ轴与δ轴之间相互干涉的速度电动势分量而独立控制γ轴及δ轴。
电压补正部92具备将在γ轴电压指令值ΔVγ上加上γ轴补偿项Vγc而得到的值作为γ轴电压指令值Vγ的γ轴电压运算部92a、将在δ轴电压指令值ΔVδ上加上δ轴补偿项Vδc而得到的值作为δ轴电压指令值Vδ的δ轴电压运算部92b。
γδ-三相转换部93通过与从旋转信号切换器102输出的电动机31的旋转位置相当的旋转角θm将γ-δ坐标上的γ轴电压指令值vγ及δ轴电压指令值Vδ转换成作为静止坐标的三相交流坐标上的电压指令值即U相输出电压Vu、V相输出电压Vv及W相输出电压Vw。
PWM信号生成部94根据从后述的旋转信号切换控制部101输出的PWM驱动允许信号、即允许电动机31的PWM驱动的信号,比较各相输出电压Vu、Vv、Vw、三角波等载波信号,从而生成驱动FET电桥72的各晶体管UH、VH、WH、UL、VL、WL接通/断开的栅极信号(即,PWM信号),由此在电动机31中通过正弦波状的电流。
另外,PWM信号生成部94在例如电动机31的停止状态下的旋转角推定时,根据从后述的旋转角推定器96的停止时推定器96a输出的指令信号Vsa输出驱动FET电桥72的各晶体管UH、VH、WH、UL、VL、WL接通/断开的由各脉冲构成的规定的栅极信号。该规定的栅极信号指示FET电桥72在电动机31的相端子间(例如U相-V相端子间等)以图8A及图8B所示的通电模式施加规定矩形波、例如具有电动机31的驱动时的PWM频率(例如20kHz等)的两倍的频率(例如40kHz等)作为可听频率外的频率的规定电压值(例如12V等)的矩形波的交流电压、或脉冲状(例如10μsec左右)的矩形波的交流电压(例如12V等)。
另外,PWM信号生成部94在例如电动机31的停止状态下的旋转角推定时,如后所述,在从旋转角θm的多个候补中选择单一的推定值之际,在从后述的旋转角推定器96的停止时从推定器96a输出的指令信号Vsb的输入产生的情况下,根据基于转向转矩生成的各相输出电压Vu、Vv、Vw,输出驱动FET电桥72的各晶体管UH、VH、WH、UL、VL、WL接通/断开的由各脉冲构成的规定的栅极信号。
详细而言,该规定的栅极信号从后述的旋转角θm的多个候补中将单一的推定值θm作为假设推定值,使用该假设推定值,向FET电桥72指示在辅助死区内通过规定微小电流来驱动电动机31,根据电动机31的转向辅助力是否与驾驶员的转向输入同方向地作用,确定假设推定值是否为正。假设推定值为正时,从转向转矩超过辅助死区内的范围的时刻起使用该推定值对电动机进行驱动控制并进行辅助。在假设推定值不为正时,使用另一个推定值对电动机进行驱动控制并进行辅助。详细情况后述。
另外,PWM信号生成部94输出指示升压电路74的升压动作的信号(例如切换升压电路74所具备的电荷泵电路的各晶体管的接通(导通)/断开(截止)状态的栅极信号等)。
另外,在没有从后述的旋转信号切换控制部101输出PWM驱动允许信号时,PWM信号生成部94输出指示停止向电动机31的通电的栅极信号。
第一及第二相间电压算出部95a、95b具备动作放大器,根据由各电压传感器77检测出的各相电压Vu、Vv及中点电压Vn,第一相间电压算出部95a计算出U相间电压Vun(=Vu-Vn),第二相间电压算出部95b计算出V相间电压Vvn(=Vv-Vn)。
旋转角推定器96具备根据从后述的旋转信号切换控制部101输出的推定指示信号而动作的停止时推定器96a及旋转时推定器96b。
并且,切换部97根据电动机31的状态选择停止时推定器96a或旋转时推定器96b,将从停止时推定器96a输出的停止时旋转角θs或从旋转时推定器96b输出的旋转时推定旋转角θr作为旋转角θm输出。
例如,切换部97在电动机31停止时选择停止时推定器96a,在电动机31旋转时选择旋转时推定器96b。
切换部97根据位于旋转时推定器96b内的后述的图17中的停止判定器163所输出的切换信号,切换来自停止时推定器96a的输出与来自旋转时推定器96b的输出。详细而言,在图17中所示的电动势的大小(Eex·cosθe)小于规定值时,停止判定器163判断电动机31停止并产生选择停止时推定器96a的信号。另一方面,在前述的电动势的大小(Eex·cosθe)大于规定值时,停止判定器163判断电动机31旋转并产生选择旋转时推定器96b的信号。
旋转角推定器96的停止时推定器96a在电动机31停止时利用电动机31的电感根据旋转角θm变化这一关系,推定停止时旋转角θs。
另外,旋转角推定器96的旋转时推定器96b在电动机31旋转时,利用电动机31所产生的感应电压根据旋转速度ωm变化这一关系,推定旋转时推定旋转角θr。
详细而言,旋转角推定器96的停止时推定器96a根据从第一及第二相间电压算出部95a、95b输出的各相间电压Vun、Vvn,选定停止时旋转角θs的多个候补。从该多个候补中将单一的推定值作为假设推定值,使用该假设推定值向FET电桥72指示在辅助死区内通过规定微小电流来驱动电动机31。此时,根据从转向转矩传感器40输出的转矩检测信号Tq判断电动机31的转向辅助力是否与驾驶员的转向输入同方向地作用,根据此确定假设推定值是否为正。在假设推定值为正时,将该值作为停止时旋转角θs的推定值输出,并自转向转矩超过辅助死区内的范围的时刻起,使用该推定值对电动机31进行驱动控制并进行辅助。在假设推定值不为正时,输出另一个推定值,并自转向转矩超过辅助死区内范围的时刻起,使用该推定值对电动机31进行驱动控制并进行辅助。
