CN107487357A - 转向操纵控制装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种转向操纵控制装置,即使在对电流反馈控制器的成为输入的控制角进行操作的控制器产生系统误差时,也能够执行辅助控制。更新量计算处理电路(M54)为了将对转向操纵扭矩(Trqs)的大小减少修正了阈值(TrqL)而得的转向操纵扭矩(Trqs1)反馈控制成目标扭矩(Trqs*),而利用更新量(Δθc2)操作控制角(θc)。控制角在将电流指令值(iγ*)转换成固定坐标系的值时等被使用。更新量被基于扭矩的保护处理电路(M60)与转向操纵扭矩对应地进行保护处理,而形成控制角的最终的更新量(Δθc)。基于扭矩的保护处理电路以成为与转向操纵扭矩对应的允许范围内的方式对更新量实施保护处理。

Description

转向操纵控制装置
本申请主张于2016年6月9日提出的日本专利申请第2016-115551号的优先权,并在此引用包括说明书、附图、摘要在内的全部内容。
技术领域
本发明涉及以辅助车辆的转向操纵的转向操纵装置为控制对象的转向操纵控制装置。
背景技术
例如在日本专利第5440845号记载了为了将转向操纵扭矩的检测值反馈控制成目标扭矩,对用于使同步电动机生成辅助扭矩的电流反馈控制器的成为输入的控制角进行操作的控制装置。该控制装置作为同步电动机的无传感器控制而进行扭矩反馈控制,将利用控制角进行旋转的坐标系的坐标轴设为γ轴以及δ轴,将γ轴的指令电流值设为大于零的值,另一方面,将δ轴的指令电流值设为零。由此,根据γ轴与d轴的偏移量,流经q轴电流,利用q轴电流生成同步电动机的扭矩。此处,γ轴与d轴的偏移量能够利用控制角进行操作,因此通过扭矩反馈控制操作控制角,从而能够操作γ轴与d轴的偏移量,进而能够控制同步电动机的扭矩。
但是,例如在上述扭矩反馈控制的控制器产生了参数的异常、逻辑异常等所谓的系统误差的情况下,无法适当地控制同步电动机的扭矩。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种即使在为了将转向操纵扭矩的检测值反馈控制成目标扭矩,对电流反馈控制器的成为输入的控制角进行操作的控制器产生系统误差时,也能够执行辅助控制的转向操纵控制装置。
本发明的一方式为一种转向操纵控制装置,以转向操纵装置为控制对象,该转向操纵装置辅助车辆的转向操纵,并且具备生成辅助扭矩的同步电动机以及对上述同步电动机施加电压的电力转换电路,转向操纵控制装置具备:
电流控制处理电路,其为了将在上述同步电动机中流动的电流控制成指令值,而对上述电力转换电路施加于上述同步电动机的电压进行操作;
控制角操作处理电路,其为了将输入至方向盘的扭矩亦即转向操纵扭矩的检测值反馈控制成目标扭矩,而对决定上述指令值的相位的控制角进行操作;以及
基于扭矩的保护处理电路,其实施保护处理,以使上述控制角操作处理电路对上述控制角的更新量在基于扭矩的上限保护值以下且基于扭矩的下限保护值以上,其中,上述基于扭矩的上限保护值是与上述检测值对应的朝向上述同步电动机的旋转方向的上述更新量的大小的上限保护值,上述基于扭矩的下限保护值是与上述检测值对应的朝向上述同步电动机的旋转方向的上述更新量的大小的下限保护值,
上述基于扭矩的保护处理电路具备缩小处理电路,该缩小处理电路以上述更新量的大小高于上述基于扭矩的上限保护值、以及上述更新量的大小低于上述基于扭矩的下限保护值的至少一种情况为条件,逐渐缩小由上述基于扭矩的上限保护值与上述基于扭矩的下限保护值决定的上述更新量的允许范围。
辅助扭矩对转向操纵扭矩进行辅助,因此与转向操纵扭矩具有相关性。另外,辅助扭矩与电流的相位对应地决定,特别是,电流的相位与辅助扭矩的符号对应地决定。因此,决定电流的相位的控制角的更新量的符号与转向操纵扭矩的检测值对应地决定。在上述构成中,鉴于该点,以成为与转向操纵扭矩的检测值对应的基于扭矩的上限保护值以下且基于扭矩的下限保护值以上的方式实施保护处理,从而在控制角操作处理电路操作出的更新量从适当的值较大地偏移的情况下,抑制偏移的更新量被反映成实际的控制角的更新。而且,之后,逐渐缩小由基于扭矩的上限保护值与基于扭矩的下限保护值决定的更新量的允许范围,由此能够在执行辅助控制后将控制角的更新量限制成更加适当的值。因此,即使在为了将转向操纵扭矩的检测值反馈控制成目标扭矩,对电流反馈控制器的成为输入的控制角进行操作的控制器产生系统误差时,也能够执行辅助控制。
附图说明
图1是具备第一实施方式的转向操纵控制装置的转向操纵系统的构成图。
图2是表示在该实施方式中由CPU实现的处理的一部分的框图。
图3是表示该实施方式的基准上限保护值以及基准下限保护值的图。
图4是表示该实施方式的异常判定处理的顺序的流程图。
图5是表示该实施方式的基于扭矩的上限保护值以及基于扭矩的下限保护值的变更处理的顺序的流程图。
图6是表示该实施方式的基于扭矩的上限保护值以及基于扭矩的下限保护值的变更处理的顺序的时间图。
图7是表示第二实施方式的基于扭矩的上限保护值以及基于扭矩的下限保护值的变更处理的顺序的流程图。
图8是表示第三实施方式的从出现异常开始进行的恢复判定的处理顺序的流程图。
图9是表示该实施方式的基于扭矩的上限保护值以及基于扭矩的下限保护值的变更处理的顺序的流程图。
图10是表示第四实施方式的基于扭矩的上限保护值以及基于扭矩的下限保护值的变更处理的顺序的流程图。
图11是表示第五实施方式的异常判定处理的顺序的流程图。
图12是表示该实施方式的出自异常的恢复判定的处理顺序的流程图。
图13是表示该实施方式的基于扭矩的上限保护值以及基于扭矩的下限保护值的变更处理的顺序的流程图。
具体实施方式
根据以下参照附图对实施例进行的详细说明可了解本发明的上述以及更多的特点和优点,在附图中,对相同的元素标注相同的附图标记。
以下,参照附图,对本发明的转向操纵控制装置的第一实施方式进行说明。如图1所示,在本实施方式的转向操纵装置10中,将方向盘(Steering 12)固定于转向轴13,齿条轴20与转向轴13的旋转对应地沿轴向往复移动。此外,转向轴13通过从方向盘12侧按顺序连结转向管柱轴14、中间轴16以及小齿轮轴18而构成。
小齿轮轴18以能够传递动力的方式配置于齿条轴20。详细而言,齿条轴20与小齿轮轴18以具有规定的交叉角的方式配置,形成于齿条轴20的第一齿条齿20a与形成于小齿轮轴18的小齿轮齿18a啮合,由此构成第一齿轮齿条机构22。另外,在齿条轴20的两端连结有横拉杆24,横拉杆24的前端连结于组装有转向轮26的未图示的转向节。因此,转向轴13的伴随着方向盘12的操作的旋转被第一齿轮齿条机构22转换成齿条轴20的轴向位移,该轴向位移经由横拉杆24被传递至转向节,从而能够变更转向轮26的转向角,即车辆的行进方向。
