专利名称：电动助力转向装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电动助力转向装置。
背景技术：
以往，在使用于电动助力转向装置(EPS)等的马达控制装置中多设置有异常检测单元，该异常检测单元能够在因电力供给线的断线、驱动电路的接点故障等而导致马达的u、v、w相的任一相发生了通电不良的情况下，检测出异常的产生。进而，一般采用在检测出异常的产生的情况下，迅速停止马达控制，实现失效保护的结构。然而，在EPS中，伴随这样的马达控制的停止，转向特性大幅地变化。即、由马达进行的辅助消失，因此要求更大的转向力。US2008/0203963A1中公开了一种即便如上述那样在检测出产生了通电不良的相的情况下，也利用产生了通电不良的相以外的两个相继续进行马达控制的电动助力转向装置。进而，由此，继续对转向系统赋予辅助力，能够避免伴随失效保护而带来的驾驶员的负担的增大。然而，在以产生了通电不良的相以外的两个相作为通电相而继续进行马达控制的电动助力转向装置中，存在产生了通电不良的相与其他的两个相中的一个相成为短路状态的情况。进而，当电流在成为短路状态的两个相流动的情况下，马达有可能锁止。
发明内容
本发明提供一种可靠地检测异常、实现系统的停止、且安全的电动助力转向装置。根据本发明的实施例的特征，在以产生了通电不良的相以外的两个相作为通电相而产生辅助力时，当判定为产生了通电不良的相与其他的两个相中的一相成为短路状态的情况下，停止产生辅助力。结果，能够提供一种以简单的结构可靠地检测异常，并防止马达锁止的安全的电动助力转向装置。通过以下参照附图对本发明的优选实施方式进行的详细描述，能够清楚本发明的上述以及进一步的目的、特征以及优点，其中，相同的标号表示相同的部件。
图1是本发明的实施方式的电动助力转向装置的结构说明图。图2是示出本发明的实施方式的电动助力转向装置的电气结构的框图。图3是与本发明的实施方式的驱动电路有关的详细图。图4A 4C是示出本发明的实施方式的通常控制时的PWM控制以及电流检测的状态的时序图。图5A是本发明的实施方式的正常二相驱动时的通电不良相以外的其余二相的电流波形。图5B是二相驱动状态下的磁场的示意图。图6A是本发明的实施方式的通电不良相以外的其余二相与通电不良相之间的短路异常时的三相电流波形。图6B是马达电磁锁止状态下的磁场的示意图。图7是示出本发明的实施方式的EPS控制的主要处理步骤的流程图。图8是示出本发明的实施方式的马达X相通电不良判定以及控制模式选择处理步骤的流程图。图9是示出本发明的实施方式的马达X相通电不良相检测的处理步骤的流程图。图10是示出本发明的实施方式的短路异常判定的处理步骤的流程图。图11是示出本发明的实施方式的短路异常判定的前提条件的处理步骤的流程图。图12是示出本发明的实施方式的短路异常判定的处理步骤的流程图。图13是示出本发明的实施方式的短路异常确定的处理步骤的流程图。
具体实施例方式以下，参照附图，说明本发明的实施方式。如图1所示，在本实施方式的电动助力转向装置(EPS) I中，固定有方向盘2的转向轴3经由齿轮齿条机构4与齿条轴5连结，伴随转向操作的转向轴3的旋转由齿轮齿条机构4转换为齿条轴5的往复直线运动。另外，本实施方式的转向轴3是将转向柱轴3a、中间轴3b、以及小齿轮轴3c连结而成的。进而，伴随该转向轴3的旋转的齿条轴5的往复直线运动经由与该齿条轴5的两端连结的转向横拉杆6，传递给未图示的转向节，从而改变转向轮7的转向角，S卩、车辆的行进方向。并且，EPS I在转向系统具备对转向操作赋予辅助力的EPS致动器10、和对该EPS致动器10的工作进行控制的作为控制单元的ECU 11。 本实施方式的EPS致动器10构成为作为驱动源的马达12经由减速机构13与转向柱轴3a驱动连结的所谓转向柱型的EPS致动器。另外，在本实施方式中，马达12采用无刷DC马达。进而，EPS致动器10形成为如下结构对马达12的旋转进行减速并传递给转向柱轴3a，由此将该马达转矩作为辅助力赋予给转向系统。另一方面，在E⑶11连接有转矩传感器14、车速传感器15以及马达旋转角传感器22。进而，ECU 11基于上述各传感器的输出信号来检测转向转矩τ、车速V、以及马达旋转角Θ。详细说明，在本实施方式中，在转向柱轴3a设置有扭杆16。进而，本实施方式的转矩传感器14具备传感器兀件14a、14b,该传感器兀件14a、14b基于该扭杆16的扭转而输出能够检测经由转向轴3传递的转向转矩τ的传感器信号Sa、Sb。