详细而言,根据位于旋转时推定器96b内的后述的图17中的δ轴感应电压推定部151所输出的电动势的大小(Eex·cosθe),在因电动机31旋转而产生的感应电压的值小于规定值时,图17中的停止判定器163推定电动机31停止并输出切换信号。
并且,切换部97选择基于停止时推定器96a的旋转角推定。
例如在电动机31停止状态下的旋转角推定时,使FET电桥72的各晶体管UH、VH、WH、UL、VL、WL反复如下两种状态,从而驱动FET电桥72使得输出指示在电动机31的U相-V相端子间施加规定矩形波(例如40kHz且12V)的交流电压的指令信号Vsa,所述两种状态是指例如图8A所示的接通高电平侧U相晶体管UH及低电平侧V相晶体管VL、且断开其他晶体管VH、WH、UL、WL的状态,及例如图8B所示的接通高电平侧U相晶体管UH、且断开其他晶体管VH、WH、UL、VL、WL的状态。
或者,在进行一次图8A所示的通电模式的状态后,进行一次图8B所示的通电模式的状态,由此输出指示施加脉冲状(例如10μsec左右)的矩形波的交流电压(例如12V等)的指令信号Vsa。
然后,根据在电动机31的U相-V相端子间施加规定矩形波时的U相间电压Vun与V相间电压Vvn之比(相间电压比)Vun/Vvn,通过例如预先设定的与规定的第一映射对应的映射检索,取得停止时旋转角θs。
此外,该第一映射是表示例如相间电压比Vun/Vvn与停止时旋转角θs的规定的对应关系的映射,例如如图9所示,在以电角(edeg)计从0°到360°的范围内,停止时旋转角θs的四个值θ1、...、θ4与相间电压比Vun/Vvn的适当的单一值对应。即,相间电压比Vun/Vvn的两周期成为以电角(edeg)计的360°。
例如,在相间电压比Vun/Vvn=1.5时,停止时旋转角θs=θ1(=100°)、θ2(=150°)、θ3(=280°)、θ4(=330°)与该相间电压比对应。
并且,停止时推定器96a根据在电动机31的U相-V相端子间施加规定矩形波时的V相间电压Vvn,通过例如预先设定的与规定的第二映射对应的映射检索,选择由第一映射检索出的停止时旋转角θs的四个值θ1、...、θ4中的任两个。
该第二映射是表示例如V相间电压Vvn与停止时旋转角θs的规定的对应关系的映射,例如如图10所示,在以电角(edeg)计从0°到360°的范围内,停止时旋转角θs的四个值...、与V相间电压Vvn的适当的单一值对应。即,各相间电压Vvn的两周期成为以电角(edeg)计的360°。
此外,蓄电池电压(即,FET电桥72的电源电压)变动时,为了得到准确的停止时旋转角θs,检测蓄电池电压Vb,使用该值对检测出的V相间电压Vvn进行补正,使用补正后的V相间电压Vvn来检索第二映射,得到停止时旋转角θs的四个值...、因此,例如如图6所示,在停止时推定器96a与蓄电池71(+B)之间设置具备动作放大器的电压跟随器电路71a,该电压跟随器电路71a的输出被向停止时推定器96a输入。
因此,在由第一映射检索出停止时旋转角θs的四个值θ1(=100°)、θ2(=150°)、θ3(=280°)、θ4(=330°)的情况下,将与第二映射的检索结果相等的值θ1(=100°)、θ3(=280°)这两个选择为停止时旋转角θs的推定值候补。
此外,在FET电桥72的通电切换中,例如如图8A及图8B所示,在对U相及V相的各定子绕组64a通电的情况下,由于在U相及V相的各定子绕组64a中流动的电流的大小相等,因此相间电压比Vun/Vvn如下述式(1)所示,等于阻抗比Zun/Zvn。并且,在各阻抗Zun(=Run+j·ω·Lun),Zvn(=Rvn+j·ω·Lvn)中,由于角频率ω(ω=2πf,例如f=40kHz)高,且角频率足够大,因此各绕组电阻Run、Rvn与各电抗(ω·Lun)、(ω·Lvn)相比十分小,因此相间电压比Vun/Vvn与相间电感比Lun/Lvn大致相等。
另外,由于脉宽Δt短(例如10μsec),电流的变化率(ΔI/Δt)大,各绕组电阻Run、Rvn所导致的电压降低与各电感Lun、Lvn所导致的电压降低相比十分小,因此相间电压比Vun/Vvn如下述式(2)所示,与相间电感比Lun/Lvn大致相等。
【式1】
【式2】
各相间电感Lun、Lvn、Lwn因电动机31的凸极性而产生,例如如图11所示,分别具有以电角(edeg)计120°的相位差并根据停止时旋转角θs变化,该变化的两周期成为以电角(edeg)计的360°。
在表示电动机31的电感变化的图11中,例如各相间电感Lun、Lvn、Lwn的平均值约为72μH,各相间电感Lun、Lvn、Lwn在最小值(例如58μH)与最大值(例如86μH)之间变动。
从而,能够从近似于相间电感比Lun/Lvn的相间电压比Vun/Vvn检测停止时旋转角θs。
例如,相对于电动机31的绕组电阻Run(例如10mΩ)、角频率ω(例如2π×40×103rad/sec),绕组电阻Run(=10×10-3Ω)<<阻抗ω·Lun(=18100×10-3Ω),如上述式(1)所示,可以无视绕组电阻Run。
另外,相对于蓄电池71的电压,各阻抗Zun、Zvn相对高,因此在U相及V相的各定子绕组64a中流动的电流的大小(例如0.1A左右)相对小,能够防止因旋转角推定时施加在电动机31的相端子间的矩形波的通电而在电动机31上产生不必要的转矩的情况。
进而,停止时推定器96a根据从转向转矩传感器40输出的转向转矩Tq,将基于例如图9所示的第一映射及例如图10所示的第二映射选择出的停止时旋转角θs的两个值(例如θ1、θ3)中的任一个选择为假设推定值。
选择出的停止时旋转角θs的两个推定值候补(例如θ1、θ3)具有以电角(edeg)计180°的相位差,因此与各值(例如θ1、θ3)对应的转子63的磁场方向、即磁极的方向为相互反向。