上述齿条轴20与小齿轮轴28以具有规定的交叉角的方式配置,形成于齿条轴20的第二齿条齿20b与形成于小齿轮轴28的小齿轮齿28a啮合,从而构成第二齿轮齿条机构30。小齿轮轴28经由蜗杆蜗轮等减速机构32连接于同步电动机34的旋转轴34a。同步电动机34为三相的表面磁铁式同步电动机(SPMSM)。
同步电动机34经由逆变器40连接于电池42。逆变器40是将电池42的直流电压转换成交流电压并施加于同步电动机34的电力转换电路。
转向操纵控制装置(控制装置50)具备中央处理装置(CPU52)以及存储器54。控制装置50将同步电动机34的扭矩设为控制量,通过操作逆变器40,而执行辅助方向盘12的操作的辅助控制。此时,控制装置50参照各种传感器的检测值。作为这些传感器,例如,存在检测同步电动机34的旋转轴34a的旋转角度θp0的旋转角度传感器58、检测施加于转向轴13的扭矩(转向操纵扭矩Trqs)的扭矩传感器60、检测车辆的行驶速度(车速V)的车速传感器62等。另外,控制装置50取得检测逆变器40与同步电动机34之间的线电流(电流iu、iv、iw)的电流传感器64的检测值。
图2表示控制装置50执行的处理的一部分。图2按照所实现的处理的每个种类记载CPU52执行存储于存储器54的程序从而被实现的几个处理。
正常时处理电路M10生成用于控制同步电动机34的辅助扭矩的逆变器40的操作信号MS。此时,正常时处理电路M10将由旋转角度传感器58检测出的旋转轴34a的旋转角度θp0、由电流传感器64检测出的电流iu、iv、iw、由车速传感器62检测的车速V、由扭矩传感器60检测的转向操纵扭矩Trqs设为输入。
无传感器处理电路M20当在旋转角度传感器58产生了异常的情况下,不使用旋转角度传感器58检测的旋转角度θp0来控制同步电动机34的辅助扭矩。
选择器M12根据旋转角度传感器58有无异常,将正常时处理电路M10生成的操作信号MS与无传感器处理电路M20生成的操作信号MS的任一个选择性地输出至逆变器40。但是,实际上,在旋转角度传感器58产生异常前,无传感器处理电路M20未执行对操作信号MS进行计算的处理,另外,在旋转角度传感器58产生了异常后,正常时处理电路M10不执行对操作信号MS进行计算的处理。此外,作为旋转角度传感器58有无异常的判定处理,例如设定为如下处理即可,即:无论转向操纵扭矩Trqs的绝对值是否成为规定值以上,如果旋转角度传感器58的输出值被固定的状态继续规定时间以上则判定为异常。
以下,对无传感器处理电路M20进行详述。指令电流设定处理电路M24设定作为旋转坐标系的γδ坐标系中的γ轴的指令电流iγ*与δ轴的指令电流iδ*。特别是,在本实施方式中,将γ轴的指令电流iγ*设为正的值,并且将δ轴的指令电流iδ*设为零。
γδ转换处理电路M26将三相固定坐标系的电流iu、iv、iw转换成作为旋转坐标系的γδ坐标系中的γ轴的电流iγ与δ轴的电流iδ。此处,γδ转换处理电路M26在坐标转换中利用的旋转角度是后述的控制角θc。
偏差计算处理电路M28从γ轴的指令电流iγ*减去电流iγ并输出,偏差计算处理电路M30从δ轴的指令电流iδ*减去电流iδ并输出。电流反馈处理电路M32获取偏差计算处理电路M28的输出,作为用于将γ轴的电流iγ反馈控制成指令电流iγ*的操作量,输出γ轴上的指令电压vγ*。电流反馈处理电路M34获取偏差计算处理电路M30的输出,作为用于将δ轴的电流iδ反馈控制成指令电流iδ*的操作量,输出δ轴上的指令电压vδ*。电流反馈处理电路M32、M34只要将相对于输入的比例要素的输出值以及积分要素的输出值的和作为操作量输出即可。
αβ转换处理电路M36将γδ轴上的指令电压vγ*、vδ*转换成αβ轴上的指令电压vα*、vβ*并输出。此外,αβ转换处理电路M36在坐标转换中利用的规定的旋转角度是后述的控制角θc。
uvw转换处理电路M38将αβ轴上的指令电压vα*、vβ*转换成三相固定坐标系的指令电压vu*、vv*、vw*。操作信号生成处理电路M40以逆变器40的输出线间电压成为由指令电压vu*、vv*、vw*决定的相间电压的方式生成逆变器40的操作信号MS并输出。
αβ转换处理电路M44将电流iu、iv、iw转换成αβ坐标系的电流iα、iβ。感应电压观测器M46基于αβ转换处理电路M44输出的电流iα、iβ、指令电压vα*、vβ*以及后述的推定变化量ω1,推定αβ轴上的感应电压eα、eβ。角度计算处理电路M48作为将推定出的感应电压eα、eβ的比亦即eβ/eα设为输入的反正切函数的输出值,计算推定角度θe1。速度计算处理电路M50将推定角度θe1设为输入,对推定变化量ω1进行计算。此处,推定变化量ω1表示每隔规定时间ΔT的推定角度θe1的变化量。若使用推定角度θe1的变化速度ωe1,则推定变化量ω1成为ωe1·ΔT。
盲区处理电路M52在由扭矩传感器60检测出的转向操纵扭矩Trqs的大小为阈值TrqL以下的情况下,成为零,在大于阈值TrqL的情况下,计算减少修正了阈值TrqL的转向操纵扭矩Trqs1。
目标扭矩设定处理电路M53设定目标扭矩Trqs*。在本实施方式中,作为目标扭矩Trqs*假定零。
更新量计算处理电路M54为了将转向操纵扭矩Trqs1反馈控制成目标扭矩Trqs*而对控制角θc进行操作,计算控制角θc的上述规定时间ΔT内的更新量Δθc的成为基础的更新量Δθc2并输出。此处,在本实施方式中,假定将在同步电动机34流经的电流在旋转坐标系内控制为d轴的正侧与q轴的正侧之间的区域。换言之,假定将电流的相位控制在0°~-90°的区域内。此处,将d轴的正方向设为磁极的方向,将q轴的正方向设为相对于d轴在同步电动机34旋转的方向电气角错开90°的方向。另外,将上述电流的相位在电流矢量的方向(此处为γ轴的正方向)与q轴所成的角度从q轴朝向旋转方向的情况下定义为正。在该情况下,电流的相位在控制角θc的更新量Δθc与每隔规定时间ΔT的同步电动机34的实际的旋转量相等的情况下,成为恒定值。与此相对,在更新量Δθc大于每隔规定时间ΔT的同步电动机34的实际的旋转量的情况下,电流的相位向使电流矢量提前的一侧变化。另外,在更新量Δθc小于每隔规定时间ΔT的同步电动机34的实际的旋转量的情况下,电流的相位向使电流矢量滞后的一侧变化。因此,在本实施方式中,将控制角θc设为决定电流的相位的参数,为了操作电流的相位而操作该控制角θc。
具体而言,在偏差计算处理电路M54a中,计算从转向操纵扭矩Trqs1减去目标扭矩Trqs*的值并输出。反馈处理电路M54b基于偏差计算处理电路M54a的输出值,作为用于将转向操纵扭矩Trqs1反馈控制成目标扭矩Trqs*的操作量,计算更新量Δθc1并输出。详细而言,将以偏差计算处理电路M54a的输出值为输入的比例要素的输出值与积分要素的输出值的和设为更新量Δθc1。
