BR112014005121B1 - aparelho de controle de motor e aparelho elétrico de direção - Google Patents

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Abstract

APARELHO DE CONTROLE DE MOTOR E APARELHO ELÉTRICO DE DIREÇÃO. Um objeto da presente invenção é o de proporcionar um aparelho de controle motor que realiza a detecção de corrente de um motor com um tipo de detector de corrente de uma derivação, que tem menos ruído de funcionamento e que reduz a ondulação de torque; e um aparelho de direção assistida elétrica, além da montagem do mesmo. Apresenta-se um aparelho de controle do motor que dirige e controla um motor por um inversor com base em cada fase valores de PWM de comando de carga e detecta correntes do motor de cada fase do motor por um detector de corrente do tipo com uma derivação, que compreende uma seção de detecção e correção real que calcula um valor de correção de detecção de corrente com base em uma tensão do motor, os valores de cada fase de carga de comando e uma informação de retorno EMF do motor, em que as correntes do motor da cada fase são detectadas pelo detector de corrente, uma informação arranjo da fonte de alimentação PWM e uma fórmula característica elétrica do motor com meios para corrigir as correntes do motor cada fase (...).

Description

Campo Técnico da invenção
[0001] A presente invenção se refere a um aparelhode controle do motor que é dirigir -controlada por valores de comando carga de PWM (Modulação por Largura de Pulso) e um aparelho direção assistida elétrica que fornece um sistema de direção de um veículo com direção assistida vigor por meio do controle do motor aparelho e em particular a um aparelho de controle do motor que tem menos ruído de funcionamento e reduz ondulações de torque e um aparelho de direção assistida elétrica a montagem do mesmo.
Antecedentes da invenção
[0002] Um aparelho elétrico de direção assistida queenergiza um aparelho de direção de um veículo por meio de um torque de rotação de um motor de torque, como um auxiliar, aplica-se uma força motriz do motor, tal como o torque auxiliar a uma coluna de direção ou de um eixo da prateleira por meio de uma transmissão mecanismo como engrenagens ou uma correia através de um mecanismo de redução. E então, a fim de fornecer uma corrente para o motor, de modo que o motor gera um torque desejado, um inversor é usado num circuito de acionamento do motor.
[0003] A configuração geral de um aparelho dedireção assistida elétrica convencional será descrita com referência à figura 1. Como mostrado na figura 1, um coluna de coluna (um coluna de direção) 2 ligado a um volante (identificador) 1, está ligado a rodas direcionais 8D e 8R através de engrenagens de redução de 3, juntas universais, 4a e 4b, um mecanismo de cremalheira e pinhão 5 e tirantes 6a e 6b, ainda mais através de unidades de hub 7a e 7b. Além disso, o eixo da coluna 2 está provida com um sensor de torque 10 para a detecção de um torque de direção do volante 1 e um motor 20 para auxiliar a força de direção da roda de direção 1 está ligada ao eixo da coluna 2 através das engrenagens de redução 3. A energia elétrica é fornecida a uma unidade de controle (ECU) 100 para controlar o aparelho de direção assistida elétrica de uma bateria 13 e um sinal da chave de ignição é introduzido na unidade de controle 100 por meio de uma chave de ignição 11. A unidade de controle 100 calcula um valor de corrente de comando de um comando auxiliar (direção assistida) com base em um torque da direção T detectada pelo sensor de torque 10 e uma velocidade Vs detectada por um sensor de velocidade 12 e controla a corrente fornecida ao motor 20, baseado em um valor de tensão de comando e obtido através da realização de compensação e assim por diante no que diz respeito ao valor de corrente de comando, numa seção de controle de corrente. Além disso, também é possível receber a velocidade Vs de uma CAN (Controller Area Network) e assim por diante.
[0004] A unidade de controle 100 compreendeprincipalmente um processador (ou um MPU ou um MCU) e funções gerais realizadas pelos programas da CPU são mostrados na figura 2.
[0005] Funções e funcionamento da unidade decontrole 100 será descrito com referência à figura 2. Como mostrado na Figura 2, o torque de direção T detectado pelo sensor de torque 10 e a velocidade Vs detectada pelo sensor de velocidade 12 introduzidos em um valor de seção de cálculo de valor de comando de corrente 101, que calcula um valor de corrente de comando Iref1. O valor de seção de cálculo de valor de comando de corrente 101 decide o valor corrente de comando Iref1 que é um valor desejado da corrente fornecida para o motor 20 com base no torque T de direção introduzido e na velocidade Vs e por meio de um mapa auxiliar ou semelhante. O valor real comando Iref1 é adicionado em uma seção 102A e, em seguida, é introduzido em uma corrente seção limitando 103 como valor real comando Iref2. Um valor real comando Iref3 que limita a corrente máxima é introduzido em uma seção de subtração 102B e um desvio Iref4 (= Iref3 -Im ) entre o valor real comando Iref3 e um valor corrente do motor que é alimentado de volta Im é calculado. O desvio Iref4 é introduzido em uma seção de controle de corrente 104, que realiza o controle de PI e assim por diante. O valor de comando de tensão E, em que uma melhoria característica é realizada na seção de controle de corrente 104, é inserido em uma seção de controle de PWM 105. Além disso, o motor 20 é ligado através de um inversor 106 que serve como uma unidade de ponto de direção por PWM. O valor da corrente Im de o motor 20 é detectado por um detector de corrente 106A dentro do conversor 106 e alimentado de volta para a seção de subtração 102B. Em geral, o inversor 106 usa TEDs como elementos de comutação e é constituído por um circuito de ponte de FET.
[0006] Além disso, um sinal de compensação a partirdo CM uma seção de compensação 110 é adicionado em adição a uma seção 102A e a compensação do sistema é realizada por meio da adição do CM sinal de compensação, de modo a melhorar a convergência, uma característica de inércia e assim por diante. A seção de compensação 110 adiciona um torque de auto alinhamento (SAT) 113 e uma inércia 112 numa seção de adição 114, aumenta ainda mais o resultado de adição realizada na seção de adição 114 e a uma convergência 111 numa seção de adição 115, e, em seguida, emite o resultado da adição realizada na seção 115, como adição do CM sinal de compensação.
[0007] No caso em que o motor 20 é um motor de 3fases (fase A, fase B e fase C) sem escovas, em que detalhes da seção de controle de PWM 05 e do inversor 106 tornam-se uma configuração tal como mostrado na Fig. 3. A seção de controle PWM 105 compreende uma seção de cálculo de carga 105A que calcula valores de comando de carga de PWM D1 ~ D6 de três fases de acordo com uma determinada expressão com base no valor de comando de tensão E e um portão de condução seção 105B que impulsiona cada portão de FET1 ~ FET6 pelos valores de comando de PWM D1 ~ D6 para ligar / desligar. O inversor 106 compreende uma ponte de três fases tendo braços superior e inferior composta por uma fase FET1 do lado de alta e Fase A FET4 baixo lateral, superior e braços inferiores compostas de fase B FET2 do lado de alta e fase B de baixo - lado FET5 e superior e os braços inferiores constituídas por C - fase FET3 do lado de alta e C - fase FET6 baixo do lado e aciona o motor 20 ao ser ligado / desligado com base nos valores de comando de PWM D1 ~ D6.
[0008] Além disso, um sinal de comando de PWMpara a fase A é definida como a Dinamarca, um valor de comando de PWM para a fase B é definido como Db e um valor de comando de PWM para a fase C é definido como Dc.