另外，这样的转矩传感器例如能够通过在基于扭杆16的扭转而产生磁通变化的传感器芯(省略图示)的外周配置两个磁检测元件(在本实施方式中为霍尔IC)作为上述各传感器元件14a、14b而形成。即、通过对作为旋转轴的转向轴3输入转矩，扭杆16扭转，由此，通过各传感器元件14a、14b的磁通发生变化。进而，本实施方式的转矩传感器14形成为如下结构将伴随该磁通变化而变动的各传感器兀件14a、14b的输出电压分别作为传感器信号Sa、Sb输出给ECU 11。进而，ECU 11形成为如下结构基于上述检测出的输出来运算目标辅助力，对朝作为驱动源的马达12供给的驱动电力进行控制，以使EPS致动器10产生目标辅助力，对该EPS致动器10的工作、即朝转向系统赋予的辅助力进行控制。其次，对本实施方式的EPS中的辅助控制进行说明。如图2所示，ECU 11具备输出马达控制信号的微机17、和基于该马达控制信号对EPS致动器10的驱动源亦即马达12供给驱动电力的驱动电路18。首先，使用图3来说明驱动电路18。本实施方式的驱动电路18是以串联连接的一对开关元件为基本单位(桥臂)，并将与各相对应的3个桥臂并联连接而形成的公知的PWM变频器，微机17输出的马达控制信号是规定构成驱动电路18的各开关元件的接通占空比的信号。 进而，马达控制信号被施加于各开关元件的栅极端子，各开关元件响应该马达控制信号而接通/断开，从而车载电源Vb的直流电压被转换为三相(U，V，W)的驱动电力，并供给至马达12。详细叙述，驱动电路18由与马达12的相数对应的多个(2X3个)功率MOSFET (以下称为FET)构成，具体而言，通过将FET 21a、21d的串联电路、FET 21b、21e的串联电路以及FET 21c、21f的串联电路并联连接而构成。进而，FET 21a、21d的连接点22u与马达12的U相线圈连接，FET21b、21e的连接点22v与马达12的V相线圈连接，FET 21c、21f的连接点22w与马达12的W相线圈连接。从微机17输出的马达控制信号施加于各FET 21a FET 21f的栅极端子。进而，各FET 21a FET 21f响应该马达控制信号而接通/断开，从而从车载电源Vb供给的直流电压被转换为三相(U，V，W)的驱动电力，并被供给至马达12。此外，驱动电路18具有电流传感器18u、18v、18w,该电流传感器18u、18v、18w用于对分别流过FET 21a、21d的串联电路、FET 21b、21e的串联电路、FET 21c、21f的串联电路的各相电流值Iu、Iv、Iw进行检测。进而,微机17基于马达12的各相电流值Iu、Iv、Iw和马达旋转角Θ生成向驱动电路18输出的马达控制信号，上述马达12的各相电流值Iu、Iv、Iw和马达旋转角Θ是基于车辆的输出、电流传感器18u、18v、18w以及马达旋转角传感器22的输出信号检测到的。其次，使用图4A 图4C，对上述各相电流传感器18u、18v、18w检测各相电流值Iu、Iv、Iw的方法进行说明。本实施方式的马达控制装置执行以三角波δ (参照图4Α)为载波的公知的PWM控制，由此执行上述马达控制。并且，关于用于检测马达的各相电流值Iu、Iv、Iw的各相电流传感器18u、18v、18w,—般采用设置在各开关桥臂的低电位侧(接地侦D (参照图3)的结构。进而，根据以基于该三角波δ的定时而周期性地取得的各相电流传感器18u、18v、18w的输出值来检测马达12的各相电流值Iu、Iv、Iw。如图4B以及图4C所示，在各相的基准信号(占空比指令值Dx x = U，V，W)与三角波S相比靠上的情况下，各相开关桥臂的上段侧的开关元件接通，下段侧的开关元件断开。进而，在占空比指令值Dx与三角波δ相比靠下的情况下，各相开关桥臂的上段侧的开关元件断开，下段侧的开关元件接通。并且，图4Α中，在三角波δ成为波谷的定时P、以及成为波峰的定时Q，周期性地取得各相电流传感器18u、18v、18w的输出值。进而，对于各相电流值(Ix)，取得在各相开关桥臂的上段侧的开关元件全部接通的定时P所取得的各电流传感器的输出值来作为补偿电流值(1x0)。进而，取得在下段侧的开关元件全部接通的定时Q所取得的各电流传感器的输出值(Ixr)。进而，在图2的马达控制信号生成部24所使用的各相电流值Ix是通过从在定时Q所取得的各电流传感器的输出值(Ixr)减去在定时P所取得的补偿电流值(Ixo)来运算的(Ix = Ixr — Ixo)。在本实施方式中，将在三角波δ成为波谷的定时P所检测到的补偿电流值(Ixo)称作“波谷读入电流值”，将在三角波δ成为波峰的定时Q所检测到的电流值(Ixr)称作“波峰读入电流值”。其次，基于图2，详细叙述由微机17进行的马达控制信号的生成。微机17具备作为电流指令值运算单元的电流指令值运算部23，其运算电流指令值来作为对转向系统赋予的辅助力、即马达转矩的控制目标值；以及作为马达控制信号生成单元的马达控制信号生成部24，其基于由电流指令值运算部23所运算出的电流指令值来生成马达控制信号。