基于变化量的保护处理电路M54c基于推定变化量ω1,对更新量Δθc1实施保护处理。即,在经过规定时间ΔT的期间,同步电动机34旋转推定变化量ω1。因此,在转向操纵扭矩Trqs1大于目标扭矩Trqs*的情况下,在使同步电动机34的扭矩增加后,更新量Δθc2应该形成与推定变化量ω1相同的符号且大小(绝对值)大于推定变化量ω1的值。因此,基于变化量的保护处理电路M54c将利用与推定变化量ω1的大小相比大规定值的基于变化量的下限保护值对更新量Δθc1进行了保护处理的值作为更新量Δθc2输出。另一方面,在转向操纵扭矩Trqs1与目标扭矩Trqs*一致的情况下,在维持该状态后,更新量Δθc应该与推定变化量ω1一致。因此,基于变化量的保护处理电路M54c将利用与推定变化量ω1相等的值的基于变化量的上限保护值以及基于变化量的下限保护值对更新量Δθc1进行了保护处理的值作为更新量Δθc2输出。
基于扭矩的保护处理电路M60输出对更新量Δθc2实施后述的保护处理而得的更新量Δθc。更新处理电路M56对上次的控制周期内的控制角θc加上这次的更新量Δθc,从而更新控制角θc。此外,上述规定时间ΔT与控制周期一致。
接下来,对基于扭矩的保护处理电路M60进行说明。基于扭矩的保护处理电路M60在无传感器处理电路M20中,即使在对控制角θc的更新量Δθc进行计算的处理电路部分产生了系统误差的情况下,也执行用于能够使辅助控制继续的保护处理。即,基于扭矩的保护处理电路M60是应对在αβ转换处理电路M44、感应电压观测器M46、角度计算处理电路M48、速度计算处理电路M50、盲区处理电路M52、目标扭矩设定处理电路M53、更新量计算处理电路M54产生了系统误差的情况的部分。
图3表示基于扭矩的保护处理电路M60生成的基准上限保护值ΔEmax以及基准下限保护值ΔEmin。在图3中,示出了转向操纵扭矩Trqs的大小(绝对值)以及与转向操纵扭矩Trqs对应的旋转轴34a朝向旋转方向的控制角θc的更新量Δθc的大小(绝对值)。此外,以下,将基于扭矩的保护处理电路M60的处理记载为涉及与全部转向操纵扭矩Trqs对应的旋转轴34a朝向旋转方向的更新量Δθc的大小的上限保护处理以及下限保护处理。因此,所谓转向操纵扭矩Trqs较大,是指只要没有特殊说明,不论转向操纵扭矩Trqs是右转弯侧的值还是左转弯侧的值,其大小(绝对值)均较大,所谓更新量Δθc较大,是指与转向操纵扭矩Trqs对应的旋转轴34a朝向旋转方向的控制角θc的更新量较大。而且,图2的更新量计算处理电路M54输出的更新量Δθc2是具有与旋转轴34a的旋转方向对应的符号的量。因此,以下记载的基于扭矩的保护处理电路M60的处理,实际上例如只要针对限于右转弯侧的旋转的处理以及左转弯侧的处理,将右转弯侧的上限保护值的符号代替后的值设为左转弯侧的下限保护值,且将右转弯侧的下限保护值的符号代替后的值设为左转弯侧的上限保护值即可。
此处,基准上限保护值ΔEmax成为转向操纵扭矩Trqs为第一扭矩Trq1以上且大于零的值,在第一扭矩Trq1至第二扭矩Trq2之间,成为转向操纵扭矩Trqs越大而越大的值。另外,基准上限保护值ΔEmax在转向操纵扭矩Trqs为第二扭矩Trq2以上的情况下,为最大值ΔEmax0且成为恒定。
另一方面,基准下限保护值ΔEmin在转向操纵扭矩Trqs不足第三扭矩Trq3的情况下,形成作为最小值ΔEmin0的零,在为第三扭矩Trq3以上的情况下,形成转向操纵扭矩Trqs越大而越大的值。
这些基准上限保护值ΔEmax以及基准下限保护值ΔEmin的设定规定未产生上述系统误差的情况下的更新量Δθc2能够取的值的范围。即,在未产生系统误差的情况下,转向操纵扭矩Trqs越为较大的值,为了越使同步电动机34的电流的相位提前来使同步电动机34的辅助扭矩增加,而更新量Δθc2形成较大的值。另一方面,在转向操纵扭矩Trqs为上述阈值TrqL以下的情况下,转向操纵扭矩Trqs1形成零,为了与目标扭矩Trqs*一致,更新量Δθc成为推定变化量ω1。因此,能够利用转向操纵扭矩Trqs的符号决定更新量Δθc2的符号,另外,利用转向操纵扭矩Trqs的大小决定基准上限保护值ΔEmax以及基准下限保护值ΔEmin的范围。
图3所示的基准更新量ΔERF决定假定为与转向操纵扭矩Trqs对应的适当的值的更新量。基准更新量ΔERF形成转向操纵扭矩Trqs越大而越大的值。这是鉴于与在转向操纵扭矩Trqs较大的情况下为较小的情况相比,意味着辅助扭矩不足,因此为了使同步电动机34的电流的相位提前来使同步电动机34的辅助扭矩增加,需要使控制角θc更加提前。
图4表示基于扭矩的保护处理电路M60执行的有无系统误差的判定处理的顺序。图4所示的处理例如在规定周期内反复被执行。此外,以下,将主体记载为CPU52。
在图4所示的一系列的处理中,CPU52首先对错误标志F是否为1进行判定(S10)。错误标志F在为1的情况下表示产生了系统误差,在为零的情况下表示未产生系统误差。CPU52在判定为错误标志F为零的情况下(S10:否),对更新量Δθc2是否大于基准上限保护值ΔEmax进行判定(S12)。然后,CPU52在判定为基准上限保护值ΔEmax以下的情况下(S12:否),对是否小于基准下限保护值ΔEmin进行判定(S14)。然后,CPU52在判定为大于基准上限保护值ΔEmax的情况下(S12:是)、或者判定为小于基准下限保护值ΔEmin的情况下(S14:是),使异常计数器CE递增(S16)。然后,CPU52对异常计数器CE是否为异常阈值CEth以上进行判定(S18),在判定为异常阈值CEth以上的情况下(S18:是),将错误标志F设为1(S20)。
然后,CPU52作为后述的变动上限保护值ΔEmax1代入上述最大值ΔEmax0,作为变动下限保护值ΔEmin1代入上述最小值ΔEmin0(S22)。另一方面,CPU52在判定为基准下限保护值ΔEmin以上的情况下(S14:否),为了使更新量Δθc2处于正常的范围,将异常计数器CE初始化(S24)。
此外,CPU52在步骤S22、S24的处理结束的情况下、或者错误标志F为1的情况下(S10:是)、或者异常计数器CE小于异常阈值CEth的情况下(S18:否),使图4所示的一系列的处理暂时结束。
图5表示基于扭矩的保护处理的顺序。图5所示的处理例如在规定周期内反复被执行。此外,以下,将主体记载为CPU52。在图5所示的一系列的处理中,首先,CPU52对错误标志F是否为1进行判定(S30)。然后,CPU52在判定为错误标志F为1的情况下(S30:是),将变动上限保护值ΔEmax1减少修正规定量ΔE,与此对应,设定更新量Δθc2的保护处理所使用的基于扭矩的上限保护值ΔMAX(S32)。具体而言,CPU52将变动上限保护值ΔEmax1以及基准更新量ΔERF的最大值与基准上限保护值ΔEmax中的较小的一方设为基于扭矩的上限保护值ΔMAX。此处,基准更新量ΔERF以及基准上限保护值ΔEmax均为与当前的转向操纵扭矩Trqs对应的值。