[0009] Numa tal configuração, embora sejanecessário medir a corrente de excitação do inversor 106 ou uma corrente de motor do motor 20 como um dos itens de solicitação de enxugamento economizando custos de corte e da unidade de controle 100 de peso, há singulação do detector de corrente 106A (detector de corrente do tipo de uma derivação). Um detector de corrente do tipo de uma derivação - conhecido como um detector de corrente de singulação, e, por exemplo, a configuração do tipo de uma derivação de corrente 106A detector é mostrada na Figura 4. Isto quer dizer, de uma resistência de um derivação R1 está ligada entre o braço inferior da ponte FET e do solo, uma queda de tensão que é causada pela resistência de derivação R1 quando uma corrente de fluído na ponte FET é convertida em um valor real Ima por um amplificador operacional 106A-1 e as resistências R2 ~ R4 e um conversor A / D 106A-2 com seção conversora A / D converte o valor de corrente Ima num dado momento e, em seguida, envia um valor de corrente Im que representa um valor digital.
[00010] A Figura 5 mostra um diagrama de ligações deum fornecimento de energia (a bateria), o inversor 106, o detector de corrente 106A e o motor 20. Como um exemplo, a Figura 6 mostra um caminho real (indicado por uma linha tracejada) durante um estado que a da fase FET1 do lado de alta é ligada (a fase A FET4 do lado de baixa é desligada), a fase B FET2 do lado de alta é desligada (a fase B FET5 baixo do lado está ligada) e a fase C FET3 do lado de alta é desligada (a fase C FET6 baixo lateral é ligada). Além disso, como outro exemplo, a Figura 7 mostra um caminho real (indicado por uma linha tracejada) durante um estado que a da fase FET1 do lado de alta é ligada (a fase A FET4 do lado de baixa é desligada), a fase B FET2 do lado de alta é ligada (a fase B FET5 do lado de baixa é desligada) e a fase C FET3 do lado de alta é desligada (a fase C FET6 baixo lateral é ligada). É evidente a partir destas vias das Figura 6 e Figura 7 que o valor total de fases de FET do lado de alta é ligada, aparece no detector real 106A como uma corrente detectada. Isto é, é possível detectar uma corrente de fase A na Figura 6 e é possível detectar a fase A de corrente e uma corrente da fase B na Figura 7. Isto é o mesmo que no caso de que o detector real 106A é ligado entre o braço superior do inversor 106 e a fonte de alimentação.
[00011] Desta forma, o detector de corrente 106Adetecta a corrente do motor, quando qualquer uma das fases é ligada e duas fases são ligadas e através da utilização de uma característica de que a soma das correntes das três fases é igual a zero, é possível detectar correntes de cada fase da fase A, da fase B e da fase C. Ao utilizar a característica acima descrito, a detecção de corrente com base em um detector de corrente do tipo de derivação pode detectar correntes de cada fase. Neste caso, a fim de realizar a detecção de corrente enquanto a remoção de componentes de ruído se dá, tais como ruídos aparelhamento fluindo no detector de corrente logo após o FET ser ligado, por um certo período de tempo torna-se necessário. Isto é, a fim de detectar as correntes de cada fase pelo detector de corrente do tipo de derivação -, fazendo um estado que mantém um estado LIGADO de PWM de fases destinados a um determinado período de tempo e realizar a detecção de corrente, cada fase correntes do motor são detectados. Portanto, embora seja necessário manter uma só fase no estado e de duas fases em estado ligado durante um tempo necessários para a detecção de corrente, no caso em que os valores de comando carga cada fase tornar-se iguais uma à outra, um problema que é impossível garantir que um tempo de duração, surge.
[00012] Como artes fundo para resolver um problemadesse tipo, há um aparelho descrito no Pedido de Patente Japonês pendente No.2009 - 118621 (Documento de Patente 1) e a um aparelho descrito no Pedido de Patente Japonês pendente No.2007 - 112416 (Documento de Patente 2).
[00013] O aparelho descrito no documento de patente1, quando se determina que a detecção de corrente é impossível, desloca a fase PWM movendo a fase do sinal de PWM só uma determinada quantidade e assegura um tempo tornando-se "PWM -LIGADO" para a detecção de corrente de tempo necessário para realizar a detecção de corrente. Isto é, o aparelho divulgado na Patente Documento 1, compreende um número de comutação de determinação dos meios que determinam o número de elementos de braços superiores que estão ligados de comutação é um número ímpar ou um número par, no caso de que uma oportunidade de detecção de corrente de meios de determinação determina que a detecção de corrente é impossível e uma fase móvel que se move através do sinal PWM de uma dada fase apenas uma dada quantidade de um determinado sentido de deslocamento, no caso de que o número de comutação de meios de determinação determina que se trata de um número e move-se até o sinal PWM da fase dada apenas a quantidade dada na direção oposta, no caso de que o número de comutação de meios de determinação determinam que é um número ímpar, ou se move na fase de um sinal de PWM tem um valor máximo de entre todas cargas com sinais PWM de fase apenas a dada quantidade de uma dada direção de movimento e desloca a fase de um sinal de PWM tem um valor mínimo de imposto entre os sinais PWM de cada fase apenas o dado valor para a direção oposta.
[00014] Além disso, o aparelho descrito no documentode patente 2 desloca a fase PWM pelo que os sinais PWM de cada fase tem transportadoras com fases diferentes, respectivamente e executar a saída de PWM e assegura um tempo tornando-se "PWM-LIGADO" para a detecção de corrente de tempo necessário realizar a detecção de corrente. Isto é, no aparelho descrito no documento de patente 2, sobre um caminho de corrente entre um circuito de acionamento do motor e do solo, um único sensor de corrente para a detecção de um valor de corrente que flui no sentido da corrente é fornecido, através da transferência da fase de uma onda em dente de serra de geração de sinais PWM de cada fase e deslocando temporizações de cair para um nível baixo de sinais PWM de cada fases, com base no sinal do sensor de corrente individual num período até ter decorrido um determinado período de tempo começando desde o momento da queda de saída o baixo nível de sinal de PWM da fase V, o valor da corrente de sufase B que flui do motor pode ser obtido.
[00015] Ambos o aparelho divulgado no Documentode Patente 1 e o aparelho descrito no documento de patente 2, detectam correntes de cada fase do motor, um detector de corrente do tipo de derivação, deslocando - a fase de PWM, a fim de manter um uma fase de estado LIGADO e uma de duas fases de estado LIGADO para a detecção real tempo necessário para realizar a detecção de corrente.Lista de documentos do estado da técnica
Documentos de Patentes
[00016] Documento de Patente 1 : Pedido de PatenteJaponês pendente No.2009 - 118621
[00017] Documento de Patente 2 : Pedido de PatenteJaponês pendente No.2007 - 112416
Sumário da InvençãoProblemas a serem resolvidos pela invenção
[00018] No entanto, uma vez que tanto do aparelhodescrito no documento de patente 1 e o aparelho descrito no documento de patente 2 propositadamente manter a fase de um estado ligado e o de duas fases de estado LIGADO, existe um problema de que um valor de corrente do motor a uma corrente tempo de detecção torna-se um valor que seja diferente de um valor médio da corrente do motor dentro de um período de PWM devido a uma corrente transitória responsabilidade.