因此,在两个各推定值候补(例如θ1、θ3)中,对电动机31进行同样的通电时,一方面,对驾驶员的转向转矩进行辅助,从而在与驾驶员的转向方向同样的方向产生电动机31的辅助转矩,另一方面,增加驾驶员的转向转矩,从而在与驾驶员的转向方向相反的方向上产生电动机31的辅助转矩。从而,通过观察转向转矩能够判定推定值候补是否适当。
例如,如图12或图13的时间图所示,在由转向转矩传感器40检测出的转向转矩(转矩检测信号)Tq为零期间(即,时刻t1以前的期间),电动机31处于停止状态,停止时推定器96a根据第一映射及第二映射取得两个推定值候补(例如θ1、θ3)作为停止时旋转角θs。这里,停止时推定器96a将停止时旋转角θs的两个推定值候补(例如θ1、θ3)中的任一个(例如θ1)选择为可以说是暂时的停止时旋转角θs的推定值(假设推定值)。此外,在图12或图13所示的示例中,在检测出的转向转矩(转矩检测信号)Tq为零期间,电动机31处于停止状态,但当微小的转矩产生时,也与电动机31停止的情况相同。
并且,例如如图12或图13所示的时刻t1以后那样,根据驾驶员的转向输入由转向转矩传感器40检测出的转向转矩(转矩检测信号)Tq开始从零向增大趋势变化时,停止时推定器96a根据停止时旋转角θs的假设推定值与驾驶员的转向输入同方向地作用电动机31的转向辅助力,从而向PWM信号生成部94输出经由FET电桥72在电动机31上暂时通过规定微小电流(时刻t2~时刻t3的期间)的指令信号Vsb。
此外,该规定微小电流的通电在由转向转矩传感器40检测出的转向转矩(转矩检测信号)Tq在规定的辅助下限转矩(辅助死区)以下的状态(例如图12或图13所示的时刻t1到时刻t4期间)下执行。
并且,停止时推定器96a在因例如图12或图13所示的时刻t2到时刻t3期间在电动机31上通过规定微小电流(电动机电流)而引起的、例如图12所示的由转向转矩传感器40检测出的转向转矩(转矩检测信号)Tq的增大速度降低或转向转矩(转矩检测信号)Tq减少的情况下,在与驾驶员的转向方向同样的方向上产生电动机31的辅助转矩,判断停止时旋转角θs的假设推定值(例如θ1)的设定适当,并将该假设推定值(例如θ1)设定为通过规定微小电流前电动机31的停止状态下的停止时旋转角θs的推定值。
另外,例如如图13所示,在电动机31上通过规定微小电流(电动机电流)而引起的、由转向转矩传感器40检测出的转向转矩(转矩检测信号)Tq的增大速度增大的情况下,在与驾驶员的转向方向不同的(即相反)的方向上产生电动机31的辅助转矩。在该情况下,判断停止时旋转角θs的假设推定值(例如θ1)的设定不适当,判断将该假设推定值(例如θ1)以外的值、即停止时旋转角θs的两个值(例如θ1、θ3)中的另一个(例如θ3)设定为停止时旋转角θs的推定值的情况是适当的,并例如如图13所示的时刻t3以后那样,在指示电动机31的驱动方向反转的驱动方向反转标记的标记值中设定“1”,将停止时旋转角θs的两个值(例如θ1、θ3)中的另一个(例如θ3)设定为通过规定微小电流前电动机31停止状态下的停止时旋转角θs的推定值。
另外,例如如图12或图13所示的时刻t4以后那样,转向转矩(转矩检测信号)Tq超过辅助下限转矩时,使用设定好的停止时旋转角θs起动电动机31。
在电动机31的旋转速度ωm变为规定速度以上的驱动状态下,U相间电压Vun或V相间电压Vvn由于电动机31旋转而产生的感应电压,与停止中的规定值相比增大,因此在使用在电动机31的线间施加交流电压时的相间电压比来检测根据电动机31的旋转角θm变化的电感的方法中产生误差,推定变得困难。从而,在该情况下,旋转角推定器96的旋转时推定器96b推定电动机31旋转,且切换部97选择基于停止时推定器96a的旋转角推定。并且,旋转时推定器96b基于根据转子63的磁极位置而变动的感应电压推定旋转时推定旋转角θr。
该推定原理在例如图14所示的使用了利用了旋转传感器(解算器)201的现有的d-q轴的矢量控制块200中,相对于实际的电动机31所具有的d-q轴,设定例如图15及下述式(3)所示的具有相位差θe(=实际旋转角θ-旋转时推定旋转角θr)及旋转速度ωe的γ-δ轴。
并且,如图17所示那样推定在具有与d轴及q轴相比相位差θe的相位角的γ轴及δ轴上产生的感应电压,如图17所示根据推定出的在γ轴及δ轴上产生的感应电压求解相位差θe。进而,进行控制,以使该相位差θe如图16所示那样收敛为零,实际的旋转角(实际旋转角)θ与旋转时推定旋转角θr相等。
【式3】
θe=θ-θr ···(3)
另外,如下述式(4)、(5)所示那样表示d-q轴上的电流(d轴电流Id及q轴电流Iq)及电压(d轴电压指令值Vd及q轴电压指令值Vq)、γ-δ轴上的电流(γ轴电流Iγ及δ轴电流Iδ)及电压(γ轴电压Vγ及δ轴电压Vδ)。
【式4】
【式5】
在电动机31旋转时推定旋转角(旋转时推定旋转角)θr,并使用该旋转时推定旋转角θr对电动机31进行矢量控制的控制块如图16所示。这是图6所示的控制部73内的矢量控制部的详细结构。
旋转时推定器96b具备γ轴感应电压推定器150、δ轴感应电压推定部151、tanθe运算部152、θe运算部153、偏差运算部154、PI控制器155、微分器156、Ld乘法部157、转速运算部158、积分器159、乘法器160及161、加算器162、停止判定器163。