该处理基本上是用于以基准更新量ΔERF以上为条件将基于扭矩的上限保护值ΔMAX形成减少修正后的变动上限保护值ΔEmax1的处理。其中,变动上限保护值ΔEmax1本身虽不依存于转向操纵扭矩Trqs,但如图3所示,基准上限保护值ΔEmax依存于转向操纵扭矩Trqs,因此存在基准上限保护值ΔEmax的一方小于变动上限保护值ΔEmax1以及基准更新量ΔERF的最大值的情况。因此,将变动上限保护值ΔEmax1以及基准更新量ΔERF的最大值与基准上限保护值ΔEmax中的较小的值设为基于扭矩的上限保护值ΔMAX。
接下来,CPU52将变动下限保护值ΔEmin1增加修正规定量ΔE,与此对应,设定更新量Δθc2的保护处理所使用的基于扭矩的下限保护值ΔMIN(S34)。具体而言,CPU52将变动下限保护值ΔEmin1以及基准更新量ΔERF的最小值与基准下限保护值ΔEmin中的较大的一方设为基于扭矩的下限保护值ΔMIN。此处,基准更新量ΔERF以及基准下限保护值ΔEmin均为与当前的转向操纵扭矩Trqs对应的值。
该处理基本上是用于以基准更新量ΔERF以下为条件将基于扭矩的下限保护值ΔMIN形成增加修正后的变动下限保护值ΔEmin1的处理。其中,变动下限保护值ΔEmin1本身虽不依存于转向操纵扭矩Trqs,但如图3所示,基准下限保护值ΔEmin依存于转向操纵扭矩Trqs,因此存在基准下限保护值ΔEmin的一方大于变动下限保护值ΔEmin1以及基准更新量ΔERF的最小值的情况。因此,将变动下限保护值ΔEmin1以及基准更新量ΔERF的最小值与基准下限保护值ΔEmin中的较大的值设为基于扭矩的下限保护值ΔMIN。
另一方面,CPU52在判定为错误标志F不是1,换句话说为零的情况下(S30:否),将基于扭矩的上限保护值ΔMAX设为基准上限保护值ΔEmax(S36),将基于扭矩的下限保护值ΔMIN设为基准下限保护值ΔEmin(S38)。
CPU52在使步骤S34、S38的处理结束的情况下,对更新量Δθc2是否大于基于扭矩的上限保护值ΔMAX进行判定(S40)。然后,CPU52在判定为大于基于扭矩的上限保护值ΔMAX的情况下(S40:是),将更新量Δθc设为基于扭矩的上限保护值ΔMAX(S42)。
另一方面,CPU52在判定为更新量Δθc2为基于扭矩的上限保护值ΔMAX以下的情况下(S40:否),对更新量Δθc2是否小于基于扭矩的下限保护值ΔMIN进行判定(S44)。然后,CPU52在判定为小于基于扭矩的下限保护值ΔMIN的情况下(S44:是),将更新量Δθc设为基于扭矩的下限保护值ΔMIN(S46)。
与此相对,CPU52在判定为更新量Δθc2为基于扭矩的下限保护值ΔMIN以上的情况下(S44:否),由于更新量Δθc2处于基于扭矩的上限保护值ΔMAX与基于扭矩的下限保护值ΔMIN之间,所以将更新量Δθc2本身设为控制角θc的更新所使用的更新量Δθc(S48)。
此外,CPU52在步骤S42、S46、S48的处理结束的情况下,使图5所示的一系列的处理暂时结束。
此处,对本实施方式的作用进行说明。CPU52在更新量计算处理电路M54输出的更新量Δθc2从由基准上限保护值ΔEmax与基准下限保护值ΔEmin决定的更新量Δθc2的允许范围脱离的情况下,对系统误差进行检测。然后,如图6所示,CPU52通过变动上限保护值ΔEmax1的减少修正以及变动下限保护值ΔEmin1的增加修正,缩小由基于扭矩的上限保护值ΔMAX与基于扭矩的下限保护值ΔMIN决定的更新量Δθc的允许范围。由此,更新量Δθc收敛于基准更新量ΔERF。因此,即使在更新量计算处理电路M54输出的更新量Δθc2产生了异常的情况下,也能够执行辅助控制。
根据以上说明的本实施方式,能够进一步获得以下记载的效果。
(1)反馈处理电路M54b计算的控制角θc的更新量Δθc1在同步电动机34的旋转速度较高的情况下,存在难以形成适当的值的趋势。该点,在本实施方式中,在更新量计算处理电路M54具备基于变化量的保护处理电路M54c,从而即使在同步电动机34的旋转速度较高的情况下,也能够将更新量Δθc2设定为适当的值。
并且,在产生了基于变化量的保护处理电路M54c的处理本身成为异常等系统误差的情况下,能够通过基于扭矩的保护处理电路M60抑制更新量Δθc从适当的值过度地偏移。此处,基于扭矩的保护处理电路M60进行的保护处理与基于变化量的保护处理电路M54c进行的保护处理为不同的逻辑,因此例如即使在基于变化量的保护处理电路M54c产生了逻辑异常的情况下,也能够抑制基于扭矩的保护处理电路M60的可靠性的降低。
以下,以与第一实施方式的不同点为中心参照附图对第二实施方式进行说明。
在上述第一实施方式中,在产生了系统误差时,在提前适当进行辅助控制后,特别是,在更新量Δθc2小于基准更新量ΔERF的情况下,需要使更新量Δθc朝向基准更新量ΔERF提前增加。但是,在上述第一实施方式中,将变动上限保护值ΔEmax1的减少速度与变动下限保护值ΔEmin1的增加速度设为相同。因此,如果在更新量Δθc2小于基准更新量ΔERF的情况下,根据使更新量Δθc朝向基准更新量ΔERF提前增加的要求决定变动上限保护值ΔEmax1的减少速度,则在产生了更新量Δθc2大于基准上限保护值ΔEmax的异常的情况下,存在对用户给予不协调感觉的担忧。即,存在更新量Δθc急剧地减少,从而辅助扭矩急剧地减少,进而用户感觉到方向盘12急剧变沉的担忧。
因此,在本实施方式中,将变动上限保护值ΔEmax1的减少速度与变动下限保护值ΔEmin1的增加速度独立地设定为各自的适当值。
图7表示本实施方式的基于扭矩的保护处理的顺序。图7所示的处理例如在规定周期内反复被执行。此外,针对图7中的与图5所示的处理对应的处理,为了便于说明,而标注相同的步骤编号并省略其说明。
在图7所示的一系列的处理中,CPU52在判定为错误标志F为1的情况下(S30:是),将变动上限保护值ΔEmax1减少修正低速变更量ΔEL,基于减少修正后的变动上限保护值ΔEmax1设定基于扭矩的上限保护值ΔMAX(S32a)。接下来,CPU52将变动下限保护值ΔEmin1增加修正大于低速变更量ΔEL的高速变更量ΔEH,基于增加修正后的变动下限保护值ΔEmin1设定基于扭矩的下限保护值ΔMIN(S34a)。
以下,以与第一实施方式的不同点为中心参照附图对第三实施方式进行说明。
在上述第一实施方式中,若因系统误差而使更新量Δθc2产生异常,则虽使更新量Δθc收敛于与基准更新量ΔERF对应的值,但之后,更新量Δθc2恢复成正常的值,即使在这样的情况下,更新量Δθc也保持成为基准更新量ΔERF的状态。但是,基准更新量ΔERF只不过用于当在更新量计算处理电路M54等产生了异常时使辅助控制继续,期望在实现更加适当的辅助控制后,采用恢复正常的更新量Δθc2。因此,在本实施方式中,执行基于更新量Δθc2的控制角θc朝向更新处理的恢复处理。
