L中分别减去三相的累计功率Wz，并把减法计算结果(损耗差)输入到最小值选择单元120中。最小值选择单元120选择三相中的最小值的损耗差作为损耗差LD，并输出。
[0056]限制值运算单元130基于由最小值选择单元120选择出的最小值的损耗差LD和容许损耗AL运算占空比的限制值Lv。限制值Lv的运算，如图5所示，限制值Lv与损耗差LD之间呈线性关系，容许损耗AL越低，就越增加增益特性，并输出限制值Lv。仅在齐纳二极管自发热的条件下，即，只在“点火电压Vb-逆变器外加电压Vr 3规定电压Vc”成立时，计算并输出限制值Lv ;在上述条件不成立时，因为不产生功率损耗Pz，因此输出100%的占空比(限制值Lv = O)。
[0057]速率限制器131为了抑制解除占空比限制时的转向不适感，因此进行渐变。
[0058]对这样的结构，参照图6的流程图说明其动作例。
[0059]当车辆的点火开关11被导通时，测量并输入点火电压Vb，测量并输入逆变器外加电压Vr，同时输入PffM信号PSm (步骤SI)。接着，判断“点火电压Vb-逆变器外加电压Vr ”是否为规定电压Vc以上(步骤S2)，在“点火电压Vb-逆变器外加电压Vr”为规定电压Vc以上的情况下，功率损耗运算单元110基于点火电压Vb、逆变器外加电压Vr及PffM信号PSm，运算功率损耗Pz (步骤S3)，累计损耗运算单元112基于功率损耗Pz运算累计损耗Wz (步骤 S10)ο
[0060]接着，输入由温度传感器114测得的温度Tf (步骤Sll)，容许损耗运算单元115基于温度Tf运算容许损耗AL(步骤S12)，在减法单元113中，分别运算各相的“容许损耗AL-累计损耗Wz ”(步骤S13)。“容许损耗AL-累计损耗Wz ”的减法运算结果被输入到最小值选择单元120中，三相中的最小值的损耗差LD被选择并被输出(步骤S14)。被选择出的损耗差LD被输入到限制值运算单元130中，限制值运算单元130将温度Tf作为参数，如图5所示，基于与损耗差LD成正比的特性运算限制值Lv(步骤S15)。被运算出的限制值Lv在速率限制器131中被进行渐变处理(步骤S16)，被渐变处理后的限制值Lm被输入到PffM控制单元105，并被进行PffM控制。
[0061]另一方面，在上述步骤S2中，在判定“点火电压Vb-逆变器外加电压Vr”比规定电压Vc小的情况下，测量从该时刻开始的经过时间(步骤S4)，当经过时间达到规定时间T。以上时(步骤S5)，将累计损耗运算单元112的累计功率Wz清空为O (步骤S7)，跳到上述步骤S11。另外，在上述步骤S5中，在经过时间不足规定时间T。的情况下，输出“0”，并跳到上述步骤SlO (步骤S6)。
[0062]图7 (A)?(E)表不本发明的一个动作例，图7 (A)表不逆变器外加电压Vr的变化情况，图7 (B)通过与规定电压Vc之间的关系来表示点火电压Vb-逆变器外加电压Vr的变化情况。另外，图7(C)表示功率损耗Pz，图7(D)表示累计功率Wz，图7(E)表示占空比的限制值Lm。
[0063]在时刻tl开始启动，当逆变器外加电压Vr发生如图7㈧所示那样的变化(下降)时，点火电压Vb-逆变器外加电压Vr发生如图7(B)所示那样的变化(上升)，在时刻t2，差“Vb-Vr”变成规定电压Vc。在差“Vb-Vr”变成规定电压Vc以上的时刻t2以后，逆变器外加电压Vr进一步下降，同时，差“Vb-Vr”上升，功率损耗Pz及累计功率Wz上升(图7 (C)及图⑶)，限制值Lm下降。之后，逆变器外加电压Vr下降至一定值(例如6V)停止，保持一定值后转为逐渐上升(图7(A))。与这样的逆变器外加电压Vr的变化相对应，如图7(B)所示，差“Vb-Vr”也上升至一定值停止，保持一定值后逐渐下降，最后在时刻t3，差“Vb-Vr”变成规定电压Vc。在时刻t3之后，停止功率损耗Pz的运算(图7(C))，在经过了规定时间T。的时刻t4，将累计损耗运算单元112的累计损耗Wz清空为O，之后，停止损耗运算(图7 (D))。另外，在差“Vb-Vr”变为规定电压Vc的时刻t3之后，限制值Lm被如图7 (E)所示那样进行渐变，最后成为100%。