[00019] A Fig. 8 mostra as formas de onda de PWM(fase A de PWM, a fase B de PWM e a fase C de PWM) durante a unidade PWM convencional no caso de se realizar a detecção da corrente do tipo de derivação e de três mudanças nas correntes do motor (corrente de fase A, fase B real e fase de corrente C) que corresponde a estas formas de ondas PWM e mostra que um ponto de tempo t1, sendo um centro de um período de PWM é um tempo de detecção de corrente em todas as fases. Além disso, uma linha tracejada da corrente da fase representa uma média de corrente da fase A, uma linha tracejada da corrente da fase B representa uma média de corrente de fase B e uma linha tracejada da corrente da fase C representa uma fase C corrente média. Neste tipo de detecção da corrente de três em derivação, embora variações na corrente dentro de um período de PWM são pequenos e as diferenças entre as médias de cada correntes de fase e de fase detectada cada valores atuais são pequenas, existe um problema de que os detectores de correntes para as três fases necessárias.
[00020] A Figura 9 mostra as formas de onda de PWM(fase A de PWM, fase B de PWM e fase C de PWM), no caso de se realizar a detecção da corrente através de um tipo de uma derivação e mudanças nas correntes do motor (corrente da fase A, corrente da fase B e corrente da fase C) correspondente a estas formas de ondas PWM e mostra um centro de um período de PWM de um ponto de tempo t1. Além disso, uma linha tracejada da corrente da fase representa uma média de corrente da fase A, uma linha tracejada da corrente da fase B representa uma média de corrente de fase B e uma linha tracejada da corrente da fase C representa uma fase C corrente média. Na detecção de corrente do tipo de uma derivação, dado que o tempo de detecção de corrente varia em momentos t2 e t3, como mostrado na corrente da fase A deste exemplo, há um problema que uma variação na corrente dentro de um período de PWM torna-se grande. Além disso, o ponto de tempo t2 que o PWM de fase B, é introduzido um tempo de detecção de corrente para a fase A e o ponto de tempo t3 que o PWM da fase C é introduzido um tempo de detecção de corrente para a fase C, enquanto o tempo de detecção de corrente é instantânea, uma vez que a corrente do motor é calculada média dentro de um período de PWM, o momento de detecção de corrente, que é impossível medir a corrente média, um erro entre o valor real e detectada a corrente média ocorre. Como resultado, é necessário executar um processamento de correção e A Figura 9 mostra que a corrente da fase A é corrigida por um valor de correção de CR1 e mostra que a corrente da fase C é corrigida por um valor de correção CR2.
[00021] Em geral, uma vez que um dispositivo decontrole do motor, que assume a corrente média do motor dentro de um período de PWM é usado, tal como descrito acima, quando um erro entre a corrente média e o valor corrente do motor ocorre (inicialmente, uma vez que é difícil de medir um valor médio, os erros ocorrem), degrada o desempenho do som de funcionamento do motor, além disso, no caso da aplicação do presente dispositivo de controle do motor a um aparelho de direção assistida elétrica, existe um problema se tornando uma das principais causas de ocorrência de ondulação da alça. Isto é, quando ocorre o erro, uma vez que a quantidade desejada auxiliar não pode ser obtida devido à construção e ondulações torque ocorrer e, em particular, notavelmente aparecem numa direção a baixa velocidade (na vizinhança de uma posição neutra do volante).
[00022] A presente invenção foi desenvolvida tendoem conta as circunstâncias acima descritas e um objeto da presente invenção é o de proporcionar um aparelho de controle do motor que detecta correntes do motor a cada fase de um motor por um detector de corrente do tipo de derivação, contribui para nivelamento por baixo, redução de peso e redução de custos, tem menos um som de operação e reduz a ondulação de torque e um aparelho de direção assistida elétrico com a montagem do aparelho de controle do motor acima referido.
Meios para resolver estes problemas
[00023] A presente invenção refere-se a um aparelhode controle do motor que dirige - controla um motor por um inversor baseado em cada fase valores de comando de PWM direito e detecta correntes do motor cada fase do referido motor, um detector de corrente do tipo de derivação, o objeto descrito acima da presente invenção é conseguido por esse que compreende: uma seção de detecção de corrente, que retifica e que calcula um valor de correção de detecção de corrente com base numa tensão do referido motor de fonte de alimentação, os referidos valores de comando direito de cada fase, uma parte traseira, o referido motor de EMF, as referidas correntes do motor de cada fase detectados pelo referido detector de corrente, um arranjo da referida informação de PWM e uma fórmula característica elétrica do referido motor, para desse modo corrigir as referidas correntes do motor de cada fase detectadas pelo referido detector de corrente de um motor de corrente média através referido valor de correção de detecção de corrente e para dirigir - controlar o referido motor.
[00024] Além disso, o objetivo acima descrito dapresente invenção é mais eficiente quando a referida correlação é efetuada por adição da referida corrente de valor de correção de detecção para as referidas correntes do motor com cada fase detectada pelo referido detector de corrente, ou
[00025] em que a referida detecção real corrigida sedá pela seção com o referido valor de correção de detecção de corrente através do cálculo de padrões PWM-LIGADO / DESLIGADO cada fase entre horários reais de detecção e dados horários de cada período de PWM e seus tempos de duração, calculando uma quantidade mudança real com base em uma referência real de fase com valor da referida fórmula característica elétrica e calcula a referida corrente média do motor dentro de um período de PWM da referida quantidade mudança real, ou
[00026] em que as referidas temporizações sãotemporizações em que cada interruptor de PWM se encontra dentro de um período de PWM, ou
[00027] em que as referidas dadas e horários sãohorários de ponto de partida, um ponto médio e um ponto final dentro de um período de PWM, ou
[00028] em que a referida seção de detecção decorreção real é composta por: um tempo de duração padrão PWM LIGADO / DESLIGADO da seção de cálculo que calcula padrões PWM LIGADO / DESLIGADO de cada fase entre horários reais de detecção e dados horários de cada período de PWM e o seu tempo de duração da referida cada fase valores de comando carga e o referido arranjo de informações da referida PWM, uma quantidade mudança real seção de cálculo para o componente de tensão aplicada que os insumos dos referidos padrões PWM LIGADO / DESLIGADO, referido o tempo de duração, um valor detectado da referida tensão de alimentação e as referidas informações EMF de retorno e calcula a quantidade real mudança devido a uma tensão aplicada para todos os tempos, uma quantidade mudança real da seção de cálculo que calcula uma quantidade mudança real com base em um valor de corrente de fase detectada a partir da referida quantidade mudança real, devido à referida tensão aplicada e dos referidos valores que cada fase tem de correntes do motor e um valor de correção de detecção de corrente seção de cálculo que obtém referido que o valor real de correção por meio do cálculo de uma média real dentro de um período de PWM da referida quantidade mudança real.
[00029] Ao montar o dispositivo de controle de motoracima descrito, é possível obter um aparelho de direção assistida elétrica com elevado desempenho e alta funcionalidade.
Efeitos da Invenção
[00030] De acordo com um aparelho da presenteinvenção, o controle do motor, durante a utilização de um detector de corrente de um tipo barato - derivação, calculando os padrões de tensão que atue em cada fase dos padrões PWM LIGADO / DESLIGADO dentro de um período de PWM e o seu tempo de duração e adicionando ainda uma tensão cair devido à resistência do motor e assim por diante, é possível calcular uma mudança de modelo da corrente do motor no que diz respeito à corrente detectada. Uma vez que é possível calcular um valor de alteração da corrente para a corrente detectada dentro de um período de PWM, é possível corrigir os valores atuais do motor detectado cada fase de modo a corresponder ao valor médio da corrente do motor através da adição da quantidade calculada a mudança de corrente como o valor de correção. Além disso, uma vez que é possível eliminar ou reduzir um erro entre a corrente detectada e a corrente média que se torna um problema na detecção de corrente do tipo de uma derivação pela correção de corrente, é possível produzir um dispositivo de controle do motor que tem um funcionamento mais simples no automóvel, com menos som e que suprime a ondulação de torque.