γ轴感应电压推定器150与δ轴感应电压推定部151根据γ轴电流Iγ及δ轴电流Iδ、γ轴电压Vγ及δ轴电压Vδ、值(-ωe·Ld·Iγ)及值(ωe·Ld·Iδ)如图17所示的块图那样,运算并输出在γ轴出现的感应电压即γ轴感应电压Eex·sinθe、及在δ轴出现的感应电压即δ轴感应电压Eex·cosθe。
tanθe运算部152运算并输出得到的γ轴感应电压Eex·sinθe与δ轴感应电压Eex·cosθe之比即比tanθe。
θe运算部153通过求解比tanθe的值的反正切值tan-1,运算并输出相位差θe。
偏差运算部154运算这样运算出的相位差θe与相位差θe的收敛目标值即相位差θe=0的偏差,由PI控制部155进行PI控制以使该偏差变成零,输出控制量Δθ。
另外,微分器15δ对这样运算出的相位差θe微分从而运算输出旋转速度ωe。
进而,Ld乘法部157将旋转速度ωe与d轴电感Ld相乘而输出。
另一方面,转速运算部158通过将δ轴感应电压Eex·cosθe的值用预先存储的感应电压常数ke除,由此运算输出推定转速ωr。
进而,积分器159根据从停止时推定器96a输出的初期旋转角θ0,对推定转速ωr积分从而运算输出旋转角(实际旋转角)θ。
另外,乘法器160将旋转速度ωe与d轴电感Ld的乘法值(ωe·Ld)和δ轴电流Iδ相乘从而输出得到的值(ωe·Ld·Iδ)。
乘法器161将旋转速度ωe与d轴电感Ld的乘法值(ωe·Ld)和γ轴电流Iγ相乘从而输出得到的值(-ωe·Ld·Iγ)。
加算器162将控制量Δθ与旋转角θ相加,并将得到的值作为旋转时推定旋转角θr输出。
以后,使用旋转时推定旋转角θr及推定转速ωr进行图16所示的块图的矢量控制,以使相位差θe收敛为零。
此外,图16及图17中的值(δ轴感应电压Eex·cosθe)在相位角θe收敛为零时,表示电动机31的感应电压Eex。停止判定器163根据值(δ轴感应电压Eex·cosθe)的大小,判定电动机31停止或旋转,向切换部97输出切换信号Vc。
此外,图16及图17表示如下示例:将控制量Δθ加上旋转角θ,并将得到的值作为旋转时推定旋转角θr输出而进行矢量控制,由此使相位角θe收敛为零。然而,并不限于此,例如如图25所示的变形例那样,也可以使用控制量Δθ改变γ轴感应电压推定器150及δ轴感应电压推定器151的特性,由此使相位角θe收敛为零。
例如如图26所示的变形例那样,通过控制量Δθ改变γ轴感应电压推定器150及δ轴感应电压推定部151中的电阻值R(电动机电阻R)和d轴电感Ld中的一方或双方。具体而言,预先准备电阻值R及d轴电感Ld相对于控制量Δθ的映射,并检索该映射,由此改变电阻值R及d轴电感Ld。
RD转换器99在解算器34的励磁线圈36a上施加有电压振幅由sin波构成的励磁电压的状态下,随着解算器转子35的旋转(即电动机31的旋转轴65的旋转),在各第一及第二输出线圈36b、36c感应出与电动机31的旋转角θm对应的电压振幅的包络即cos波输出电压及sin波输出电压,通过RD转换检测出这些cos波输出电压及sin波输出电压。进而,RD转换器99计算出sin波输出电压及cos波输出电压之比即比tanθm,并根据比tanθm的值的反正切值tan-1计算出旋转角θm。
异常检测部100根据从RD转换器99输出的cos波输出电压及sin波输出电压,判定解算器34是否发生异常。然后,在判定解算器34异常的情况下,输出异常检测信号。
作为检测解算器34异常的方法,在第一方法中,利用例如图5B所示的sin波输出电压及cos波输出电压各自平方之和正常时为固定的规定值(即,sin2θm+cos2θm=固定)这一关系。并且,在该平方之和的值超过规定范围的情况下,判定为异常。
另外,作为检测解算器34异常的方法,在第二方法中,利用例如图5B所示的sin波输出电压及cos波输出电压正常时分别在固定的规定范围内变动这一情况。并且,在sin波输出电压及cos波输出电压的值超过规定范围的情况下,判定为异常。
异常检测部100通过第一方法或第二方法中的任一种、或并用第一方法及第二方法来判定解算器34是否发生异常。
旋转信号切换控制部101根据从异常检测部100输出的异常检测信号、转向转矩传感器40输出的转矩检测信号Tq及车速传感器78输出的车速V,输出推定指示信号、切换指示信号、PWM驱动允许信号、电流限制信号及渐变指示信号。
在异常检测部100判定解算器34发生了异常时,推定指示信号指示通过旋转角推定器96推定电动机31的停止时及旋转时的各旋转角θs、θr。
切换指示信号为控制旋转信号切换器102所进行的切换动作的指令信号,该旋转信号切换器102根据切换指示信号选择从切换部97输出的旋转角θm及推定转速ωr、或从RD转换器99输出的旋转角θm及检测转速ωd中的任一方,将选择出的值作为旋转角θm及旋转速度ωm输出。
在没有从异常检测部100输出异常检测信号的情况下、即在没有判定解算器34发生异常的情况下,切换指示信号指示选择从RD转换器99输出的旋转角θm及检测转速ωd。另一方面,在从异常检测部100输出异常检测信号的情况下、即在判定解算器34发生了异常的情况下,切换指示信号指示选择从切换部97输出的旋转角θm及推定转速ωr。
该切换指示信号输出的时刻(即,输出表示切换允许的“1”作为切换指示信号的时刻)为切换的前后电动机31的输出变动没有变得过大的时刻、或车辆的行驶行为没有变得不稳定的时刻,例如如图18A及图18B所示,为转向转矩传感器40输出的转矩检测信号Tq小于规定转向转矩Ta的情况或车速传感器78输出的车速V小于规定车速Va的情况等。
PWM驱动允许信号是允许从FET电桥72向电动机31的通电、即允许FET电桥72执行电动机31的PWM驱动的信号。该PWM驱动允许信号在异常检测部100开始输出表示解算器34发生了异常的异常检测信号的时刻,通过失效保护处理暂时停止输出,在其他情况(即常规状态)下继续输出。