电流指令值运算部23基于由上述转矩传感器14以及车速传感器15所检测到的转向转矩τ以及车速V，运算d轴电流指令值Id*以及q轴电流指令值Iq*，并输出给马达控制信号生成部24。另一方面，在马达控制信号生成部24，除了输入有由电流指令值运算部23所运算出的上述d轴电流指令值Id*以及q轴电流指令值Iq*之外，还输入有由各电流传感器18u、18v、18w所检测出的各相电流值Iu、Iv、Iw以及由马达旋转角传感器24所检测出的马达旋转角Θ。进而，马达控制信号生成部24基于上述各相电流值Iu、Iv、Iw以及马达旋转角Θ来执行d/q坐标系的电流反馈控制，从而生成马达控制信号。S卩、在马达控制信号生成部24中，各相电流值Iu、Iv、Iw与马达旋转角Θ —起被输入至3相/2相转换部25，并由该3相/2相转换部25转换为d/q坐标系的d轴电流值Id以及q轴电流值Iq。并且，电流指令值运算部23所输出的q轴电流指令值Iq*与上述q轴电流值Iq —起被输入至减法器26q，d轴电流指令值Id*与上述d轴电流值Id —起被输入至减法器26d。进而，在上述减法器26d、26q中运算出的d轴电流偏差AId以及q轴电流偏差Λ Iq被输入至各对应的F/B控制部27d、27q。进而，在上述各F/B控制部27d、27q中进行用于使电流指令值运算部23输出的d轴电流指令值Id*以及q轴电流指令值Iq*追随实际电流亦即d轴电流值Id以及q轴电流值Iq的反馈控制。具体而言，F/B控制部27d、27q通过在所输入的d轴电流偏差Λ Id以及q轴电流偏差Λ Iq乘以规定的F/B增益(PI增益)而运算d轴电压指令值Vd*以及q轴电压指令值Vq*。进而，由各F/B控制部27d、27q所运算出的上述d轴电压指令值Vd*以及q轴电压指令值Vq*与马达旋转角Θ —起被输入至2相/3相转换部28，在该2相/3相转换部28中被转换为三相的电压指令值Vu*、Vv*, Vw*ο在2相/3相转换部28中运算出的各电压指令值Vu*、Vv*、Vw*被输入至PWM转换部30，在该PWM转换部30中，生成与该各电压指令值Vu*、Vv*、Vw*对应的占空比指令值
α U、αν、α W。
进而，马达控制信号生成部24生成具有上述各占空比指令值α U、α V、a w所示的接通占空比的马达控制信号，微机17将该马达控制信号输出给构成驱动电路18的各开关元件(的栅极端子)，由此，对该驱动电路18的工作，即、对朝马达12的驱动电力的供给进行控制。其次，对本实施方式的ECU的产生异常时的控制方式进行说明。如图2所示，在本实施方式的ECU 11中，在微机17设置有异常判定部31，该异常判定部31用于当在EPS I产生一些异常的情况下，确定该异常的状态。进而，微机17根据由该异常判定部31判定出的异常的状态来变更马达12的控制模式。详细叙述，向异常判定部31输入用于检测EPS致动器10的机械结构的异常的异常信号Str，该异常判定部31基于所输入的异常信号Str来检测EPS I的机械系统的异常。并且，向异常判定部31输入马达12的各相电流值Iu、Iv、Iw以及马达旋转角速度ω、和各 相的占空比指令值au、av、aw等。另外，马达旋转角速度ω是通过利用微分器32对马达旋转角Θ进行微分运算而生成的。进而，异常判定部31基于上述各输出来检测转矩传感器14的异常以及朝马达12供给电力的电力供给系统的异常，具体而言，检测因过电流的产生、动力线(包括马达线圈)的断线、或者驱动电路18的接点不良等引起的通电不良相的广生等。例如，通电不良相产生的检测是通过下述方式进行的当X相(X = U，V，W)的相电流值Ix在相电流规定值Ith以下(I Ix| ( Ith)、且马达旋转角速度ω在断线判定的对象范围内(I ω I ( ω0)的情况下，是否持续存在与该相对应的占空比指令值αχ不处于所能够取的下限值附近的规定值(a Lo)或者上限值附近的规定值(a Hi)的范围内(a Lo ^ a X a Hi)的状态。