[00031] Além disso, no caso da aplicação dodispositivo da presente invenção, o controle do motor se dá por um aparelho de direção elétrica assistida, uma vez que é possível suprimir a ocorrência de ruídos e ondulações do volante e é possível utilizar a detecção de corrente do tipo de uma derivação, mantendo o desempenho de direção e em que é possível perceber a redução de custos e redução de peso.Breve Descrição dos Desenhos
[00032] Nos desenhos anexos:
[00033] A FIG.1 é um diagrama que ilustra umexemplo de configuração de um aparelho de direção assistida elétrica geral;
[00034] A Fig. 2 é um diagrama de blocos, mostrandoum exemplo de uma unidade de controle;
[00035] A Fig. 3 é um diagrama de fiação mostrandoum exemplo de configuração de uma seção de controle PWM e um inversor;
[00036] A Fig. 4 é um diagrama de fiação mostrandoum exemplo de configuração de um detector tipo real de uma derivação;
[00037] A Fig. 5 é um esquema elétrico mostrando umexemplo de um inversor equipado com um detector de corrente do tipo de derivação;
[00038] A Fig. 6 é um diagrama que mostra umcaminho de corrente de exemplo o funcionamento do conversor equipado com o detector de corrente do tipo de derivação;
[00039] A Fig. 7 é um diagrama de percurso de corrente que mostra um outro exemplo de funcionamento do inversor equipado com o detector de corrente do tipo de derivação;
[00040] A FIG.8 é um gráfico de tempo (um período dePWM), mostrando exemplos característicos de formas de onda PWM e corrente do motor com base na detecção de corrente tipo três derivação;
[00041] A FIG.9 é um gráfico de tempo (um período dePWM), mostrando exemplos característicos de formas de onda PWM e corrente do motor com base na detecção de corrente tipo uma derivação;
[00042] A Fig. 10 é um diagrama que ilustra umexemplo de configuração da presente invenção;
[00043] A FIG.11 é um gráfico de tempo (um períodode PWM), mostrando as relações entre os dados horários, formas de onda PWM e uma forma de onda da corrente do motor (a primeira modalidade);
[00044] A Fig. 12 é um diagrama de padrão que mostraas relações entre os padrões PWM LIGADO / DESLIGADO e uma voltagem aplicada Vi do inversor;
[00045] A Fig. 13 é um diagrama de blocos que ilustraum exemplo de configuração de uma seção de detecção de corrente de correção;
[00046] A Fig. 14 é um diagrama que mostra umexemplo de um tempo de duração de padrão PWM LIGADO / DESLIGADO seção de cálculo, no caso do exemplo de configuração da Fig. 13 de saída;
[00047] A Fig. 15 é um gráfico de tempo (um períodode PWM), mostrando as relações entre os dados horários, formas de onda PWM e uma forma de onda da corrente do motor (uma segunda variante), e
[00048] A Fig.16 é um diagrama que mostra umexemplo do tempo de duração de padrão PWM LIGADO / DESLIGADOF seção de cálculo, no caso do exemplo de configuração de saída da Fig. 15.Modo de realização da invenção
[00049] A presente invenção compreende uma seção de detecção de corrente de correção que corrige os valores atuais detectados cada fase do motor, que são detectadas por um detector de corrente do tipo de uma derivação, de modo a corresponder a um valor médio da corrente do motor de um PWM, com base no comando carga cada fase valores em uma seção de controle PWM, um valor de tensão detectada fonte de alimentação de uma seção de detecção de tensão de fornecimento de energia, uma informação de back- EMF de um motor, uma informação arranjo PWM na seção de controle PWM e uma fórmula de característica elétrica do motor. A detecção de corrente corrigir seção calcula um valor real de correção por meio do cálculo de padrões de cada fase LIGADO / DESLIGADO entre horários atuais de detecção e dados horários de cada período de PWM e seu tempo de duração, com base nos cada fase valores do PWM de comando carga e o arranjo PWM informações, o cálculo do quantidade a mudança real, com base em valores / a- D convertido cada fase do motor de corrente com base no valor detectado tensão de alimentação, a informação de retorno de EMF e a fórmula característica elétrica do motor e calculando uma média corrente em um período de PWM com base na quantidade de modificação de corrente. A correção é feita através da adição do valor corrente de correção calculado para valores de corrente do motor de cada fase.
[00050] Ao calcular os padrões de tensão que atuamsobre cada uma das fases a partir de padrões PWM LIGADO / DESLIGADO dentro de um período de PWM e o seu tempo de duração e adicionando ainda uma queda de tensão devido à resistência do motor e assim por diante, é possível calcular uma mudança de modelo da corrente do motor no que diz respeito ao a corrente detectada. Uma vez que é possível calcular a quantidade de modificação de corrente em função da corrente detectada dentro de um período de PWM a partir do padrão de variação da corrente do motor, é possível corrigir os valores atuais do motor cada fase detectada, de modo a corresponder à média da corrente do motor valorizar, adicionando o valor calculado mudança real como o valor de correção. Uma vez que é possível eliminar ou notavelmente reduzir um erro entre a corrente detectada e a corrente média que se torna um problema na detecção de corrente do tipo de uma derivação pela correção de corrente, é possível realizar um dispositivo de controle do motor com o ruído de funcionamento menos do motor que suprime a ondulação de torque.
[00051] Além disso, no caso da aplicação dodispositivo da presente invenção, o controle do motor de um aparelho de direção assistida elétrica, uma vez que é possível suprimir a ocorrência de ruídos e ondulações da pega, é possível utilizar a detecção de corrente do tipo de uma derivação, mantendo direção performances e é possível perceber uma miniaturização, corte de custos e redução de peso.
[00052] A seguir, formas de realização da presenteinvenção será descrita em detalhe com referência aos desenhos anexos.
[00053] A Figura 10 mostra um exemplo deconfiguração da presente invenção correspondente a figura 2. Como mostrado na Figura 10, a presente invenção é proporcionada com uma seção de detecção da corrente de correção 200 que calcula e emite um valor de correção de detecção de corrente Idct_h e simultaneamente é fornecida com uma tensão de alimentação de detecção a seção 210, que detecta uma tensão de alimentação V (Vr) e uma seção de adição 211 que adiciona a Idct_h valor de correção de detecção de corrente calculado pela seção de detecção e correção real 200 para um valor real detectado Im e insumos que acrescentaram valor real em uma seção de subtração102B. A seção de detecção de corrente de correção 200 calcula e emite o valor de correção Idct_h de detecção de corrente que corrige o valor corrente detectada Im de modo a corresponder ao valor médio da corrente do motor, por meio da tensão de alimentação Vr de uma fonte de energia (bateria) detectado pela seção de detecção de tensão de alimentação 210, o valor real detectado Im detectado pelo detector real 106A, uma cada fase arranjo PWM informações PWML e uma informação de retorno EMF. E então, o valor de correção Idct_h de detecção de corrente é adicionado ao valor real detectado Im na seção de adição 211 e é alimentado de volta para a seção de subtração 102B. O cálculo do valor de correção Idct_h de detecção de corrente é realizado através do cálculo da quantidade de modificação real no que diz respeito aos valores atuais detectados da corrente do motor que flui no plural em dadas temporizações sendo arbitrariamente estabelecidas dentro de um período de PWM e a obtenção de um valor médio do tempo dentro de um período do PWM quantidade mudança real, que é derivado a cada conjunto de horários.