在该PWM驱动允许信号被输入到PWM信号生成部94的状态下,从PWM信号生成部94向FET电桥72输出PWM信号,执行电动机31的PWM驱动。另一方面,在PWM驱动允许信号没有被输入到PWM信号生成部94的状态下,不从PWM信号生成部94向FET电桥72输出PWM信号,停止电动机31的PWM驱动。
电流限制信号在异常检测部100开始输出表示解算器34发生了异常的异常检测信号的时刻,向电流限制控制部103指示通过失效保护处理使从电流限制控制部103向电流偏差算出部89输出的δ轴目标电流Iδc的值为零。
渐变指示信号在通过切换指示信号切换旋转信号切换器102所进行的选择动作之际,为了防止在切换的前后电动机31的驱动量急剧变动,向电流限制控制部103指示使切换后从电流限制控制部103向电流偏差算出部89输出的δ轴目标电流Iδc的值以从零逐渐增大至从第二补正运算部86输出的δ轴目标电流Iδc的值的方式变化。
由此,从异常检测部100输出表示解算器34发生了异常的异常检测信号时,从旋转信号切换控制部101向电流限制控制部103输出电流限制信号,而使从电流限制控制部103向电流偏差算出部89输出的δ轴目标电流Iδc的值为零,并且暂时停止从旋转信号切换控制部101向PWM信号生成部94输出的PWM驱动允许信号,暂时停止电动机31的驱动控制,电动机31成为不输出辅助转矩的停止状态。
然后,从旋转信号切换控制部101向旋转角推定器96输出推定指示信号,开始电动机31停止时的停止时旋转角θs及旋转时的旋转时推定旋转角θr的推定。并且,在满足规定条件(例如,转矩检测信号Tq小于规定转向转矩Ta或车速V小于规定车速Va等)的情况下,从旋转信号切换控制部101向旋转信号切换器102输出切换指示信号。通过该切换指示信号进行如下切换:代替从RD转换器99输出的旋转角θm及检测转速ωd,选择从切换部97输出的旋转角θm及推定转速ωr作为向外部输出的旋转角θm及旋转速度ωm。
然后,根据上述旋转角θm及旋转速度ωm在γ-δ坐标上开始电流的反馈控制(矢量控制),再次开始从旋转信号切换控制部101向PWM信号生成部94输出PWM驱动允许信号。然后,从旋转信号切换控制部101向电流限制控制部103输出渐变指示信号,而使从电流限制控制部103向电流偏差算出部89输出的δ轴目标电流Iδc的值以从零逐渐增大至从第二补正运算部86输出的δ轴目标电流Iδc的值的方式变化。
该实施方式的电动转向装置1具备上述结构,接下来,说明该电动转向装置1的动作,特别说明在电动机31的驱动控制时检测到解算器34的异常的情况的处理。
首先,在例如图19所示的步骤S01中,判定是否检测到解算器34的异常。
在该判定结果为“否”的情况下,不进行处理。
另一方面,在该判定结果为“是”的情况下,进入步骤S02。
然后,在步骤S02中,输出表示解算器34发生了异常的异常检测信号。
然后,在步骤S03中,输出指示使从电流限制控制部103向电流偏差算出部89输出的δ轴目标电流Iδc的值为零的电流限制信号。
然后,在步骤S04中,停止PWM驱动允许信号的输出。
然后,在步骤S05中,停止PWM信号生成部94所进行的PWM信号的生成。
然后,在步骤S06中,输出推定指示信号。
然后,在步骤S07中,开始旋转角的推定运算的处理。
然后,在步骤S08中,判定车速传感器78输出的车速V是否小于规定车速Va。
在该判定结果为“否”的情况下,反复执行该步骤S08的判定处理。
另一方面,在该判定结果为“是”的情况下,进入步骤S09。
然后,在步骤S09中,判定转向转矩传感器40输出的转矩检测信号Tq是否小于规定转向转矩Ta。
在该判定结果为“否”的情况下,反复执行该步骤S09的判定处理。
另一方面,在该判定结果为“是”的情况下,进入步骤S10。
然后,在步骤S10中,输出切换指示信号。
然后,在步骤S11中,进行如下切换:代替从RD转换器99输出的旋转角θm及检测转速ωd,选择从切换部97输出的旋转角θm及推定转速ωr(即,旋转角及转速的推定值)作为从旋转信号切换器102向外部输出的旋转角θm及旋转速度ωm。
然后,在步骤S12中,根据设定了旋转角及转速的推定值的旋转角θm及旋转速度ωm在γ-δ坐标上开始电流的反馈控制(矢量控制)。
然后,在步骤S13中,再次开始PWM驱动允许信号的输出。
然后,在步骤S14中,开始PWM信号生成部94所进行的PWM信号的生成。
然后,在步骤S15中,输出渐变指示信号。
然后,在步骤S16中,使从电流限制控制部103向电流偏差算出部89输出的δ轴目标电流Iδc的值以从零逐渐增大至从第二补正运算部86输出的δ轴目标电流Iδc的值的方式变化,进入结束步骤,结束一系列的处理。
以下,对上述步骤S07中旋转角的推定运算的处理进行说明。
首先,在例如图20所示的步骤S21中,判定车辆的打火开关是否被接通(IG ON)。
在该判定结果为“是”的情况下,进入步骤S22。
另一方面,在该判定结果为“否”的情况下,不进行处理。
然后,在步骤S22中,取得各检测电流(即,γ轴电流Iγ及δ轴电流Iδ)及各电压指令值(即,γ轴电压Vγ及δ轴电压Vδ)。
然后,在步骤S23中,根据取得的γ轴电流Iγ、δ轴电流Iδ、γ轴电压Vγ及δ轴电压Vδ运算γ轴感应电压Eex·sinθe和δ轴感应电压Eex·cosθe。
然后,在步骤S24中,根据δ轴感应电压Eex·cosθe的值,判定电动机31是否处于停止状态。