图8表示从出现异常开始恢复的判定处理的顺序。图8所示的处理通过CPU52执行存储于存储器54的程序,而作为基于扭矩的保护处理电路M60的处理被实现。此外,图8所示的处理例如在规定周期内反复被执行。
在图8所示的一系列的处理中,CPU52首先对错误标志F是否为1进行判定(S50)。然后,CPU52在判定为错误标志F为1的情况下(S50:是),对由更新量计算处理电路M54计算并输入基于扭矩的保护处理电路M60的更新量Δθc2是否为基准下限保护值ΔEmin以上且为基准上限保护值ΔEmax以下进行判定(S52)。然后,CPU52在判定为基准下限保护值ΔEmin以上且基准上限保护值ΔEmax以下的情况下(S52:是),使恢复计数器CR递增(S54)。然后,CPU52对恢复计数器CR是否为恢复阈值CRth以上进行判定(S56)。然后,CPU52在判定为恢复阈值CRth以上的情况下(S56:是),将恢复计数器CR初始化(S58),将错误标志F设为零(S60)。
与此相对,CPU52在判定为更新量Δθc2小于基准下限保护值ΔEmin或大于基准上限保护值ΔEmax的情况下(S52:否),将恢复计数器CR初始化(S62)。
此外,CPU52在步骤S60、S62的处理结束的情况下、或者在步骤S50中判定为否定的情况下,使图8所示的一系列的处理暂时结束。图9表示本实施方式的基于扭矩的保护处理的顺序。图9所示的处理例如在规定周期内反复被执行。此外,针对图9中的与图5所示的处理对应的处理,为了便于说明,而标注相同的步骤编号并省略其说明。
在图9所示的一系列的处理中,CPU52在判定为错误标志F为零的情况下(S30:否),对变动上限保护值ΔEmax1是否为最大值ΔEmax0以上进行判定(S70)。然后,CPU52在判定为变动上限保护值ΔEmax1的一方较小的情况下(S70:否),将变动上限保护值ΔEmax1增加修正规定量ΔE,与此对应,设定基于扭矩的上限保护值ΔMAX(S72)。具体而言,CPU52将变动上限保护值ΔEmax1以及基准更新量ΔERF的最大值与基准上限保护值ΔEmax中的较小的一方设为基于扭矩的上限保护值ΔMAX。此处,基准更新量ΔERF以及基准上限保护值ΔEmax均是与当前的转向操纵扭矩Trqs对应的值。
另一方面,CPU52在判定为最大值ΔEmax0以上的情况下(S70:是),移至步骤S36。然后,CPU52在步骤S72、S36的处理结束的情况下,对变动下限保护值ΔEmin1是否为最小值ΔEmin0以下进行判定(S74)。然后,CPU52在判定为变动下限保护值ΔEmin1的一方较大的情况下(S74:否),将变动下限保护值ΔEmin1减少修正规定量ΔE,与此对应,设定基于扭矩的下限保护值ΔMIN(S76)。具体而言,CPU52将变动下限保护值ΔEmin1以及基准更新量ΔERF的最小值与基准上限保护值ΔEmax中的较大的一方设为基于扭矩的下限保护值ΔMIN。此处,基准更新量ΔERF以及基准下限保护值ΔEmin均是与当前的转向操纵扭矩Trqs对应的值。此外,在上述步骤S76的处理结束的情况下,移至步骤S40的处理。
另一方面,CPU52在判定为最小值ΔEmin0以下的情况下(S74:是),移至步骤S38的处理。如上,根据本实施方式,在判定为从异常状态恢复的情况下,逐渐扩大由基于扭矩的上限保护值ΔMAX以及基于扭矩的下限保护值ΔMIN决定的更新量Δθc的允许范围。因此,若与使基于扭矩的上限保护值ΔMAX以及基于扭矩的下限保护值ΔMIN逐步返回基准上限保护值ΔEmax以及基准下限保护值ΔEmin的情况相比,则能够抑制更新量Δθc骤变,进而能够抑制同步电动机34的扭矩骤变。
以下,以与第三实施方式的不同点为中心参照附图对第四实施方式进行说明。
在上述第三实施方式中,在从系统误差恢复时,在更新量Δθc2极其接近基准下限保护值ΔEmin的情况下,且在使基于扭矩的下限保护值ΔMIN提前返回基准下限保护值ΔEmin的情况下,存在用户感觉辅助扭矩急剧减少的担忧。另一方面,在更新量Δθc2大于基准更新量ΔERF的情况下,在提前应对用户的要求后,期望使基于扭矩的上限保护值ΔMAX提前返回基准上限保护值ΔEmax。但是,在第三实施方式中,将变动上限保护值ΔEmax1的增加速度与变动下限保护值ΔEmin1的减少速度设为相同,因此无法使基于扭矩的上限保护值ΔMAX与基于扭矩的下限保护值ΔMIN分别以最佳的速度进行变更。
因此,在本实施方式中,将变动上限保护值ΔEmax1的增加速度与变动下限保护值ΔEmin1的减少速度独立地设定为各自的适当值。
图10表示本实施方式的基于扭矩的保护处理的顺序。图10所示的处理例如在规定周期内反复被执行。此外,针对图10中的与图7、图9所示的处理对应的处理,为了便于说明,而标注相同的步骤编号并省略其说明。
在图10所示的一系列的处理中,CPU52在判定为变动上限保护值ΔEmax1小于最大值ΔEmax0的情况下(S70:否),将变动上限保护值ΔEmax1增加修正高速变更量ΔEH,基于增加修正后的变动上限保护值ΔEmax1设定基于扭矩的上限保护值ΔMAX(S72a)。另外,CPU52在判定为变动下限保护值ΔEmin1大于基准下限保护值ΔEmin的情况下(S74:否),将变动下限保护值ΔEmin1减少修正低速变更量ΔEL,基于减少修正后的变动下限保护值ΔEmin1设定基于扭矩的下限保护值ΔMIN(S76a)。此外,CPU52在步骤S76a的处理结束的情况下,移至步骤S40的处理。
以下,以与第四实施方式的不同点为中心参照附图对第五实施方式进行说明。
在上述第四实施方式中,在更新量Δθc2超过基准上限保护值ΔEmax的异常与不足基准下限保护值ΔEmin的异常双方,利用单一的异常阈值CEth规定了将错误标志F设为1后的异常状态的持续时间。换言之,将确定存在异常的主旨的判定后异常状态的持续时间设为相同。此处,若增大异常阈值CEth,则能够提高SN比,但直至将辅助扭矩设为适当的值所需的时间增长。另一方面,例如在产生更新量Δθc2小于基准下限保护值ΔEmin的异常的情况等下,存在同步电动机34的辅助扭矩变得不充分的担忧,因此期望提前将更新量Δθc向基准更新量ΔERF引导。
因此,在本实施方式中,在更新量Δθc2超过基准上限保护值ΔEmax的异常与不足基准下限保护值ΔEmin的异常的每一个中,分别设定直至确定存在异常的主旨的判定的异常状态的持续时间。另外,在本实施方式中,在产生更新量Δθc2超过基准上限保护值ΔEmax的异常的情况下,仅变更基于扭矩的上限保护值ΔMAX,在产生更新量Δθc2不足基准下限保护值ΔEmin的异常的情况下,仅变更基于扭矩的下限保护值ΔMIN。
图11表示本实施方式的基于扭矩的保护处理电路M60执行的有无系统误差的判定处理的顺序。图11所示的处理例如在规定周期内反复被执行。
在图11所示的一系列的处理中,CPU52首先对上限用错误标志Fmax是否为1进行判定(S10a)。上限用错误标志Fmax在为1的情况下,表示产生了更新量Δθc2超过基准上限保护值ΔEmax的系统误差,在为零的情况下,表示未产生该系统误差。