[00054] A Figura 11 mostra o princípio da presenteinvenção como um gráfico de tempo (um período de PWM) e ilustra as aparências de mudança de uma corrente da fase A (linha sólida), com respeito a uma fase PWM - A, uma fase de PWM - B e uma fase PWM - C e um fase A real média (linha tracejada). Então, a Figura11 mostra casos que estabelecem pluralidades de horários determinados S0 ~ S6 como um ponto de partida (tempo S0) de um período de PWM, um ponto final (tempo S6) de um período de PWM e os tempos (horários S1 ~ S5) de comutação LIGADO / DESLIGADO para cada fase. No caso da fixação do tempo S1 no momento de introduzir o PWM de fase B, tal como um tempo de detecção de corrente da fase A, que diz respeito à corrente da fase A (corrente de temporização) no sincronismo S1, respectivamente, a obtenção de uma diferença entre ER1 a corrente da fase A, no tempo S0 e a corrente de temporização, uma diferença ER2 entre a corrente da fase A do sincronismo S2 e a corrente de temporização, uma diferença ER3 entre a corrente da fase na temporização S3 e a corrente de temporização, uma diferença entre ER4 a corrente da fase na temporização S4 e o real tempo, a diferença entre ER5 a corrente da fase A, no tempo S5 e a corrente de sincronismo e uma diferença ER6 entre a corrente da fase A, no tempo S6 e a corrente de sincronismo. Neste caso, o cálculo de um primeiro fórmula teórica descrito abaixo antes do sincronismo da fase de detecção de corrente S1 e o cálculo de um segundo a fórmula teórica descrita a seguir, depois do da fase S1 tempo de detecção da corrente. Além disso, na Figura 11, " T " representa uma detecção de corrente de tempo necessário.
[00055] Doravante, o método de cálculo do valor de correção Idct_h de detecção de corrente em cada dado horário (S0 ~ S6) será descrito. Basicamente, a fim de ser obtido a partir da fórmula característica elétrica do motor e da unidade de controle (ECU) e definir um tempo de A / D da detecção de corrente de base, em função do momento dado existir antes da detecção de corrente A / D em tempo ou depois da detecção de uma corrente de temporização A / D, o método de cálculo é diferente.
[00056] Aqui, a fórmula característica elétrica do motore da unidade de controle (ECU) é representada pela seguinte expressão 1.
Figure img0001
[00057] onde, em "V " é uma tensão aplicada ao motor(a voltagem da fonte de alimentação), " EMF " é a parte de trás - EMF do motor, " L" é uma indutância do motor e " R " é uma resistência de o motor.
[00058] Ao se resolver Expressão 1 em termos de umvalor de corrente diferencial, a seguinte expressão 2 pode ser obtida.
Figure img0002
[00059] O primeiro termo do lado direito da expressão2 representa o valor real mudança devido à tensão aplicada por fase e o segundo termo do lado direito de Expressão 2 representa o valor real de mudança devido a uma queda de tensão causada pela a corrente.
[00060] Em primeiro lugar, a primeira fórmula teóricaque calcula a quantidade de modificação de corrente no caso em que o tempo dado existe antes de a corrente de detecção de uma temporização A / D, serão descritas.
[00061] Quando definindo cada detecção Umacorrente de temporização A / D (doravante referido simplesmente como "um tempo de A / D") e t um valor de corrente detectado I (T) detectado no tempo de A / D T como valores de referência, a quantidade de modificação real ΔIf com relação a um valor de referência de corrente a um tempo Tf [ s ] antes da temporização a / D, pode ser obtida através da aproximação da fórmula diferencial das duas expressões por diferença, como a Expressão 3.
Figure img0003
[00062] O primeiro termo do lado direito de Expressão3, ou seja, "1 / L • [V (T) - EMF (T) ] • Tf", é a quantidade mudança real, devido à tensão aplicada a partir do momento A D / a Tf. V (t) pode ser obtido pela soma do tempo de padrões de mudança de tensão de entrada a partir do lado de PWM da temporização A / D para Tf. Os pormenores serão descritos mais tarde. Além disso, o segundo termo do lado direito de Expressão 3, ou seja, "R / L • I ( T) • Tf", é a quantidade de alterações real, devido à queda de tensão causada pela corrente que flui. Embora querendo calcular a quantidade de modificação de corrente usando uma corrente instantânea, uma vez que é impossível detectar a corrente instantânea da corrente de mudança dentro do período de PWM, cerca de cálculo a partir do valor de referência de corrente detectado no tempo de A / D.
[00063] Ao definir o valor da corrente detectado notempo de A / D como "iDCT" e ajustando a quantidade de modificação de corrente devido à tensão aplicada a partir da temporização A / D para a TF como "Fv (Tf)", é possível converter a expressão 3 acima na seguinte expressão 4. Da expressão 4 é possível se obter a quantidade de modificação real Fv (Tf) da expressão 5.
Figure img0004
[00064] Em seguida, a segunda fórmula teórica quecalcula a quantidade de modificação de corrente no caso em que o tempo dado existe depois da temporização A / D, será descrita.
[00065] A quantidade de modificação de corrente ΔIbcom respeito ao valor da corrente de referência, após um tempo Tb [ s ] a partir do momento de A / D, pode ser obtida aproximadamente aproximando-se o diferencial da fórmula da expressão 2 por diferença, como a expressão 6.
Figure img0005
[00066] Da mesma maneira como descrito na primeirafórmula teórica, para fixar o valor da corrente detectado no tempo de A / D como "iDCT" e ajustando a quantidade de modificação de corrente devido à tensão aplicada a partir do A D de temporização / TB como a "Fv (Tb)", é possível converter a expressão acima de 6 na seguinte expressão 7. Da Expressão 7 é possível obter a quantidade de modificação real Fv (Tb) da Expressão 8.
Figure img0006
[00067] Tal como descrito acima, é possível obter aquantidade de modificação real Fv (Tf) antes do A D de temporização / pela primeira fórmula teórica e que é possível obter a quantidade de modificação real Fv (Tb) após o momento de A / D através a segunda fórmula teórica.
[00068] Em seguida, o método de cálculo daquantidade de modificação de corrente (Fv (Tf), Fv (Tb)) devido à tensão aplicada Vi do inversor em cada ponto vai ser descrito.