例如如前述那样,在值(Eex·cosθe)小于规定值时,没有产生因电动机31旋转而引起的感应电压,判定电动机31停止。
在该判定结果为“否”的情况下,进入后述的步骤S44。
另一方面,在该判定结果为“是”的情况下,进入步骤S25。
并且,在步骤S25中,开始在电动机31的相端子间(例如U相-V相端子间等)施加规定矩形波的交流电压,并开始停止时旋转角θs的推定处理。
然后,在步骤S26中,取得根据由各电压传感器77检测出的各相电压Vu、Vv及中点电压Vn计算出的U相间电压Vun(=Vu-Vn)及V相间电压Vvn(=Vv-Vn)。
然后,在步骤S27中,计算出相间电压比Vun/Vvn。
然后,在步骤S28中,根据与基于相间电压比Vun/Vvn的第一映射对应的映射检索,取得停止时旋转角θs的四个值θ1、...、θ4。
然后,在步骤S31中,结束规定矩形波的交流电压的施加。
然后,在图21所示的步骤S32中,选择停止时旋转角θs的两个推定值候补中的任一个作为假设推定值。
然后,在步骤S33中,判定由转向转矩传感器40检测出的转向转矩Tq是否大于零。
在该判定结果为“否”的情况下,反复执行该步骤S33的判定处理。
另一方面,在该判定结果为“是”的情况下,即在开始驾驶员的转向输入的情况下,进入步骤S34。
然后,在步骤S34中,判定转向转矩Tq是否为小于辅助下限转矩的规定的设定转矩(Tq<辅助下限转矩)。
在该该判定结果为“是”的情况下,进入步骤S35。
另一方面,在该判定结果为“否”的情况下,反复执行该步骤S34的判定处理。
然后,在步骤S35中,根据由转向转矩传感器40检测出的转向转矩Tq及停止时旋转角θs的假设推定值,与驾驶员的转向输入同方向地作用电动机31的转向辅助力,从而经由FET电桥72通过规定微小电流对电动机31进行驱动控制。
然后,在步骤S36中,判定是否因在电动机31通过规定微小电流而引起由转向转矩传感器40检测出的转向转矩Tq的增大速度降低。
在该判定结果为“否”的情况下,进入后述的步骤S38。
另一方面,在该判定结果为“是”的情况下,判断停止时旋转角θs的假设推定值的设定适当,而进入步骤S37。在该步骤S37中,将停止时旋转角θs的假设推定值设定为通过规定微小电流前电动机31的停止状态下的停止时旋转角θs的推定值,进入后述的步骤S40。
另外,在步骤S38中,判定是否因在电动机31上通过规定微小电流而引起由转向转矩传感器40检测出的转向转矩Tq的增大速度增加。
在该判定结果为“否”的情况下,返回上述步骤S36。
另一方面,在该判定结果为“是”的情况下,判断停止时旋转角θs的假设推定值的设定不适当,而进入步骤S39。在该步骤S39中,将两个推定值候补中的任意另一方设定为通过规定微小电流前电动机31的停止状态下的停止时旋转角θs的推定值。这与前述的驱动方向反转标记相当。
然后,在步骤S40中,结束规定微小电流所进行的电动机13的驱动控制的执行,并将停止时旋转角θs的推定值设定为旋转角θm,结束停止时旋转角θs的推定处理。
然后,在图22所示的步骤S41中,再次取得各检测电流(即,γ轴电流Iγ及δ轴电流Iδ)及各电压指令值(即,γ轴电压Vγ及δ轴电压Vδ)。
然后,在步骤S42中,根据取得的γ轴电流Iγ、δ轴电流Iδ、γ轴电压Vγ、δ轴电压Vδ、预先已知的电动机电阻R、d轴电感Ld、及后述的相位差速度(旋转速度)ωe,运算γ轴感应电压Eex·sinθe和δ轴感应电压Eex·cosθe。
然后,在步骤S43中,根据δ轴感应电压Eex·cosθe的值判定电动机31是否处于旋转状态。
在该判定结果为“否”的情况下,进入结束步骤,结束一系列的处理。
另一方面,在该判定结果为“是”的情况下,进入步骤S44。
然后,在步骤S44中,求解得到的γ轴感应电压Eex·sinθe与δ轴感应电压Eex·cosθe之比(tanθe),从而求解该结果的比(tanθe)的值的反正切值tan-1,由此运算相位差θe,进而对相位差θe进行微分而运算相位差速度(旋转速度)ωe。
然后,在步骤S45中,运算相位差θe与相位差θe的收敛目标即零的偏差,运算PI控制器155的控制量Δθ。
然后,在步骤S46中,将δ轴感应电压Eex·cosθe用预先已知的感应电压常数ke除,由此运算推定转速ωr,进而对该推定转速ωr进行积分而求解旋转角(实际旋转角)θ。
在步骤S47中,将前述的旋转角θ与控制量Δθ相加,而运算旋转时推定旋转角θr。然后,使用该旋转时推定旋转角θr进行电动机驱动控制,以使相位差θe变为零。
然后,在步骤S48中,判定电动机31是否刚起动。
在该判定结果为“否”的情况下,进入后述的步骤S50。
另一方面,在该判定结果为“是”的情况下,进入步骤S49。
然后,在步骤S49中,判定在停止时旋转角θs与旋转时推定旋转角θr之间是否存在超过规定值的差,由此判定停止时旋转角θs与旋转时推定旋转角θr是否大致相等。
在该判定结果为“是”的情况下,进入步骤S50,在该步骤S50中,作为常规时控制,执行基于旋转时推定旋转角θr的电动机31的驱动控制,结束一系列的处理。
另一方面,在该判定结果为“否”的情况下,进入步骤S51。在该步骤S51中,作为规定的异常时控制,例如指示被旋转驱动的电动机31停止,或者例如禁止将旋转时推定旋转角θr的推定值作为旋转角θm输出。进而,在该步骤S51中,指示执行其他公知的推定处理,而结束一系列的处理,其中,所述其他公知的推定处理是指不局限于从电流传感器76输出的检测信号(例如U相检测电流Ius、W相检测电流Iws等),根据从电压传感器77输出检测信号推定旋转角θm。