CPU52在判定为上限用错误标志Fmax为零的情况下(S10a:否),对更新量Δθc2是否大于基准上限保护值ΔEmax进行判定(S12)。CPU52在判定为大于基准上限保护值ΔEmax的情况下(S12:是),执行将步骤S16~S20的处理中的异常计数器CE代替为上限用异常计数器CEmax,将异常阈值CEth代替为上限用异常阈值CEmaxth,将错误标志F代替为上限用错误标志Fmax的处理(S16a~S20a)。然后,CPU52作为变动上限保护值ΔEmax1代入上述最大值ΔEmax0(S22a)。
另一方面,CPU52在判定为更新量Δθc2为基准上限保护值ΔEmax以下的情况下(S12:否),将上限用异常计数器CEmax初始化(S24a)。然后,CPU52对下限用错误标志Fmin是否为1进行判定(S10b)。下限用错误标志Fmin在为1的情况下,表示产生了更新量Δθc2不足基准下限保护值ΔEmin的系统误差,在为零的情况下,表示未产生该系统误差。CPU52在判定为下限用错误标志Fmin为零的情况下(S10b:否),对更新量Δθc2是否小于基准下限保护值ΔEmin进行判定(S14)。CPU52在判定为小于基准下限保护值ΔEmin的情况下(S14:是),执行将上述步骤S16~S20中的异常计数器CE代替为下限用异常计数器CEmin,将异常阈值CEth代替为下限用异常阈值CEminth,将错误标志F代替为下限用错误标志Fmin的处理(S16b~S20b)。然后,CPU52作为变动下限保护值ΔEmin1代入上述最小值ΔEmin0(S22b)。
另一方面,CPU52在判定为更新量Δθc2为基准下限保护值ΔEmin以上的情况下(S14:否),将下限用异常计数器CEmin初始化(S24b)。此外,CPU52在步骤S22a、S22b、S24b的处理结束的情况下、或者在步骤S18a、S18b中判定为否定的情况下、或者在步骤S10b中判定为肯定的情况下,使图11所示的一系列的处理暂时结束。
上述下限用异常阈值CEminth被设定为小于上限用异常阈值CEmaxth的值。该情况期望通过使更新量Δθc提前接近基准更新量ΔERF,来提前增大辅助扭矩。
图12表示本实施方式的从出现异常开始恢复的判定处理的顺序。图12所示的处理通过CPU52执行存储于存储器54的程序,而作为基于扭矩的保护处理电路M60的处理被实现。此外,图12所示的处理例如在规定周期内反复被执行。
在图12所示的一系列的处理中,CPU52首先对上限用错误标志Fmax是否为1进行判定(S50a)。然后,CPU52在判定为上限用错误标志Fmax为1的情况下(S50a:是),对由更新量计算处理电路M54计算且输入于基于扭矩的保护处理电路M60的更新量Δθc2是否为基准上限保护值ΔEmax以下进行判定(S52a)。CPU52在判定为基准上限保护值ΔEmax以下的情况下(S52a:是),执行将上述步骤S54~S60中的恢复计数器CR代替为上限用恢复计数器CRmax,将恢复阈值CRth代替为上限用恢复阈值CRmaxth,将错误标志F代替为上限用错误标志Fmax的处理(S54a~S60a)。与此相对,CPU52在判定为大于基准上限保护值ΔEmax的情况下(S52a:否),将上限用恢复计数器CRmax初始化(S62a)。
另一方面,CPU52在步骤S50a、S56a中判定为否定的情况下、或者步骤S60a、S62a的处理结束的情况下,对下限用错误标志Fmin是否为1进行判定(S50b)。然后,CPU52在判定为下限用错误标志Fmin为1的情况下(S50b:是),对由更新量计算处理电路M54计算并输入于基于扭矩的保护处理电路M60的更新量Δθc2是否为基准下限保护值ΔEmin以上进行判定(S52b)。CPU52在判定为基准下限保护值ΔEmin以上的情况下(S52b:是),执行将上述步骤S54~S60中的恢复计数器CR代替为下限用恢复计数器CRmin,将恢复阈值CRth代替为下限用恢复阈值CRminth,将错误标志F代替为下限用错误标志Fmin的处理(S54b~S60b)。与此相对,CPU52在判定为小于基准下限保护值ΔEmin的情况下(S52b:否),将下限用恢复计数器CRmin初始化(S62b)。
此外,CPU52在步骤S60b、S62b的处理结束的情况下、或者步骤S50b、S56b中判定为否定的情况下,使图12所示的一系列的处理暂时结束。
上述上限用恢复阈值CRmaxth被设定为小于下限用恢复阈值CRminth的值。该情况期望通过使将更新量Δθc限制为基准更新量ΔERF的处理提前结束,而能够根据用户的要求生成更大的辅助扭矩。
图13表示本实施方式的基于扭矩的保护处理的顺序。图13所示的处理例如在规定周期内反复被执行。此外,针对图13中的与图10所示的处理对应的处理,为了便于说明,而标注相同的步骤编号并省略其说明。
在图13所示的一系列的处理中,CPU52首先对上限用错误标志Fmax是否为1进行判定(S30a)。然后,CPU52在判定为1的情况下(S30a:是),移至步骤S32a的处理,另一方面,在判定为零的情况下(S30a:否),移至步骤S70的处理。
另外,CPU52在S32a、S72a、S36的处理结束的情况下,对下限用错误标志Fmin是否为1进行判定(S30b)。然后,CPU52在判定为1的情况下(S30b:是),移至步骤S34a的处理,另一方面,在判定为零的情况下(S30b:否),移至步骤S74的处理。此外,CPU52在步骤S34a、S76a、S38的处理结束的情况下,移至步骤S40的处理。
权利要求栏所记载的事项与实施方式中的事项的对应关系如下。以下,为了简化记载,而将根据存储于存储器54的程序执行规定的处理的CPU52记载为执行规定的处理的CPU52。
电力转换电路与逆变器40对应。电流控制处理电路与指令电流设定处理电路M24、γδ转换处理电路M26、偏差计算处理电路M28、偏差计算处理电路M30、电流反馈处理电路M32、电流反馈处理电路M34、αβ转换处理电路M36、uvw转换处理电路M38、操作信号生成处理电路M40对应。控制角操作处理电路与盲区处理电路M52、偏差计算处理电路M54a以及反馈处理电路M54b对应。缩小处理电路与图5以及图9的执行步骤S32、S34的处理的CPU52、图7、图10以及图13的执行步骤S32a、S34a的处理的CPU52对应。
以基准更新量以上为条件使扭矩上限保护值减少的处理与执行步骤S32的处理的CPU52、执行步骤S32a的处理的CPU52对应。以基准更新量以下为条件使基于扭矩的下限保护值增加的处理与执行步骤S34的处理的CPU52、执行步骤S34a的处理的CPU52对应。