另外，在这种情况下，成为上述相电流值Ix的阈值的相电流规定值Ith被设定为“O”附近的值，马达旋转角速度的规定值ω O被设定为小于与马达的基本速度(最高转速)相当的值的值。进而，与占空比指令值αχ有关的占空比指令值阈值(a Lo，aHi)在通常控制中分别被设定为比占空比指令值a X所能够取的下限值大的值以及比上限值小的值。此外，在本实施方式中，微机17基于该异常判定部31的异常判定的结果来切换马达12的控制模式。具体而言，异常判定部31输出包括上述的通电不良检测的异常判定的结果作为异常检测信号Stm，马达控制信号生成部24执行与所输入的异常检测信号Stm相应的马达控制信号的生成。由此，微机17的马达12的控制模式被切换。进一步详细叙述，本实施方式的微机17大致具有以下三个控制模式通常时的控制模式即“通常控制模式”;产生了应使马达12的驱动停止的异常的情况下的控制模式即“辅助停止模式”；以及在马达12的各相的任一相产生了通电不良的情况下的控制模式即“二相驱动模式”。进而，异常判定部31输出的异常检测信号Stm是与“通常控制模式”对应的信号的情况下，电流指令运算部23以及马达控制信号生成部24执行如上述的通常时的d轴电流指令值Id*以及q轴电流指令值Iq*的运算，以及马达控制信号的生成。另一方面，异常判定部31输出的异常检测信号Stm是“辅助停止模式”的情况下，电流指令运算部23以及马达控制信号生成部24以使马达12的驱动停止的方式执行d轴电流指令值Id*以及q轴电流指令值Iq*的运算，以及马达控制信号的生成。
另外，作为选择“辅助停止模式”的情况，除了机械系统的异常、在转矩传感器14产生了异常的情况之外，还考虑在电力供给系统产生异常时、如产生了过电流的情况等。进而，在“辅助停止模式”中，除了立即使马达12的驱动停止的情况之外，还存在缓缓地减少马达12的输出即缓缓地减少辅助力之后使马达12停止的情况，该情况下，马达控制信号生成部24输出的q轴电流指令值Iq*的值(绝对值)缓缓地减少。进而，微机17构成为在马达12停止后，使构成驱动电路18的各开关元件成为断开状态，并使未图示的电源继电器断开。并且，在与“二相驱动模式”对应的异常检测信号Stm中包含用于确定通电不良产生相的信息。进而，在异常判定部31输出的异常检测信号Stm是与该“二相驱动模式”对应的信号的情况下，马达控制信号生成部24执行以该通电不良产生相以外的二相作为通电相的马达控制信号的生成。其次，使用图5A以及图5B来说明“二相驱动模式”。在图5A中，横轴表示马达的电气角[° ]，纵轴表示流过通电不良相以外的其余二相的电流指令值[A]。进而，虚线表示U相电流(LI)，实线表示V相电流(L2)的二相驱动控制电流波形(W相是通电不良相)。另外,W相是通电不良相，为了得到通电不良相以外的U相电流、V相电流的二相驱动控制电流波形，需要在图2的电流指令值运算部23中执行Ix = Iq* / ( x COS0 )的运算。图5B示出在上述W相是通电不良相，通电不良相以外的U相电流、V相电流的二相驱动控制状态下的、在马达产生的磁场的示意图。在通电不良相的W相不产生磁极。使在通电不良相以外的U相电流、V相电流的二相产生磁极，吸引马达的转子，使之产生旋转。此外，在本实施方式中，微机17构成短路异常判定单元(包含于异常判定部31)，用于在控制模式选择时选择了“二相驱动模式”之后，当通电不良相与通电不良相以外的其余的二相中的任一相发生短路的情况下，检测短路异常。进而，在通电不良相与通电不良相以外的其余二相中的任一相发生短路、且在短路的二相流过有规定以上的电流值10(例如，10A)的情况下，存在马达锁止的顾虑，所以使控制模式从“二相驱动模式”切换为“辅助停止模式”，停止对马达12赋予辅助力。图6A与图5A相同，虚线表示U相电流(LI)、细实线表示V相电流(L2)的二相驱动控制电流波形。但是，作为通电不良相的W相，在正常时不应流过电流的W相流过有粗实线的W相电流(L3)。另外，在本实施方式中，记载了通电不良相的W相与通电不良相以外的一相即V相发生短路的情况。于是，在图6A的马达电气角0° 180°之间未流过有W相电流,而在马达电气角180° 360°之间，相对于U相电流，V相以及W相电流重叠流动。