在对电动机31进行矢量控制的控制路径中,反复进行步骤S21~步骤S51的一系列处理,从而推定电动机31的旋转角θm,并进行电动机31的控制。
如上所述,根据本实施方式的电动机的控制装置70,在直接检测电动机31的旋转角θm的解算器34产生异常时,能够迅速且精度良好地推定旋转角θm并同时执行适当的驱动控制。从而,能够防止例如电动机31失步而产生转矩变动、或者例如电动机31失步而停止等不良情况。
并且,在控制处理的切换时,逐渐增大基于推定的旋转角θm的电动机31的驱动控制的控制量(例如,从电流限制控制部103向电流偏差算出部89输出的δ轴目标电流Iδc的值),由此能够防止电动机31的输出急剧变动的情况,能够稳步地对电动机31进行驱动控制。
另外,根据本实施方式的电动转向装置1,即使在直接检测电动机31的旋转角θm的解算器34产生异常时,也能够迅速且精度良好地推定旋转角θm并同时执行适当的驱动控制。从而,能够防止例如电动机31失步而产生转矩变动、或者例如电动机31失步而停止等不良情况的产生,能够防止转向感觉劣化,并且能够抑制车辆的行驶行为变得不稳定。
并且,在横摆角速度增益相对低、转向对车辆行为的影响变小、但路面负载相对大因此需要大的辅助转矩的低速行驶状态下,或者在驾驶员的转向转矩相对小时输出切换指示,从而允许从基于解算器34的检测信号的电动机31的驱动控制向基于推定的旋转角θm的电动机31的驱动控制切换控制处理,因此能够防止转向转矩过大变动,防止驾驶员对转向感觉感到不适、或车辆行为不稳定的情况,同时能够适当降低驾驶员的转向负载。
此外,在上述实施方式中,将切换指示信号输出的时刻设为转向转矩传感器40输出的转矩检测信号Tq小于规定转向转矩Ta的情况或车速传感器78输出的车速V小于规定车速Va的情况,但并不限于此,例如也可以为电动机31的目标驱动控制量(例如δ轴目标电流Iδc等)小于规定值的情况。
此外,在上述实施方式中,旋转时推定器96b根据γ轴电流Iγ、δ轴电流Iδ、γ轴电压指令值Vγ及δ轴电压指令值Vδ和预先已知的电动机电阻R、d轴电感Ld、q轴电感Lq,计算出相位差θe并执行收敛控制以使相位差θe变为零,从而推定旋转时推定旋转角θr。然而,并不局限于此,也可以像例如图23所示的第一变形例所涉及的电动转向装置1的电动机的控制装置70那样,根据由具有动作放大器的第一相间电压算出部95a计算出的U-N相线间电压Vun(=Vu-Vn)、从电流传感器76输出的U相检测电流Ius、预先已知的U-N相电感Lun、及电阻Run,通过下述式(6)计算出感应电压Ve,并利用感应电压Ve与电动机31的旋转速度成比例这一关系,根据感应电压Ve推定旋转速度ωr,将对旋转速度ωr进行时间积分而得到的值作为旋转时推定旋转角θr的推定值。并且,使用推定出的旋转时推定旋转角θr如图23所示那样进行d-q轴上的控制。
【式6】
在该第一变形例中,与上述实施方式不同的主要方面在于,目标电流设定部82输出q轴目标电流Iqc。并且,电流控制部90具备:对偏差ΔId进行控制放大而计算出d轴电压指令值ΔVd的d轴电流PI控制器90c;对偏差ΔIq进行控制放大而计算出q轴电压指令值ΔVq的q轴电流PI控制器90e。
并且,代替γδ-三相转换部93的dq-三相转换部93A将d-q坐标上的d轴电压指令值Vd及q轴电压指令值Vq转换成作为静止坐标的三相交流坐标上的电压指令值即U相输出电压Vu、V相输出电压Vv及W相输出电压Vw并输出。另外,代替三相-γδ转换部98的三相-γδ转换部98A将各相电流Iu、Iv、Iw的检测值在d-q坐标上转换而计算出d轴电流Id及q轴电流Iq并输出。另外,代替旋转时推定器96b的旋转时推定器96c例如根据从第一相间电压算出部95a输出的U相间电压Vun(=Vu-Vn)、从电流传感器76输出的U相检测电流Ius,计算出推定转速ωr及旋转时推定旋转角θr并输出。
此外,在上述实施方式中,停止时推定器96a根据相间电压比Vun/Vvn推定停止时旋转角θs的两个推定值候补(例如θ1、θ3),但并不局限于此,例如也可以根据线间电压比Vuv/Vwu推定停止时旋转角θs的两个推定值候补(例如θ1、θ3)。
在该第二变形例所涉及的电动机的控制装置70中,例如图24所示,向停止时推定器96a输入从检测各相电压Vu、Vv、Vw的电压传感器77输出的检测信号。
并且,停止时推定器96a计算出各线间电压Vuv(=Vu-Vv)、Vwu(=Vw-Vu)。进而,利用线间电压比Vuv/Vwu与线间电感比Luv/Lwu大致相等这一关系,通过与表示线间电压比Vuv/Vwu与停止时旋转角θs的规定的对应关系的第三映射对应的映射检索取得停止时旋转角θs。
此外,该第三映射是表示例如线间电压比Vuv/Vwu与停止时旋转角θs的规定的对应关系的映射,在以电角(edeg)计的0°到360°的范围内,停止时旋转角θs的四个值α1、...、α4与线间电压比Vuv/Vwu的适当的单一值对应。即,线间电压比Vuv/Vwu的两周期成为以电角(edeg)计的360°。
并且,停止时推定器96a为了选择根据第三映射检索出的停止时旋转角θs的四个值α1、...、α4中的任两个,根据与表示线间电压Vwu与停止时旋转角θs的规定的对应关系的第四映射对应的映射检索取得停止时旋转角θs。
该第四映射是表示例如线间电压Vwu与停止时旋转角θs的规定的对应关系的映射,在以电角(edeg)计的0°到360°的范围内,停止时旋转角θs的四个值β1、...、β4与线间电压Vwu的适当的单一值对应。即,各线间电压Vuv、Vwu的两周期成为以电角(edeg)计的360°。