与图7、图10以及图13的执行步骤S32a、S34a的处理的CPU52对应。上限用异常判定时间与由上限用异常阈值CEmaxth决定的时间对应,下限用异常判定时间与由下限用异常阈值CEminth决定的时间对应。
扩大处理电路与图9的执行步骤S72、S76的处理的CPU52、图10以及图13的执行步骤S72a、S76a的处理的CPU52对应。
与图13的执行步骤S72a、S76a的处理的CPU52对应。上限用恢复时间与由上限用恢复阈值CRmaxth决定的时间对应,下限用恢复时间与由下限用恢复阈值CRminth决定的时间对应。
推定处理电路与αβ与转换处理电路M44、感应电压观测器M46、角度计算处理电路M48、速度计算处理电路M50对应。
此外,也可以使上述实施方式的各事项的至少一个如下变更。作为基准上限保护值ΔEmax,不限定于图3所例示的值。例如,转向操纵扭矩Trqs也可以成为第一扭矩Trq1以上,从而逐步成为最大值ΔEmax0。另外,例如,即使转向操纵扭矩Trqs成为第二扭矩Trq2以上,在转向操纵扭矩Trqs较大的情况下,与转向操纵扭矩Trqs较小的情况相比,将基准上限保护值ΔEmax设定为较大的值。另外,例如,也可以一律形成最大值ΔEmax0。
此外,如在同步电动机34流经的电流的相位一栏所记载的那样,在控制成流经同步电动机34的电流纳入于由q轴的正侧与d轴的负侧夹持的区域内的情况下,例如,为了使期望与图3所例示的情况相同,在转向操纵扭矩Trqs较大的情况下与转向操纵扭矩Trqs较小的情况相比,可以设为较小的值。
作为基准下限保护值ΔEmin,不限定于图3所例示的值。例如,转向操纵扭矩Trqs也可以成为第三扭矩Trq3,从而逐步向固定值(>0)变化。另外,例如,也可以将转向操纵扭矩Trqs为第三扭矩Trq3以上时的基准下限保护值ΔEmin设为恒定值。另外,例如可以设定为无论转向操纵扭矩Trqs的大小如何都成为恒定值。
此外,如在同步电动机34流经电流的相位一栏所记载的那样,在控制成流经同步电动机34的电流纳入于由q轴的正侧与d轴的负侧夹持的区域内的情况下,例如,为了使期望与图3所例示的情况相同,在转向操纵扭矩Trqs大于第一扭矩Trq1的情况下,也可以成为负值。
关于基于扭矩的上限保护值,不限定于无论转向操纵扭矩Trqs的大小如何都使变动上限保护值ΔEmax1为恒定值而生成的值。例如,在控制成流经同步电动机34的电流纳入于由d轴的正侧与q轴的正侧夹持的区域内的情况下,可以使转向操纵扭矩Trqs较大的情况下的变动上限保护值ΔEmax1,形成为比转向操纵扭矩Trqs较小的情况下的变动上限保护值ΔEmax1大的值。
关于基于扭矩的下限保护值,不限定于无论转向操纵扭矩Trqs的大小如何都使变动下限保护值ΔEmin1为恒定值而生成的值。例如,在控制成流经同步电动机34的电流纳入于由d轴的正侧与q轴的正侧夹持的区域内的情况下,可以使转向操纵扭矩Trqs较大的情况下的变动下限保护值ΔEmin1,形成为比转向操纵扭矩Trqs较小的情况下的变动下限保护值ΔEmin1大的值。
关于基于扭矩的保护处理电路,在上述第五实施方式中,在产生更新量Δθc2超过基准上限保护值ΔEmax的异常的情况下,仅变更基于扭矩的上限保护值ΔMAX,在产生更新量Δθc2不足基准下限保护值ΔEmin的异常的情况下,仅变更基于扭矩的下限保护值ΔMIN,但不限定于此。即,也可以在上限用错误标志Fmax成为1与下限用错误标志Fmin成为1的逻辑和为真的情况下,执行步骤S32a、S34a双方的处理。
在上述第一~第四实施方式中,也可以在更新量Δθc2超过基准上限保护值ΔEmax的状态的持续时间成为异常判定阈值以上、与更新量Δθc2小于基准下限保护值ΔEmin的状态的持续时间成为异常判定阈值以上的逻辑和为真的情况下,将错误标志F设为1。
在上述实施方式中,即使在更新量Δθc2超过基准上限保护值ΔEmax的情况与更新量Δθc2小于基准下限保护值ΔEmin的情况的任一个的情况下,也使基于扭矩的上限保护值ΔMAX与基于扭矩的下限保护值ΔMIN逐渐变更,但不限定于此。例如,即使在更新量Δθc始终为基准下限保护值ΔEmin的情况下,如果以考虑能够生成同步电动机34的辅助扭矩的方式设定基准下限保护值ΔEmin,则也可以不对基于扭矩的下限保护值ΔMIN执行变更的处理。而且,考虑能够生成同步电动机34的辅助扭矩的基准下限保护值ΔEmin的设定,例如能够通过将基准下限保护值ΔEmin设为从基准更新量ΔERF减去规定值的值与零中的较大的一方而实现。
针对异常判定,例如,在图4的处理中,在步骤S14中判定为否定的情况下,也可以形成以零以上为条件使异常计数器递减的处理。另外,在图11的处理中,在步骤S12中判定为否定的情况下,也可以形成以零以上为条件使上限用异常计数器CEmax递减的处理,在步骤S14中判定为否定的情况下,也可以形成以零以上为条件使下限用异常计数器CEmin递减的处理。
针对上限用异常判定时间以及下限用异常判定时间,在如下述的在同步电动机34流经的电流的相位一栏所记载的那样,在控制成流经同步电动机34的电流纳入于由q轴的正侧与d轴的负侧夹持的区域内的情况下,期望使决定上限用异常判定时间的上限用异常阈值CEmaxth小于决定下限用异常判定时间的下限用异常阈值CEminth。
针对恢复判定,在图8的步骤S52中判定为否定的情况下,也可以形成以零以上为条件使恢复计数器CR递减的处理。另外,在图12的步骤S52a中判定为否定的情况下,也可以形成以零以上为条件使上限用恢复计数器CRmax递减的处理,在步骤S52b中判定为否定的情况下,也可以形成以零以上为条件使下限用恢复计数器CRmin递减的处理。
针对上限用恢复判定时间以及下限用恢复判定时间,在如下述的在同步电动机34流经的电流的相位一栏所记载的那样,在控制成流经同步电动机34的电流纳入于由q轴的正侧与d轴的负侧夹持的区域内的情况下,期望将上限用恢复判定时间(上限用恢复阈值CRmaxth)设定为大于下限用恢复判定时间(下限用恢复阈值CRminth)的值。
针对电流控制处理电路,不限定于在上述实施方式中例示的情况。例如,也可以执行模型预测控制。具体而言,也可以将γδ轴的电流iγ、iδ设为输入,预测多个开关模式的每一个被临时选择的情况下的未来的电流iγ、iδ,实际采用缩小该预测值与指令值的差的开关模式。即使在该情况下,如果作为γδ坐标系与固定坐标系的坐标转换参数,使用控制角θc,则以上述实施方式的要领设定控制角θc较有效。
针对控制角操作处理电路,不限定于在上述实施方式中例示的情况。例如,也可以仅根据将目标扭矩Trqs*与转向操纵扭矩Trqs的差设为输入的比例要素计算更新量Δθc1,另外,例如,可以仅根据积分要素进行计算,另外,例如,也可以使用比例要素、积分要素以及微分要素进行计算。