[0064]此外，上述实施方式是对三相进行了说明，但是对于其他相数也能同样适用，限制值运算单元130表示与损耗差LD成正比的限制值Lv的例子(图5)，但也可以为非线性函数特性。另外，点火电压Vb、逆变器外加电压Vr、温度Tf、转向扭矩Tr、车速Vel的输入时机可以进行适当更改。
[0065]附图标记说明
[0066]I操舵手柄
[0067]10扭矩传感器
[0068]12车速传感器
[0069]13电池
[0070]20电动机
[0071]30稳压电路
[0072]100控制单元
[0073]101转向辅助指令值运算单元
[0074]102最大输出限制单元
[0075]103,113 减法单元
[0076]104电流控制单元
[0077]105PffM控制单元
[0078]106电动机驱动电路
[0079]107电动机电流检测电路
[0080]110功率损耗运算单元
[0081]112累计损耗运算单元
[0082]114温度传感器
[0083]115容许损耗运算单元
[0084]120最小值选择单元
[0085]130限制值运算单元
[0086]131速率限制器
【主权项】
1.一种电动助力转向装置，其基于转向扭矩和车速运算转向辅助指令值，基于所述转向辅助指令值产生PWM信号，经由装载了 FET保护用齐纳二极管的FET电桥电路，对电动机进行PffM驱动，通过所述电动机的PffM驱动，来对转向系统进行辅助控制，其特征在于:具备功率损耗运算单元、累计损耗运算单元、容许损耗运算单元、最小值选择单元及限制值运算单元; 所述功率损耗运算单元，在点火电压与逆变器外加电压之差为规定电压以上时，运算所述齐纳二极管的功率损耗； 所述累计损耗运算单元运算所述功率损耗的累计功率； 所述容许损耗运算单元基于温度运算所述齐纳二极管的容许损耗； 所述最小值选择单元选择所述容许损耗与所述累计损耗的损耗差的最小值； 所述限制值运算单元基于所述损耗差的最小值及所述容许损耗运算所述PWM信号的限制值。2.根据权利要求1所述的电动助力转向装置，其特征在于，还设置有限制所述限制值的速率的速率限制器。3.根据权利要求1或2所述的电动助力转向装置，其特征在于，所述差变为所述规定电压以上之后，在所述差变成小于所述规定电压之后的经过时间达到了规定时间的时候，将所述累计损耗运算单元的所述累计损耗清空为O。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的电动助力转向装置，其特征在于，所述限制值运算单元基于与所述损耗差的最小值成正比的关系，输出所述限制值。5.根据权利要求4所述的电动助力转向装置，其特征在于，所述限制值运算单元的输出特性增益，随着所述温度的升高而变大。
【专利摘要】本发明提供一种电动助力转向装置，其即使电源电压下降，也可以通过对FET保护用齐纳二极管的功率损耗进行时间累计，随着累计损耗的增加来逐渐限制占空比，从而不损坏操舵性能，并实现齐纳二极管的保护。本发明的电动助力转向装置基于转向扭矩和车速运算转向辅助指令值，产生PWM信号，通过经由装载了齐纳二极管的FET电桥电路对电动机进行PWM驱动，来对转向系统进行辅助控制；其设置：功率损耗运算单元，在点火电压与逆变器外加电压之差为规定电压以上时，运算功率损耗；累计损耗运算单元，运算功率损耗的累计功率；容许损耗运算单元，基于温度运算容许损耗；最小值选择单元，选择容许损耗与累计损耗的损耗差的最小值；以及，限制值运算单元，基于损耗差的最小值及容许损耗运算PWM信号的限制值。
【IPC分类】B62D101/00, B62D6/00, B62D119/00, B62D5/04
【公开号】CN105163999
【申请号】CN201380074827
【发明人】中山幸雄, 坂口徹, 星让, 田中真一, 新郷正憲
【申请人】日本精工株式会社
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2013年3月18日
【公告号】WO2014147694A1