[00069] A quantidade de modificação de corrente Fv(TF) devido à tensão aplicada Vi do inversor é obtido subtraindo-se o componente de retorno EMF "1 / L • EMF (t) • Tf" a partir do componente de tensão aplicada "1 / L • (V (t) • Tf)" a partir do inversor. Da mesma forma, a quantidade de modificação real Fv (Tb), devido à tensão aplicada Vi do inversor é obtido subtraindo-se o componente de retorno EMF "1 / L • EMF (t) • Tb" a partir do componente de tensão aplicada "1 / L • (V (t) • Tb)" a partir do inversor. Uma vez que a tensão de entrada V (t) a partir do lado de PWM da temporização A / D para Tf, é representada por padrões de PWM LIGADO / DESLIGADO plurais, em que a tensão de entrada V (t) é a soma do tempo de tensão aplicada com base em cada padrão PWM LIGADO / DESLIGADO e um tempo de duração. Isto é, no que diz respeito ao cálculo da quantidade de modificação de corrente Fv (TF) ou Fv (Tb), devido à tensão aplicada, existem m tipos de padrões PWM LIGADO / DESLIGADO dentro de um intervalo de tempo Tf [ Tb ], quando definindo o valor da tensão (o inversor de tensão aplicada) no que diz respeito às fases de cada padrão como "Vi" e definição do tempo de duração como "Ti [s]", é possível calcular a quantidade de modificação real Fv (Tf) de A / D em tempo antes do tempo Tf [ s ] pela expressão 9 e é possível calcular a quantidade de modificação real Fv (Tb) da temporização a / D, após o tempo Tb [ s ] pela seguinte expressão 10.
Figure img0007
[00070] O inversor de voltagem aplicada Vi do naExpressão 9 acima e na Expressão 10 acima é diferente de acordo com os padrões PWM LIGADO / DESLIGADO quando define a tensão de alimentação detectada pela tensão de alimentação da seção de detecção 210 como "Vr" como mostrado na Figura 12, sobre os padrões PWM LIGADO / DESLIGADO, é possível obter 8 tipos de padrões (padrão No1 ~ No8). Na Figura 12, "•" representa "LIGADO" de PWM e "-" significa "DESLIGADO" de PWM.
[00071] Com base nas teorias e fórmulas de cálculoacima descritas, a detecção real da seção de correção 200 da presente invenção calcula o valor de correção Idct_h por detecção real usando as fórmulas de cálculo acima descritas, os padrões PWM da Figura 12, o comando carga cada fase valoriza Da ~ Dc e assim por diante. Como mostrado na Figura 13, um exemplo de configuração da seção de detecção de correção real 200 dispõe de um tempo de duração padrão PWM LIGADO / DESLIGADO da seção de cálculo 201, uma quantidade mudança real da seção de cálculo 202 para o componente de tensão aplicada, uma quantidade mudança real da seção de cálculo 203 e um valor de correção de detecção de corrente da seção de cálculo 204. Doravante, as operações do exemplo de configuração da seção de detecção de corrente corrigida 200 serão descritas.
[00072] O tempo de duração padrão PWM LIGADO /DESLIGADO seção de cálculo 201 calcula os tempos de duração T1 ~ Tm de cada fase PWM LIGADO / DESLIGADO padrão dentro de um prazo a partir do momento A / D para o tempo determinado, com base em um PWM cada fase arranjo PWML informações e cada fase valores de comando carga Da ~ Dc. Em um exemplo de temporização da Figura 11, a cada fase informações arranjo PWM PWML torna-se que o PWM da fase está disposta num ponto de partida de PWM, o PWM de fase B é providenciado após o decurso de um T tempo desde o início ponto de PWM da fase C é organizado após o termo de um tempo 2T partir do ponto inicial de PWM e os tempos de duração T1 ~ T8 do padrão PWM LIGADO / DESLIGADO a cada dado horário S1 ~ S6, são emitidos como mostrado na Figura 14. Isto é, o tempo de duração de padrão PWM LIGADO / DESLIGADO de seção de cálculo 201 gera os tempos de duração T1 ~ Tm dos padrões PWM LIGADO / DESLIGADO de base na informação de cada fase arranjo PWM PWML e os valores de cada fase de comando carga Da ~ Dc. Além disso, na figura 14, "Da " é o valor de comando carga da fase, "Db" é o valor de comando carga da fase B, "Dc" é o valor de comando carga da fase C e "TPWM" representa um PWM período de tempo.
[00073] Com relação à PWML de cada faseinformações com arranjo PWM, ao definir o tipo de arranjo PWM, como mostrado na Figura 11 para um exemplo, já que na primeira há detecção real, tendo que garantir um uma fase de estado LIGADO para o T tempo e no segundo detecção de corrente, tendo que garantir um estado bifásico LIGADO para o T tempo, estas duas condições são necessárias.
[00074] Condição (1) : no que diz respeito à disposiçãodo ponto de partida de PWM, tendo que ligar, pelo menos, durante tempo 2t .
[00075] Condição (2): no que diz respeito ao arranjoapós o termo do tempo t partir do ponto inicial de PWM, tendo que ligar durante, pelo menos, o tempo t.
[00076] De acordo com essas condições, como umexemplo de configuração arranjo, um ambiente com arranjo PWM é realizado para que uma fase (aqui, Fase A) torne-se o valor máximo carga entre os valores de serviço de três fases, é organizado no ponto de início de PWM e uma fase (aqui, Fase B), sendo que a segunda maior é organizada após o termo do tempo t partir do ponto inicial de PWM. Com respeito ao conteúdo (informações), por exemplo, no caso de representar a disposição do ponto de partida de PWM como " # 1 ", representando a disposição após o decurso do tempo t partir do ponto inicial de PWM como " # 2 " e que representa a disposição após o decurso do tempo 2t partir do ponto inicial de PWM como " # 3 ", no exemplo da Fig. 11, a informação é representada, de modo que
[00077] Fase A : "# 1" ,
[00078] Fase B : " # 2 ", e
[00079] Fase C : " # 3 " .
[00080] A quantidade de alterações real seção de cálculo 202 para o componente de tensão aplicada insere os tempos de duração T1 ~ Tm do tempo de duração padrão PWM LIGADO / DESLIGADO da seção de cálculo 201 e, simultaneamente, introduz o valor da tensão de fornecimento de energia detectado Vr e o EMF de retorno e, em seguida, calcula a quantidade real mudança Fv (TF) ou Fv (Tb) para o componente de tensão aplicada a cada dado horários usando a Expressão 9, a Expressão 10 e os padrões de tensão aplicada da Figura 12. No exemplo da Figura 11, dado que o tempo S0 está localizado antes do sincronismo A / D, a quantidade de modificação de corrente no momento S0 é calculada pela expressão 9 e uma vez que os intervalos S1 ~ S6 está localizado após o momento de A / D, a quantidade real mudança no horários S1 ~ S6 são, respectivamente, calculados pela expressão 10. Ao definir o valor real Fv mudança na duração S0 como FvS0, definindo o EMF de retorno da Fase A como EMFA e estabelecendo um tempo a partir do momento A / D para o momento S0 como TS0, a quantidade real mudança Fv (tF) é calculado pela seguinte expressão 11.
Figure img0008
[00081] Além disso, no que diz respeito à informaçãode EMF de retorno CEM, embora existam vários meios geradores de sinais, por exemplo, é possível obter a informação de retorno CEM, como descrito abaixo. Isto é, uma vez que a forma de onda do motor de retorno EMF é determinada por um ângulo do motor e não há uma relação proporcional na amplitude da forma de onda de acordo com o número de rotações, é possível obter o motor de retorno EMF com base em uma informação do ângulo do motor, um modelo de forma de onda de retorno EMF e uma informação de número de revolução obtido diferenciando-se a informação do ângulo do motor.
[00082] Da mesma forma, nas temporizações S2 ~ S6depois da temporização A / D, a quantidade de modificação real Fv (Tb) é calculada pela seguinte expressão 12.
