电机控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本公开设及一种用于控制电机的驱动的电机控制装置。
【背景技术】
[0002] 迄今，在无刷电机的电流反馈控制中，修正电流指令限制值W便不使电压饱和W 及抑制电机的异常噪声或者振动的技术是公知的。
[0003] 例如，在专利文献1公开的电机控制装置中，根据PWM的占空值计算电压饱和，并 且基于电压饱和计算实现100%占空的电流指令限制值，从而抑制电流指令值W防止电压 的饱和。
[0004] 在专利文献1的装置中，假设在电机端子电压和PWM的占空值之间存在比例关系， 则根据占空值获得电压饱和。然而，当在产生待输出到逆变器的PWM信号中执行=相调制 或者两相调制时，因为占空值与实际电机端子电压不具备比例关系，因此不能使用专利文 献1的装置执行电流限制。 阳0化]【专利文献1】JP-2008-79387A(对应于US2008/0069547)
【发明内容】
[0006] 本公开的目的在于提供一种，即使在执行S相调制或者两相调制时，该电机控制 装置也适当地抑制由电压饱和引起的异常噪声和振动。
[0007] 根据本公开的一个方面，一种用于按向量控制方式控制多相无刷电机通电的电机 控制装置，包括：电流指令值产生单元，其产生q轴电流指令值和d轴电流指令值；控制器， 其在q轴电流指令值和d轴电流指令值的反馈控制下计算q轴电压指令值和d轴电压指令 值；饱和保护单元，其修正q轴电压指令值和d轴电压指令值中的至少一个W设定q轴电压 指令值和d轴电压指令值的电压向量的幅度等于或者小于预定电压保护值；W及电流指令 值限制单元，其使用电流限制增益和电流保护值中的一个来限制q轴电流指令值和d轴电 流指令值中的至少一个，基于作为饱和保护单元修正的q轴电压指令值和d轴电压指令值 的电压向量的幅度的电压饱和量来计算电流限制增益和电流保护值。
[000引电机控制装置在PWM转换之前的阶段中根据由饱和保护单元修正的q轴电压指令 值和d轴电压指令值来计算电压饱和量。出于该原因，与根据PWM的占空值获得电压饱和量 的专利文献1的常规技术相比，即使在执行=相调制或者两相调制时电机控制装置也能够 正确地计算电压饱和量。通过使用基于电压饱和量计算的电流限制增益或者电流保护值， 电机控制装置能够W对q轴电流指令值或者d轴电流指令值的适当限制来适当地抑制异常 噪声或者振动。
[0009] 在用于限制电流指令值的计算中，因为并未使用从诸如设备常数的参数获得的 值，因此不需要针对应用的电机或者逆变器的每个型号精细地设定参数。因此，可W减少设 计步骤的数量。
【附图说明】
[0010] 根据下文参照附图进行的详细描述，本公开的W上和其他的目的、特征W及优点 将变得明显。在附图中： W11]图1是使用根据一个实施例的电机控制装置的电机驱动系统的示意性配置图；
[0012] 图2是根据第一实施例的电机控制装置的控制框图；
[0013] 图3是示出了电压指令值的限制的映射图；
[0014] 图4是示出了电压指令值的电压向量的图；
[0015] 图5是示出了图2中的电流限制增益计算单元的细节的框图；
[0016] 图6是根据第一实施例的电流指令值限制处理的流程图；
[0017] 图7是根据第二实施例的电机控制装置的控制框图；
[001引图8是根据第二实施例的电流指令值限制处理的流程图；
[0019] 图9是根据另一个实施例的电流限制增益计算处理的流程图；W及
[0020] 图10是一个比较例中的电机控制装置的控制框图。
【具体实施方式】
[0021] 在下文中，将参照附图描述根据本公开的电机控制装置的多个实施例。
[0022] 如图1中所示，根据本公开的一个实施例的电机控制装置10执行逆变器60的开 关操作W控制多相无刷电机80(在下文中被称为"电机"）的通电。根据本实施例的电机80 是具有=相绕组81、82和83的=相无刷电机，并且例如在车辆的电动转向装置中用作辅助 驾驶员转向的转向辅助电机。通过旋转角度传感器85检测的电机80的转子旋转角度被转 换成电角度0，并输入到电机控制装置10。