针对在同步电动机34流经的电流的相位,在上述实施方式中,假定在同步电动机34流经的电流在旋转坐标系中纳入于由d轴的正侧与q轴的正侧夹持的区域内,但不限定于此。例如,也可以以纳入于由q轴的正侧与d轴的负侧夹持的区域内的方式进行控制。在该情况下,d轴电流成为负,因此进行弱磁控制,因此在高旋转时容易生成同步电动机34的扭矩。
此外,在该情况下,期望将基准更新量ΔERF设为转向操纵扭矩Trqs越大而越小的值。另外,期望在步骤S32a的处理中,将变动上限保护值ΔEmax1以高速变更量ΔEH减少修正,在步骤S34a中,将变动下限保护值ΔEmin1以低速变更量ΔEL增加修正。另外,在该情况下,期望在步骤S72a的处理中,将变动上限保护值ΔEmax1以低速变更量ΔEL增加修正,将变动下限保护值ΔEmin1以高速变更量ΔEH减少修正。
针对推定处理电路,不限定于上述实施方式所例示的情况。例如,作为感应电压观测器,也可以基于与推定变化量ω1对应地旋转的旋转坐标系的电流以及该坐标系的指令电压,推定感应电压。
针对转向操纵控制装置,不限定于具备CPU52与存储器54,仅执行软件处理。例如,也可以利用专用的硬件(ASIC)处理在上述实施方式中被软件处理的至少一部分。即,例如,上述基于扭矩的保护处理电路M60的处理也可以形成硬件处理,CPU52从硬件取得更新量Δθc。
同步电动机不限定于SPMSM,也可以为埋入磁铁同步电动机。转向操纵装置作为转向促动器,不限定于具备齿轮齿条型的促动器。例如,也可以具备齿条交叉型的促动器、齿条并联型、齿条同轴型(均为注册商标)的促动器等。

Claims (8)

1.一种转向操纵控制装置,以转向操纵装置为控制对象,该转向操纵装置辅助车辆的转向操纵,并且具备生成辅助扭矩的同步电动机以及对所述同步电动机施加电压的电力转换电路,所述转向操纵控制装置具备:
电流控制处理电路,其为了将在所述同步电动机中流动的电流控制成指令值,而对所述电力转换电路施加于所述同步电动机的电压进行操作;
控制角操作处理电路,其为了将输入至方向盘的扭矩亦即转向操纵扭矩的检测值反馈控制成目标扭矩,而对决定所述指令值的相位的控制角进行操作;以及
基于扭矩的保护处理电路,其实施保护处理,以使所述控制角操作处理电路对所述控制角的更新量在基于扭矩的上限保护值以下且基于扭矩的下限保护值以上,其中,所述基于扭矩的上限保护值是与所述检测值对应的朝向所述同步电动机的旋转方向的所述更新量的大小的上限保护值,所述基于扭矩的下限保护值是与所述检测值对应的朝向所述同步电动机的旋转方向的所述更新量的大小的下限保护值,
所述基于扭矩的保护处理电路具备缩小处理电路,该缩小处理电路以所述更新量的大小高于所述基于扭矩的上限保护值、以及所述更新量的大小低于所述基于扭矩的下限保护值这两种情况中的至少一种情况为条件,逐渐缩小由所述基于扭矩的上限保护值和所述基于扭矩的下限保护值决定的所述更新量的允许范围。
2.根据权利要求1所述的转向操纵控制装置,其中,
在所述缩小处理电路执行逐渐缩小所述允许范围的处理前的所述基于扭矩的上限保护值为基准上限保护值,
在所述缩小处理电路执行逐渐缩小所述允许范围的处理前的所述基于扭矩的下限保护值为基准下限保护值,
所述缩小处理电路执行下述两个处理中的至少一个处理,所述两个处理包括:以所述基于扭矩的上限保护值在基准更新量以上为条件使所述基于扭矩的上限保护值相对于所述基准上限保护值减少的处理;以及以所述基于扭矩的下限保护值在所述基准更新量以下为条件使所述基于扭矩的下限保护值相对于所述基准下限保护值增加的处理,
所述基准更新量被设定为处于所述基准上限保护值与所述基准下限保护值之间且与所述转向操纵扭矩具有正或者负的相关性的值。
3.根据权利要求2所述的转向操纵控制装置,其中,
所述缩小处理电路将使所述基于扭矩的上限保护值相对于所述基准上限保护值减少的速度的绝对值与使所述基于扭矩的下限保护值相对于所述基准下限保护值增加的速度的绝对值设定为相互不同的值。
4.根据权利要求2或3所述的转向操纵控制装置,其中,
对于所述缩小处理电路而言,
在所述控制角操作处理电路操作出的所述更新量的大小高于所述基准上限保护值的状态的持续时间成为上限用异常判定时间以上的情况下,使所述基于扭矩的上限保护值相对于所述基准上限保护值减少,
在所述控制角操作处理电路操作出的所述更新量的大小低于所述基准下限保护值的状态的持续时间成为下限用异常判定时间以上的情况下,使所述基于扭矩的下限保护值相对于所述基准下限保护值增加,
所述下限用异常判定时间与所述上限用异常判定时间被设定为相互不同的值。
5.根据权利要求2或3所述的转向操纵控制装置,其中,
所述基于扭矩的保护处理电路具备扩大处理电路,该扩大处理电路以所述控制角操作处理电路对所述控制角的更新量处于所述基准上限保护值与所述基准下限保护值之间,且由所述基于扭矩的上限保护值与所述基于扭矩的下限保护值决定的允许范围小于由所述基准上限保护值与所述基准下限保护值决定的允许范围为条件,扩大所述基于扭矩的上限保护值与所述基于扭矩的下限保护值之间的宽度。
6.根据权利要求5所述的转向操纵控制装置,其中,
对于所述扩大处理电路而言,
以所述控制角操作处理电路操作出的所述更新量的大小在所述基准上限保护值以下为条件,在成为所述基准上限保护值以下的范围内使所述基于扭矩的上限保护值增加,
以所述控制角操作处理电路操作出的所述更新量的大小在所述基准下限保护值以上为条件,在成为所述基准下限保护值以上的范围内使所述基于扭矩的下限保护值减少,
将使所述基于扭矩的上限保护值增加的速度的绝对值与使所述基于扭矩的下限保护值减少的速度的绝对值设定为相互不同的值。
7.根据权利要求6所述的转向操纵控制装置,其中,
对于所述扩大处理电路而言,
在所述控制角操作处理电路操作出的所述更新量的大小成为所述基准上限保护值以下的状态的持续时间为上限用恢复判定时间以上的情况下,在成为所述基准上限保护值以下的范围内使所述基于扭矩的上限保护值增加,
在所述控制角操作处理电路操作出的所述更新量的大小成为所述基准下限保护值以上的状态的持续时间为下限用恢复判定时间以上的情况下,在成为所述基准下限保护值以上的范围内使所述基于扭矩的下限保护值减少,
将所述上限用恢复判定时间与所述下限用恢复判定时间设定为不同的值。
8.根据权利要求1~3中任一项所述转向操纵控制装置,具备:
推定处理电路,其基于在所述同步电动机中流动的电流与由所述电力转换电路施加于所述同步电动机的各端子的电压推定感应电压,基于该推定的感应电压计算每规定时间的所述同步电动机的旋转量亦即推定变化量;以及
基于变化量的保护处理电路,其利用与所述推定变化量对应的上限保护值亦即基于变化量的上限保护值以及与所述推定变化量对应的下限保护值亦即基于变化量的下限保护值对所述控制角操作处理电路对所述控制角的更新量实施保护处理,
成为所述基于扭矩的保护处理电路的保护处理的对象的是由所述基于变化量的保护处理电路实施了保护处理的所述更新量。
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