图6B示出上述通电不良相即W相与通电不良相以外的一相即V相发生短路的三相驱动控制状态下的马达所产生的磁场的示意图。本应是通电不良相的W相也通电，所以产生磁极。U相电流的旋转力与V相电流以及W相电流的旋转力相互平衡，所以马达成为锁止状态。如上所述，若马达成为锁止状态，则例如在需要急转向状态时等成为危险的状态，所以必须立即使系统停止。在本实施方式中，即便三相中的一相成为通电不良相，也能够利用通电不良相以外的其余的二相来继续进行辅助控制。但是，当通电不良相以外的其余的二相中的一相与该通电不良相发生短路的情况下，马达成为锁止状态，因此，构成能够正确地检测该状态、实现系统的稳定的停止、安全的电动助力转向装置。
其次，利用图7所示的流程图，对本实施方式的微机17的EPS控制的主程序的处理步骤进行说明。微机17判定IG (点火开关)是否接通(步骤S101)。进而，在IG接通的情况下(步骤SlOl 是”)，移至步骤S102。另一方面，在IG未接通的情况下(步骤SlOl “否”)，返回步骤S101，反复该处理直至IG接通为止。其次，在步骤S102，开始EPS控制。进而，移至步骤S103。在步骤S103，进行马达各相的通电不良判定，并选择控制模式。选择了控制模式之后，移至步骤S104，进行短路异常判定。在执行了短路异常判定之后，移至步骤S105，判定IG是否断开。在IG断开的情况下(步骤S105 是”)，结束该处理。并且，在IG未断开的情况下(步骤S105 否”)，返回步骤S103，反复执行步骤S103至步骤S105。其次，利用图8所示的流程图 ，对由本实施方式的微机17执行的马达X相通电不良判定以及控制模式选择子程序的处理步骤进行说明。微机17进行马达的U相通电不良判定(步骤S201)。其次，微机17进行马达的V相通电不良判定(步骤S202)。进而，微机17进行马达的W相通电不良判定(步骤S203)。在各相通电不良判定中，当存在通电不良的情况下，对马达的X相通电不良标志FLG X (X = U，V，W)写入“I”。例如，在马达的U相通电不良的情况下，对马达的U相通电不良标志FLG U写入“1”，在马达的U相不是通电不良的情况下，对FLG U写入“O”。其次，微机17判定是否FLG X (X = U，V，W)中的某一个是“I”(步骤S204)。当并非FLG X (X = U，V，W)中的某一个是“I”的情况下(步骤S204 否”)，微机17判定是否FLG X (X = U，V, W)中的2个以上是“I”(步骤S205)。进而，当并非FLG X(X = U，V，W)中的2个以上是“I”的情况下(步骤S205 否”)，微机17判定是否FLG X (X = U，V，W)全部是“O”(步骤S206)。进而，在FLG X (X = U，V, W)全部是“O”的情况下(步骤S206 是”)，选择“通常控制模式”，对控制模式标志MOD写入“I”(步骤S207)，结束处理。另一方面，当并非FLG X (X = U，V，W)全部是“O”的情况下(步骤S206 否”)，微机17判定通电不良标志异常，选择“辅助停止模式”，对控制模式标志MOD写入“O”(步骤S208)，结束处理。并且，在FLG X = 1￥，胃)的2个以上是“1”的情况下(步骤5205:“是”)，微机17选择“辅助停止模式”，对控制模式标志MOD写入“O”(步骤S208)，结束处理。此外，在FLG X (X = U，V，W)中的某一个是“I”的情况下(步骤S204 是”)，微机17选择“二相驱动模式(以规定式运算Iq*)”，对控制模式标志MOD写入“2”(步骤S209)，结束处理。其次，利用图9所示的流程图，对本实施方式的由微机17执行的马达X相通电不良判定的处理步骤进行说明。微机17判定所检测到的相电流值Ix (的绝对值)是否在规定值Ith以下(步骤S301)。进而，当检测到的相电流值Ix在相电流规定值Ith以下的情况下(I Ix ( Ith，步骤S301 是”)，微机17继续判定马达旋转角速度ω (的绝对值)是否在马达旋转角速度的规定值《O以下(步骤S302)。当马达旋转角速度ω在马达旋转角速度的规定值ωΟ以下的情况下(I ω |(ωΟ,步骤S302 是”)，微机17判定占空比指令值α χ是否处于上述的规定范围(a Lo ^ α χ < a Hi)内(步骤S303)。进而，当占空比指令值α χ不处于上述的规定范围内的情况下(步骤S303 否”)，微机17判定为在马达的X相产生了通电不良，对马达的X相通电不良标志FLG X写入“I”(X相通电不良，FLG X = “ 1”，步骤S304)，结束处理。