[0023] 逆变器60具有连接成桥电路的六个开关元件61至66,在PWM控制下将电池15的 直流值C)电力转换成=相交流（AC)电力，并且将经转换的电力供应到电机80。在运个实 施例中，M0SFET，即金属氧化物半导体场效应晶体管被用作开关元件61至66。在另一个实 施例中，可W使用除MOSFET或者IGBTW外的场效应晶体管。
[0024] 逆变器60通过电力线Lp与电池15的正侧连接，并通过地线Lg与电池15的负侧 连接。逆变器60的输入侧配备用于使输入电压的脉动平滑的电容器67。
[00巧]电机控制装置10包括未示出的驱动器电路（前驱动器）和微计算机。电机控制 装置10借助控制器基于从外部输入的扭矩信号W及电机80的电流和电角度的反馈信号来 计算电压指令值，并将电压指令值转换成PWM信号W向逆变器60中的开关元件61至66各 自的栅极输出PWM信号。
[00%] 附带地，当控制器计算出的电压指令值的电压向量的幅度超过最大允许值时，产 生了"电压饱和"。当产生电压饱和时，禁用控制器的控制，引起电机80的异常噪声和振动。
[0027] 在运种情况下，根据本公开的实施例的电机控制装置10旨在通过限制电流指令 值来抑制异常噪声和振动W便在控制下不产生电压饱和。在下文中，根据第一实施例的电 机控制装置由附图标记101表示，根据第二实施例的电机控制装置由附图标记102表示，将 针对每个实施例来描述用于限制电流指令值的具体配置。 阳02引（第一实施例）
[0029] 将参照图2至图6来描述根据第一实施例的电机控制装置。
[0030] 首先，图2中示出了电机控制装置101的控制框。电机控制装置101在用于执行 固定坐标系统（S相）和旋转坐标系统（两相）之间的坐标变换的已知向量控制下计算要 供应到电机80的电压指令值。在下文中，在本说明书中，当描述旋转坐标系统的dq轴电压 和dq轴电流时，原则上，将首先描述作为扭矩分量的q轴电流和q轴电压，接着再描述作为 激励分量的d轴电流和d轴电压。在相应的控制框的附图标识中，为了区分q轴电流和d 轴电流，"1"被添加到q轴电流的控制框的代码的末尾，而"0"被添加到d轴电流的控制框 的代码的末端。
[0031] 另外，用于q轴电流的控制框的配置和操作基本上对应于用于d轴电流的控制框 的配置和操作，并因此将适当地省略重复的描述。
[0032] q轴电流指令值产生单元311W及d轴电流指令值产生单元312基于来自未示出 的扭矩传感器的扭矩信号分别产生q轴电流指令值Iq*和d轴电流指令值Id*。根据电机 80的旋转方向，即在电动转向装置的情况下的转向方向，定义q轴电流Iq的正和负，使得例 如当向右转向时q轴电流Iq为正，而当向左转向时q轴电流Iq为负。
[0033] 如将在下文所描述，q轴电流指令值限制单元321和d轴电流指令值限制单元322 使用从低通滤波器（LP巧481和482输入的电流保护值的经滤波的值（下文中称为"滤波 值")Iq_guard_IpfW和Id_guard_Ipf来限制q轴电流指令值Iq*和d轴电流指令值Id*, 并输出q轴电流指令限制值和d轴电流指令限制值
[0034] 详细地，如举例说明q轴电流指令值的图3的映射图中所示，电流保护值的滤波值 具有限制"在正区域中的最大值"的其自身值（正电流保护值）Iq_guard_IpfW及限制"在 负区域中的最小值"的正负反转的值（负电流保护值）-Iq_guartIpf。 阳03引换言么在q轴电流指令值Iq*超出正电流保护值Iq_guartlpf的区域中，正电 流保护值Iq_gua;rtlpf被设定为q轴电流指令限制值在q轴电流指令值Iq*降 至负电流保护值-Iq_guard_Ipf之下的区域中，负电流保护值-Iq_guard_Ipf被设定为q 轴电流指令限制值Iq*_lim。另一方面，在q轴电流指令值Iq*在正电