Figure img0009
[00083] A quantidade de alterações reais da seção decálculo 203 é dada como entrada e a quantidade real mudança Fv (TF) ou Fv (Tb) da quantidade de mudança real da seção de cálculo 202 para o componente de tensão aplicada e, simultaneamente, introduz o motor de corrente Im, em seguida, calcula a quantidade real mudança ΔIf ou ΔIb com respeito ao valor real detectado para cada dado de temporizações usando a Expressão 4 e a Expressão 7. No exemplo da Figura 11, dado que o tempo S0 está localizado antes do sincronismo A / D, a quantidade de modificação real ΔIf com respeito ao valor real detectada pela temporização S0 é calculada pela expressão 4 e uma vez que os intervalos S1 ~ S6 estão localizados após o momento de A / D, a quantidade de modificação real ΔIb com respeito ao valor real detectada para os intervalos S1 ~ S6 são calculados por Expressão 7. Ao definir o valor real mudança na duração S0 como ΔI0, a quantidade real mudança ΔI0 antes do tempo A / D é calculada pela seguinte expressão 13.
Figure img0010
[00084] Da mesma forma, a alteração da corrente quese eleva a ΔI1 ~ ΔI6 nas temporizações S2 ~ S6 depois da temporização A / D são, respectivamente, calculadas pela seguinte expressão 14.
Figure img0011
[00085] O valor de correção de detecção de correnteseção de cálculo 204 de tempo calcula a média da quantidade de alterações realΔIf ou ΔIb para cada dados horários que é emitido para cada horários a partir da quantidade de alterações real seção de cálculo 203 e calcula e emite o valor de correção de detecção de corrente Idct_h. No exemplo da Figura 11, através da aproximação das atuais mudanças entre dadas horários por uma linha reta obtida (a soma da área de trapézios formados, definindo o tempo como um eixo horizontal e fixar o quantidade de mudança real como um eixo vertical) / (PWM um período de tempo), é possível calcular o valor de correção Idct_h de detecçãode corrente de acordo com a seguinte expressão 15 .
Figure img0012
[00086] Na primeira forma de realização acimadescrita, sendo o tempo dado é organizado em sete pontos (S0 ~ S6) dentro deum período de PWM, como sendo limitados a três pontos de intervalos, isto é, um ponto inicial, o ponto médio e o ponto final de um período de PWM, os cálculos internos são simplificados e torna-se possível calcular o valor de correção Idct_h de detecção de corrente com poucas etapas de cálculo.
[00087] Como mostrado na Figura 15, os horáriosindicados são o ponto de partida (o S0 tempo) de um período de PWM antes do tempo de detecção de corrente para a Fase A, o ponto médio (temporização S1) após o tempo de detecção de corrente para a fase A e o ponto final (temporização S2) após o momento de detecção de corrente para a fase A. Na segunda concretização, que define os intervalos indicados como três pontos, a saída de cada seção da configuração interna da seção de detecção da corrente de correção 200 mudanças como se segue, uma vez que o próprio cálculo torna- se pouco, as etapas de cálculo podem ser substancialmente reduzidas.
[00088] Isto é, a saída do tempo de duração do padrãoPWM LIGADO / DESLIGADO calculada na seção 201 é simplificada, como se mostra na Figura16. No valor alteração real de cálculo da seção 202 do componente de tensão aplicada, no exemplo da Figura 15, dado que o tempo S0 está localizado antes do A / D de temporização, a quantidade de modificação de corrente provocada pela tensão aplicada no momento S0 é calculada pela a seguinte expressão 16 e desde que os horários de S1 e S2 estejam localizados após o sincronismo A / D, o valor real mudança causada pela tensão aplicada nos horários de S1 e S2 é calculado pela seguinte expressão 17.
Figure img0013
[00089] A quantidade de modificação de correnteseção de cálculo 203 calcula o valor de alteração da corrente em relação ao valor de corrente detectado por cada dado temporizações, no exemplo da Figura 15, dado que o tempo S0 está localizado antes da temporização A / D, a quantidade de modificação de corrente com relativamente ao valor de corrente detectada no momento S0 é calculada pela seguinte expressão 18 e uma vez que os intervalos de S1 e S2 encontram-se após o momento de A / D, a quantidade de modificação real no que diz respeito ao valor da corrente detectada no temporizações e S1 S2 são, respectivamente, calculado pela seguinte expressão 19.
Figure img0014
[00090] O valor de correção de detecção de correnteda seção de cálculo 204 em tempo calcula a média da quantidade real mudança para cada dado horários que é emitido para cada horários a partir da quantidade de alterações real da seção de cálculo 203 e calcula e emite o valor de correção de detecção de corrente Idct_h. No exemplo da Figura 15 através da aproximação das atuais mudanças entre dadas horários por uma linha reta e obter (a soma da área de trapézios formado por definir o tempo como um eixo horizontal e fixar o quantidade de mudança real como um eixo vertical) / (PWM um período de tempo), é possível calcular o valor de correção Idct_h de detecção de corrente de acordo com a seguinte expressão 20.
Figure img0015
[00091] Além disso, embora o apresentado acimasejam descrições sobre um motor trifásico, da mesma forma, é possível aplicar a presente invenção a outros motores, tais como um motor de duas fases. Além disso, embora o apresentado acima sejam são descrições sobre o aparelho de direção assistida elétrica equipado com a seção de compensação, na presente invenção, a seção de compensação não é indispensável.
[00092] Explicação dos numerais de referência
[00093] 1 volante (punho)
[00094] 2 eixo de coluna (eixo de direção)
[00095] 10 sensor de torque
[00096] 12 sensor de velocidade
[00097] 20 motor
[00098] 100 unidade de controle
[00099] 101 seção de cálculo de valor de corrente decomando
[000100] 103 seção limitante de corrente
[000101] 104 seção de controle de PI
[000102] 105 seção de controle de PWM
[000103] 106 inversor
[000104] 106A detector de corrente
[000105] 110 seção de compensação (convergência)
[000106] 200 seção correção de detecção de corrente
[000107] 201 seção de cálculo de padrão tempo deduração PWM LIGADO / DESLIGADO
[000108] 202 seção de cálculo de quantidade mudançareal para o componente de tensão aplicada a cada momento
[000109] 203 seção de cálculo de quantidade mudançareal para cada momento
[000110] 204 seção de cálculo de valor real correção edetecção
[000111] 210 seção de detecção de tensão dealimentação

Claims (9)

1. Aparelho de controle do motor caracterizado pelo fato de que aciona e controla um motor (20) por um inversor (106) com base nas respectivas fases de valores de comando de operação em um controle de modulação de largura de pulso (PWM) e que detecta as respectivas fases de correntes do motor do referido motor (20) por um detector de corrente de derivação única (106A), em que o referido aparelho de controle do motor compreende:uma seção de correção de detecção de corrente (200), que calcula um valor de correção de detecção de corrente com base em uma voltagem de fonte de energia do referido inversor (106), as referidas respectivas fases de valores de comando de operação, um EMF de retorno do referido motor (20), as referidas respectivas fases de correntes do motor detectadas pelo referido detector de corrente (106A), uma informação de arranjo da referida PWM e uma expressão característica elétrica do referido motor (20), eo referido motor (20) é acionado e é controlado pela correção das referidas respectivas fases de correntes do motor, que são detectadas pelo referido detector de corrente (106A), para uma corrente média do motor usando o referido valor de correção de detecção de corrente.
2. Aparelho de controle do motor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a referida correção é realizada adicionando o referido valor de correção de detecção de corrente para as referidas respectivas fases de correntes do motor detectadas pelo referido detector de corrente (106A).