进而，当检测到的相电流值Ix大于相电流规定值Ith的情况下(|lx|>Ith，步骤S301 否”)、马达旋转角速度ω大于马达旋转角速度的规定值ωΟ的情况下(Iω I >ωΟ，步骤S302 否”)、或者占空比指令值αχ处于上述的规定范围内的情况下(aLo ^ ax^ a Hi，步骤S303 是”)，微机17判定为在马达的X相未产生通电不良，对马达的X相通电不良标志FLG X写入“O”(X相正常，FLG X = “0”，步骤S305)，结束处理。其次，利用图10所示的流程图，对本实施方式的由微机17执行的短路异常判定的处理步骤进行说明。微机17对用于短路异常判定的前提条件进行判定(步骤S401)。进而，微机17判定用于短路异常判定的前提条件判定标志FLG JO是否是“1”(FLG JO =“1”，步骤 S402)。进而，在用于短路异常判定的前提条件判定标志FLG JO是“I”的情况下(FLG JO=“ I ”，步骤S402 是”)，微机17判断为用于短路异常判定的前提条件齐全，执行短路异常·判定(步骤S403)。其次，微机17判定短路异常检测标志FLG Jl是否是“I”(异常检测中)(FLG Jl=“ I”，步骤S404)。进而，在短路异常检测标志FLGJl是“ I”的情况下(FLG Jl = “ I”，步骤S404 是”)，微机17判断为短路异常判定检测中，执行累计判定(步骤S405)。其次，微机17判定短路异常确定标志FLG J2是否是“I”(异常确定)(FLG J2 =“ I ”，步骤S406)。进而，当短路异常确定标志FLG J2是“ I ”的情况下(FLG J2 = “ I ”，步骤S406 是”)，微机17判断为短路异常确定，选择“辅助停止模式”，对控制模式标志MOD写入“O”(步骤S407)，结束处理。此外，当用于短路异常判定的前提条件判定标志FLG JO不是“I”的情况下(FLGJO = “0”，步骤S402 否”)、短路异常检测标志FLGJl不是“I”的情况下(FLG Jl = “0”，步骤S404:“否”)、以及短路异常确定标志FLG J2不是“I”的情况下(FLG J2=“0”，步骤S406 否”)，微机17不进行任何处理，结束。其次，利用图11所示的流程图，对本实施方式的由微机17执行的短路异常判定的前提条件的处理步骤进行说明。微机17判定电池电压Vb是否在规定电压V0(例如，7. 5V)以上(Vb彡V0，步骤S501)。进而，当电池电压Vb在规定电压VO以上的情况下(Vb彡V0,步骤S501 是”)，微机17判定初始检查是否正常结束(步骤S502)。进而，当初始检查正常结束的情况下(步骤S502 是”)，微机17移至步骤S503。此处，所谓初始检查正常是表示在微机17的电源接通时，对内置于微机17的全部存储区域(ROM、RAM)进行检查的结果正常的情况。微机17判定检测半导体元件的异常的标志FLG AISC是否是“O” (FLG AISC =“0”，步骤S503)。进而，当检测半导体元件的异常的标志FLGAISC是“O”的情况下(FLGAISC= “0”，步骤S503 是”)，微机17判定控制模式标志MOD是否是“2”(“二相驱动模式(以规定式运算Iq*)”) (MOD = “2”，步骤S504)。进而，当控制模式标志MOD是“2”的情况下(MOD =“2”，步骤S504 是”)，微机17对用于短路异常判定的前提条件判定标志FLGJO写入“I” (FLG JO = “1”，步骤S505)，并
使处理结束。另一方面，当电池电压Vb小于规定电压VO的情况下(Vb〈V0，步骤S501 :“否”)、马达旋转角速度ω小于马达旋转角速度的规定值ωΟ的情况下(ω〈ωΟ，步骤S502 否”)、检测半导体元件的异常的标志FLG AISC是“I”的情况下(FLG AISC = “1”，步骤S503 “否”)、以及控制模式标志MOD不是“2”的情况下(步骤S504 否”)，微机17判断为用于短路异常判定的前提条件不成立，对用于短路异常判定的前提条件判定标志FLG JO写入“O”(FLG JO = “O”，步骤 S506)。·进而，微机17对短路异常检测标志FLG Jl写入“O”(步骤S507)，并使短路异常确定用累计计数器k复位(k = O，步骤S508)。