并且,选择根据第三映射检索出的停止时旋转角θs的四个值α1、...、α4中,与线间电压Vwu对应的停止时旋转角θs的四个值β1、...、β4的任两个相等的两个值作为停止时旋转角θs的推定值候补。
此外,蓄电池电压(即,FET电桥72的电源电压)变动时,为了得到准确的停止时旋转角θs,检测出蓄电池电压Vb,并使用该值来补正检测出的线间电压Vwu。使用该补正后的线间电压Vwu检索第四映射,得到停止时旋转角θs的四个值β1、...、β4。因此,在停止时推定器96a与蓄电池71(+B)之间设有例如图24所示的具备动作放大器的电压跟随器电路71a,该电压跟随器电路71a的输出被输入到停止时推定器96a。
此外,例如如下述式(7)所示,该第二变形例所涉及的各线间电压Vuv(=Vu-Vv)、Vvw(=Vv-Vw)、Vwu(=Vw-Vu)与上述实施方式中的各相间电压Vun、Vvn、Vwn相比,大小为倍,相位慢π/6。
【式7】
此外,在上述实施方式中,停止时推定器96a在电动机31中通过规定微小电流之际判定停止时旋转角θs的假设推定值(例如θ1)的设定不适当时,在驱动方向反转标记的标记值中设定“1”。其后,将根据第二映射选择出的停止时旋转角θs的两个推定值候补(例如θ1、θ3)中的任意另一方(例如θ3)设定为通过规定微小电流前电动机31的停止状态下的停止时旋转角θs的推定值。然而,并不局限于此,例如也可以在判断停止时旋转角θs的假设推定值(例如θ1)的设定不适当时,将该假设推定值设定为通过规定微小电流前电动机31的停止状态下的停止时旋转角θs的推定值,并如图13所示那样在驱动方向反转标记的标记值中设定“1”,在由转向转矩传感器40检测出的转向转矩Tq为规定的辅助下限转矩以上的时刻以后,与转向转矩Tq对应而从电动机31产生辅助转矩之际,不变更辅助转矩的大小仅使辅助转矩的产生方向翻转。
此外,在上述实施方式中,也可以采用霍尔元件等旋转传感器代替解算器34。
工业可利用性
在直接检测电动机的旋转角的传感器产生异常时,能够迅速且精度良好地推定旋转角并同时执行适当的驱动控制,防止驾驶员对转向感觉感到不适。
符号说明
1电动转向装置
31电动机
34解算器(旋转角检测机构)
40转向转矩传感器(转向转矩检测机构)
63转子
64定子
64a定子绕组
70电动机的控制装置
72FET电桥
73控制部(驱动控制机构、转向控制机构)
78车速传感器(车速检测机构)
82目标电流设定部(目标驱动量设定机构)
83第一补正运算部(目标驱动量设定机构)
86第二补正运算部(目标驱动量设定机构)
94PWM信号生成部
96旋转角推定器(旋转角推定机构)
100异常检测部(异常检测机构)
Claims (7)
1.一种电动机的控制装置,其特征在于,具备:
旋转角检测机构,其检测电动机的旋转角并输出旋转角信号;
异常检测机构,其检测所述旋转角检测机构有无异常;
旋转角推定机构,其推定所述电动机的所述旋转角并输出推定旋转角信号;
驱动控制机构,其在所述异常检测机构没有检测到所述旋转角检测机构异常时,根据从所述旋转角检测机构输出的所述旋转角信号对所述电动机进行驱动控制,在所述异常检测机构检测到所述旋转角检测机构异常时,根据从所述旋转角推定机构输出的所述推定旋转角信号对所述电动机进行驱动控制。
2.根据权利要求1所述的电动机的控制装置,其特征在于,
随着所述异常检测机构检测到所述旋转角检测机构的异常,
所述驱动控制机构在从基于所述旋转角信号的所述电动机的驱动控制向基于所述推定旋转角信号的所述电动机的驱动控制切换控制处理时,逐渐增大基于所述推定旋转角信号的所述电动机的驱动控制的控制量。
3.根据权利要求1或2所述的电动机的控制装置,其特征在于,
所述旋转角检测机构具备解算器。
4.一种电动转向装置,其特征在于,具备:
权利要求1~3中任一项所述的电动机的控制装置;
转向转矩检测机构,其检测所述电动动力转向装置的转向转矩并输出转向转矩信号;
车速检测机构,其检测所述车辆的速度并输出车速信号;
转向控制机构,其利用所述驱动控制机构根据从所述转向转矩检测机构输出的所述转向转矩信号、从所述车速检测机构输出的所述车速信号和从所述电动机的控制装置输出的所述旋转角信号或所述推定旋转角信号对所述电动机进行驱动控制,从所述电动机产生辅助所述转向转矩的辅助转矩。
5.根据权利要求4所述的电动转向装置,其特征在于,
在从所述车速检测机构输出的所述车速信号小于规定值时,
所述转向控制机构允许所述驱动控制机构从基于所述旋转角信号的所述电动机的驱动控制向基于所述推定旋转角信号的所述电动机的驱动控制切换控制处理。
6.根据权利要求4所述的电动转向装置,其特征在于,
在从所述转向转矩检测机构输出的所述转向转矩信号小于规定值时,
所述转向控制机构允许所述驱动控制机构从基于所述旋转角信号的所述电动机的驱动控制向基于所述推定旋转角信号的所述电动机的驱动控制切换控制处理。
7.根据权利要求4所述的电动转向装置,其特征在于,
所述转向控制机构具备目标驱动量设定机构,该目的驱动量设定机构根据从所述车速检测机构输出的所述车速信号及从所述转向转矩检测机构输出的所述转向转矩信号设定所述电动机的目标驱动控制量,
所述转向控制机构利用所述驱动控制机构根据由所述目标驱动量设定机构设定的所述目标驱动控制量对所述电动机进行驱动控制,
在由所述目标驱动量设定机构设定的所述目标驱动控制量小于规定值时,所述转向控制机构允许所述驱动控制机构从基于所述旋转角信号的所述电动机的驱动控制向基于所述推定旋转角信号的所述电动机的驱动控制切换控制处理。
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