3. Aparelho de controle do motor, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a referida seção de correção de detecção de corrente (200) obtém o referido valor de correção de detecção de corrente calculando as respectivas fases de padrões de PWM LIGADA/DESLIGADA entre tempos de detecção de corrente e os tempos determinados dentro de um período de PWM e os tempos de duração das referidas respectivas fases de padrões de PWM LIGADA/DESLIGADA, que calcula uma quantidade de alteração de corrente com base em um valor de referência de corrente de fase a partir da referida expressão característica elétrica e que calcula a referida corrente média do motor dentro de um período de PWM a partir da referida quantidade de alteração de corrente.
4. Aparelho de controle do motor, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que os referidos tempos determinados são tempos que cada PWM muda dentro de um período de PWM.
5. Aparelho de controle do motor, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que os referidos tempos determinados são tempos de um ponto de partida, um ponto intermediário e um ponto final dentro de um período de PWM.
6. Aparelho de controle do motor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a referida seção de correção de detecção de corrente (200) compreende:uma seção de cálculo de tempo de duração padrão de PWM LIGADA/DESLIGADA (201) que calcula as respectivas fases de padrões de PWM LIGADA/DESLIGADA entre os tempos de detecção de corrente e os tempos determinados dentro de um período de PWM e os tempos de duração das referidas respectivas fases de padrões de PWM LIGADA/DESLIGADA a partir de respectivas fases de valores de comando de operação e as referidas informações de arranjo da referida PWM;uma seção de cálculo de quantidade de alteração de corrente (202) para um componente de voltagem aplicado que insere os referidos padrões de PWM LIGADA/DESLIGADA, os referidos tempos de duração, um valor detectado da referida voltagem de fonte de energia e a referida informação de EMF de retorno e calcula uma quantidade de alteração de corrente devido a uma voltagem aplicada a todos os tempos;uma seção de cálculo de quantidade de alteração de corrente (203), que calcula uma quantidade de alteração de corrente com base em um valor de corrente de fase detectada a partir da referida quantidade de alteração de corrente, devido à referida voltagem aplicada e às referidas respectivas fases de correntes do motor; euma seção de cálculo de valor de correção de detecção de corrente (204) que obtém o referido valor de corrente de correção calculando uma corrente média dentro de um período de PWM a partir da referida quantidade de alteração de corrente.
7. Aparelho de controle do motor, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que os referidos tempos determinados são tempos que cada PWM muda dentro de um período de PWM.
8. Aparelho de controle do motor, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que os referidos tempos determinados são tempos de um ponto de partida, um ponto intermediário e um ponto final dentro de um período de PWM.
9. Aparelho de condução de energia elétrica caracterizado pelo fato de que está equipado com o aparelho de controle do motor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8.
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120029084A (ko) * 2010-09-16 2012-03-26 주식회사 만도 전동식 파워 스티어링 장치
JP5652434B2 (ja) * 2012-06-15 2015-01-14 株式会社デンソー モータ制御装置、及び、これを用いた電動パワーステアリング装置
US9136787B2 (en) 2012-10-25 2015-09-15 Texas Instruments Incorporated Back EMF monitor for motor control
WO2014171027A1 (ja) * 2013-04-17 2014-10-23 日本精工株式会社 多相モータの制御装置及びそれを用いた電動パワーステアリング装置
FR3009145B1 (fr) * 2013-07-24 2017-06-09 Thales Sa Baie modulaire d'onduleurs et son procede de pilotage pour un ensemble de machines electriques depourvues de capteurs de position
EP3070835B1 (en) 2013-11-11 2020-01-01 Mitsubishi Electric Corporation Power conversion device
JP5865930B2 (ja) * 2014-03-07 2016-02-17 三菱電機株式会社 モータ制御装置
EP3148071B1 (en) * 2014-05-29 2018-10-03 NSK Ltd. Electric power steering device
DE102014213199A1 (de) 2014-07-08 2016-01-14 Conti Temic Microelectronic Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Betriebs eines Elektromotors
JP6422278B2 (ja) * 2014-09-19 2018-11-14 ルネサスエレクトロニクス株式会社 電力制御回路
CN107155394B (zh) 2014-10-08 2019-06-11 三菱电机株式会社 功率转换装置及其控制方法、电动助力转向控制装置
JP6622452B2 (ja) * 2014-10-14 2019-12-18 日立グローバルライフソリューションズ株式会社 モータ制御装置、圧縮機、空気調和機およびプログラム
JP6583000B2 (ja) * 2016-01-07 2019-10-02 株式会社デンソー 回転電機の制御装置
JP6685765B2 (ja) * 2016-02-25 2020-04-22 日立オートモティブシステムズ株式会社 パワーステアリング装置の制御装置、及びそれを用いたパワーステアリング装置
JP2018133853A (ja) * 2017-02-13 2018-08-23 株式会社指月電機製作所 インバータの電流検知方法、インバータの電流検知装置、アクティブフィルタ
US10784810B1 (en) * 2019-04-29 2020-09-22 Allegro Microsystems, Llc Motor controller with accurate current measurement

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6741060B2 (en) * 2001-04-05 2004-05-25 Delphi Technologies, Inc. Method and system for controlling a permanent magnet machine during fault conditions
US6586898B2 (en) * 2001-05-01 2003-07-01 Magnon Engineering, Inc. Systems and methods of electric motor control
US6734649B1 (en) * 2003-01-08 2004-05-11 Trw Automotive U.S. Llc Dynamic tuning of current loop controller for a permanent magnet brushless motor
JP4039317B2 (ja) * 2003-06-12 2008-01-30 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置
EP1683705B1 (en) * 2003-10-07 2015-04-08 JTEKT Corporation Electric power steering device
JP4405788B2 (ja) * 2003-11-18 2010-01-27 日本精工株式会社 電動パワーステアリング装置の制御装置
JP4779969B2 (ja) * 2004-03-26 2011-09-28 株式会社安川電機 電動機制御装置
JP4458926B2 (ja) * 2004-05-18 2010-04-28 三菱電機株式会社 電動パワーステアリング装置及びその制御方法
JP5196211B2 (ja) * 2005-09-22 2013-05-15 株式会社ジェイテクト 車両用操舵装置
JP4764785B2 (ja) * 2006-08-23 2011-09-07 ルネサスエレクトロニクス株式会社 同期電動機の制御装置
JP5034633B2 (ja) * 2006-10-17 2012-09-26 日本精工株式会社 モータ駆動制御装置、モータ駆動制御方法及びモータ駆動制御装置を使用した電動パワーステアリング装置
JP5252475B2 (ja) * 2007-11-06 2013-07-31 オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 多相電動機の制御装置
DE102008001025A1 (de) * 2008-04-07 2009-10-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Strommessung in Phasenleitungen
JP5308109B2 (ja) * 2008-09-17 2013-10-09 ルネサスエレクトロニクス株式会社 同期電動機の駆動システム
JP2010268647A (ja) * 2009-05-18 2010-11-25 Panasonic Corp ブラシレスdcモータ駆動装置とそれを搭載した換気送風装置
JP5289567B2 (ja) * 2009-06-08 2013-09-11 三菱電機株式会社 電力変換装置
JP5614583B2 (ja) * 2009-11-17 2014-10-29 株式会社ジェイテクト モータ制御装置および車両用操舵装置
JP5392025B2 (ja) * 2009-11-24 2014-01-22 日本精工株式会社 モータ制御装置及びそれを用いた電動パワーステアリング装置

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