进而，微机17也使短路异常确定用计时器Tr复位(Tr = O，步骤S509)，结束处理。其次，利用图12所示的流程图，对本实施方式的由微机17执行的短路异常判定的处理步骤进行说明。微机17判定马达旋转角速度ω是否在马达旋转角速度的规定值ω I(例如，500rpm)以下(ω ( ω ，步骤S601)。进而，当马达旋转角速度ω在马达旋转角速度的规定值ω 以下的情况下(ω ^ ω ，步骤S601 是”)，微机17判定马达的U相通电不良标志FLG U是否是“I”(步骤S602)。进而，当马达的U相通电不良标志FLG U是“I”的情况下(FLG U=“l”，步骤S602 “是”)，微机17判定U相波峰读入电流值(的绝对值，I Iuu I)是否在规定电流值IO (例如，10A)以上(I Iuu I 彡 10，步骤 S603)。进而，当U相波峰读入电流值(的绝对值，I Iuu I )在规定电流值IO以上的情况下(I Iuu I彡10，步骤S603 是”)，微机17对短路异常检测标志FLG Jl写入“I”(步骤S604)。进而，微机17使短路异常确定用累计计数器k加I (k = k + 1，步骤S605)，结束处理。另一方面，当U相波峰读入电流值(的绝对值，I Iuu I )小于规定电流值IO的情况下(I Iuu I〈10，步骤S603 否”)，微机17判定U相波谷读入电流值(的绝对值，I Iul I )是否在规定电流值IO以上(I Iul I彡10，步骤S606)。进而，当U相波谷读入电流值(的绝对值，I Iul I )在规定电流值IO以上的情况下(I Iul I > 10，步骤S606 是”)，微机17移至步骤S604。进而，当U相波谷读入电流值(的绝对值，I Iul I )小于规定电流值IO的情况下(I Iul I < 10，步骤S606 否”)，微机17结束处理。此外，当马达的U相通电不良标志FLG U不是“I”的情况下(FLG U = “O”，步骤S602 :否)，微机17判定马达的V相通电不良标志FLGV是否是“I”(步骤S607)。进而，当马达的V相通电不良标志FLG V是“I”的情况下(FLG V =“1”，步骤S607 :“是”)，微机17判定V相波峰读入电流值(的绝对值，I Ivu I )是否在规定电流值IO以上(I Ivu I彡10，步骤S608)。进而，当V相波峰读入电流值(的绝对值，I Ivu I )在规定电流值IO以上的情况下(I Ivu I > 10，步骤S608 是”)，微机17移至步骤S604。另一方面，当V相波峰读入电流值(的绝对值，I Ivu I )小于规定电流值IO的情况下(I Ivu I〈10，步骤S608 否”)，微机17判定V相波谷读入电流值(的绝对值，I Ivl I )是否在规定电流值IO以上(I Ivl I彡10，步骤S609)。进而，当V相波谷读入电流值(的绝对值，I Ivl I )在规定电流值IO以上的情况下(I Ivl I > 10，步骤S609 是”)，微机17移至步骤S604。进而，当V相波谷读入电流值(的绝对值，I Ivl I )小于规定电流值IO的情况下(I Ivl I〈10，步骤S609 否”)，微机17结束处理。此外，当马达的V相通电不良标志FLG V不是“I”的情况下(FLG V = “0”，步骤S607 否”)，微机17判定马达的W相通电不良标志FLG W是否是“I”(步骤S610)。进而，当马达的W相通电不良标志FLG W是“I”的情况下(FLG W = “1”，步骤S610 是”)，微机17判定W相波峰读入电流值(的绝对值，I Iwu I )是否在规定电流值IO以上(I Iwu I彡10，步骤S611)。进而，当W相波峰读入电流值(的绝对值，I Iwu I )在规定电流值IO以上的情况下(I Iwu I彡10，步骤S611 是”)，微机17移至步骤S604。另一方面，当W相波峰读入电流值(的绝对值，I Iwu I )小于规定电流值IO的情况下(I Iwu I <10,步骤S611:“否”)，微机17判定W相波谷读入电流值(的绝对值，I Iwl I )是否在规定电流值IO以上 (I Iwl I ^ 10，步骤 S612)。进而，当W相波谷读入电流值(的绝对值，I Iwl I )在规定电流值IO以上的情况下(I Iwl I > 10，步骤S612 是”)，微机17移至步骤S604。进而，当W相波谷读入电流值(的绝对值，I Iwl I )小于规定电流值IO的情况下(I Iwl I〈10，步骤S612 否”)，微机17结束处理。并且，当马达的W相通电不良标志FLG W不是“I”的情况下(FLG W = “0”，步骤S610 否”)、以及马达旋转角速度ω大于马达旋转角速度的规定值ω I的情况下(ω >ω ，步骤S601 否”)，微机17结束处理。其次，利用图13所示的流程图，对本实施方式的由微机17执行的短路异常确定的处理步骤进行说明。首先，微机17使短路异常确定用计时器Tr加I (Tr = Tr+l，步骤
5701)。进而，微机17判定短路异常确定用累计计数器k是否在规定值ks以上(k > ks，步骤 S702)。进而，当短路异常确定用累计计数器k在规定值ks以上的情况下(k ^ ks,步骤
5702是”)，微机17对短路异常确定标志FLG J2写入“I”(步骤S703)，并结束处理。其次，当短路异常确定用累计计数器k小于规定值ks的情况下(k〈ks，步骤S702 “否”)，微机17判定短路异常确定用计时器Tr是否在规定值Trs以上(Tr ^ Trs,步骤S704)。进而，当短路异常确定用计时器Tr在规定值Trs以上的情况下(Tr > Trs，步骤S704 是”)，微机17使短路异常确定用累计计数器k复位(k = 0，步骤S705)。此外，微机17使短路异常确定用计时器Tr复位(Tr = 0，步骤S706)。而且，微机17对短路异常确定标志FLG J2写入“O” (步骤S707)，并结束处理。另一方面，当短路异常确定用计时器Tr小于规定值Trs的情况下(TKTrs，步骤S704 :N0)，微机17结束处理。以上，根据本实施方式，能够得到以下的作用/效果。根据本发明，在以通电不良产生相以外的二相作为通电相而产生辅助力的期间，当判定为通电不良产生相与通电不良产生相以外的二相中的一相成为短路状态的情况下，微机17使辅助力的产生停止。结果，能够提供一种以简单的构成可靠地检测异常，可靠地防止马达锁止，由此实现系统的稳定停止、安全的电动助力转向装置。另外，本实施方式可以如下地进行变更。在上述实施方式中，将本发明具体化为转向柱型的EPS，但本发明也可以适用于小齿轮型、齿条辅助型的EPS。在上述实施方式中，为了进行短路异常确定，使用了短路异常确定用累计计数器和短路异常确定用计时器，但也可以不使用这些，当判定出通电不良产生相与通电不良产生相以外的二相中的一相成为短路状态的情况下，立即使辅助力的产生停止。在上述实施方式中，将本发明具体化为转向柱型的EPS，但本发明也可以只使用于马达控制装置。
权利要求
1.一种电动助力转向装置， 该电动助力转向装置具备 转向力辅助装置，该转向力辅助装置以三相无刷电机作为驱动源来对转向系统赋予辅助力； 电流检测单元，该电流检测单元检测流经所述三相无刷电机的实际电流； 车速检测单元，该车速检测单元检测车辆的速度； 转矩检测单元，该转矩检测单元检测转向转矩； 控制单元，该控制单元对所述转向力辅助装置的工作进行控制，以便使所述转向力辅助装置产生与所述转向转矩对应的所述辅助力；以及 异常判定单元，当在所述三相无刷电机的任一相产生了通电不良的情况下，该异常判定单元能够判定为产生了通电不良相， 在利用所述异常判定单元检测出所述通电不良的情况下，所述控制单元以检测出产生了通电不良的相以外的两个相作为通电相而使所述转向力辅助装置产生所述辅助力， 所述电动助力转向装置的特征在于， 所述异常判定单元具备短路判定单元，在以检测出产生了所述通电不良的相以外的两个相作为通电相而使所述转向力辅助装置产生所述辅助力的期间，所述短路判定单元判定检测出产生了通电不良的相是否与检测出产生了所述通电不良的相以外的两个相中的一相成为短路状态，并且， 在所述短路判定单元判定为短路状态的情况下，所述控制单元使所述转向力辅助装置停止产生所述辅助力。
全文摘要
本发明提供一种电动助力转向装置，具备短路判定单元，在以检测出产生了通电不良的相以外的两个相作为通电相而产生辅助力的期间，该短路判定单元判定检测出产生了通电不良的相是否与其他的两个相中的一相成为短路状态，在短路判定单元判定为短路状态的情况下，使辅助力的产生停止。
文档编号B62D137/00GK102991568SQ201210336838
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月12日 优先权日2011年9月12日
发明者板本英则, 益启纯, 中曾根源平 申请人:株式会社捷太格特