专利名称：电动动力转向装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有对转向系统施加辅助力的电机的电动动力转向装置。
背景技术：
在日本特开2004-66999号公报所记载的电动动力转向装置中，考虑到电机的实际电阻根据电流而变化，预先准备规定电机电流和电机电阻的关系的图表。将某些时刻的电机电流应用于该图表而计算出电机电阻。将计算出的电机电阻设定为新的电机电阻，在各种运算中进行使用。电机电阻受到电机的电流和外部气温的影响而变化，因此，为了精确地计算电机电阻需要考虑感应电压。即，感应电压对电机电阻的推测精度造成影响，并且随着感应电压变大而推测精度变低，因此，优选在考虑到该情况下来进行电机电阻的计算。但是，在以日本特开2004-66999号公报的电动动力转向装置为代表的现有装置中，并没有特别考虑上述情况，因此往往随着电机电阻的更新，新设定的电机电阻与实际的电机电阻可能大幅偏离。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种电动动力转向装置，其能够使新设定的电机电阻与实际的电机电阻的偏离变小。本发明的一个实施方式是，一种电动动力转向装置，其具有对转向系统施加辅助力的电机，并更新作为表示该电机的电阻的值的电机电阻，其中，在上述电机的感应电压为判定值以下时，更新上述电机电阻。
本发明的上述特征和优点以及其它特征和优点通过下述参照附图的实施方式的说明变得明确，在附图中，对于相似的部件标注相似的符号。图1是对于本发明的第一实施方式的电动动力转向装置，示意性地表示其整体构造的示意图；图2是对于该实施方式的电动动力转向装置，表示其控制系统的结构的框图；图3是规定在该实施方式的转向转矩偏移控制中使用的电机速度与过渡系数的关系的图表；图4是对于利用该实施方式的电子控制装置执行的“电机电阻更新处理”，表示其顺序的流程图；图5是对于利用该实施方式的电子控制装置执行的“电机电阻更新处理”，用于计算其权重系数YX的图表；图6是对于利用该实施方式的电子控制装置执行的“电机电阻更新处理”，表示电机电阻的变化的时序图；图7是对于利用本发明的第二实施方式的电子控制装置执行的理”，表示其顺序的流程图；图8是对于利用本发明的第三实施方式的电子控制装置执行的理”，表示其顺序的流程图；以及图9是对于利用本发明的第一实施方式的电子控制装置执行的理”的变形例，用于计算其权重系数YX的图表。
具体实施例方式(第一实施方式)参照图1 图6，说明本发明的第一实施方式。在图1中表示电动动力转向装置1的整体结构。电动动力转向装置1具有转向角传递机构10、EPS致动器20、电子控制装置30和多个传感器。上述转向角传递机构10将转向盘2的旋转传递至转向轮3。上述EPS致动器20 将用于辅助转向盘2的操作的力(以下称为“辅助力”)施加于转向角传递机构10。上述电子控制装置30控制EPS致动器20。上述多个传感器检测各装置的动作状态等。转向角传递机构10具有转向轴11、齿条和小齿轮机构16、齿条轴17、联杆18。上述转向轴11与转向盘2—同旋转。上述齿条和小齿轮机构16将转向轴11的旋转传递至齿条轴17。上述齿条轴17操作联杆18。上述联杆18操作转向节。转向轴11具有柱轴12、小齿轮轴14、中间轴13。在上述柱轴12的前端部固定转向盘2。上述小齿轮轴14经由齿条和小齿轮机构16使齿条轴17沿轴方向移动。上述中间轴13使柱轴12和小齿轮轴14相互连接。在柱轴12的中间部设置有扭杆15。EPS致动器20具有电机21和减速机构22。上述电机21对转向轴11 (柱轴12) 施加转矩。上述减速机构22使电机21的旋转减速。作为电机21，设置有具有内转子的带刷的直流电机。电机21的旋转通过减速机构22被减速并被传递至转向轴11。此时从电机 21施加于转向轴11的转矩作为辅助力起作用。转向角传递机构10按下述方式动作。当转向盘2被操作时，随之转向轴11也旋转。转向轴11的旋转通过齿条和小齿轮机构16变换为齿条轴17的直线运动。齿条轴17 的直线运动经由与该轴17的两端连结的联杆18传递至转向节。于是，随着转向节的动作， 转向轮3的转向角发生改变。转向盘2的转向角以转向盘2位于中立位置时为基准进行确定。S卩，令转向盘2 位于中立位置时的转向角为“0”，在转向盘2从中立位置向右方向或左方向旋转时，转向角根据距中立位置的旋转角度而增加。在电动动力转向装置1中，作为多个传感器，设置有转矩传感器101和车速传感器 102。这些传感器分别如下所述输出与监视对象的状态的变化对应的信号。转矩传感器101将与通过转向盘2的操作而施加于转向轴11的转矩的大小对应
“电机电阻更新处 “电机电阻更新处 “电机电阻更新处的信号(以下称为“输出信号SA”)，输出至电子控制装置30。车速传感器102将与作为车辆的后轮的转向轮的旋转速度对应的信号(以下称为“输出信号SC”)，输出至电子控制装置30。以下表示转矩传感器101的具体结构。转矩传感器101由设置在隔着扭杆15相互相对的位置的两个传感器元件，即传感器元件IOlA和传感器元件101B，以及磁通根据扭杆15的扭转而产生变化的传感器芯(省略图示)构成。各传感器元件101A、101B配置在传感器芯的外周，并且包含其输出根据扭杆15的扭转发生变化的磁检测元件。转矩传感器101的输出如下所述变化。在随着转向盘2的操作，转矩输入到柱轴12时，根据转矩的大小在扭杆15产生扭转。由此，通过转矩传感器101的各传感器元件101A、101B的磁通发生变化，因此从各传感器元件101A、IOlB输出的电压，即转矩传感器101的输出信号SA也根据磁通的变化而变化。以下表示车速传感器102的具体结构。车速传感器102由与右侧的后轮和左侧的后轮分别对应设置的两个传感器，即右后轮传感器102A和左后轮传感器102B构成。各传感器102A、102B在对应的后轮每旋转一周时，将一个脉冲作为输出信号SC输出。即，车速传感器102输出与右侧的后轮的旋转速度对应的信号和与左侧的后轮的旋转速度对应的信号。电子控制装置30基于各传感器的输出来计算以下的各运算值。基于转矩传感器101的输出信号SA，计算与随着转向盘2的操作而输入到转向轴 11的转矩的大小相当的运算值(以下称为“转向转矩τ ”)。基于车速传感器102的输出信号SC，即基于右后轮传感器102Α的输出信号SC和左后轮传感器102Β的输出信号SC，计算与车辆的行驶速度相当的运算值(以下称为“车速 V，，)。电子控制装置30进行下述控制用于根据车辆的行驶状态和转向盘2的转向状态来调整辅助力的动力辅助控制；以及用于修正在动力辅助控制中使用的转向转矩τ的转向转矩偏移控制。转向盘2的转向状态分类为“旋转状态”、“中立状态”和“保持转向状态”这三种。 “旋转状态”表示转向盘2正在进行旋转的状态。“中立状态”表示转向盘2位于中立位置的状态。“保持转向状态”表示转向盘2位于从中立位置向右方向或左方向旋转的位置，并且保持在该位置的状态。“旋转状态”分类为作为向转向角增大的方向的操作的“开始转向状态”，和作为向转向角减少的方向的操作的“回轮状态”这两种。在转向转矩偏移控制中，基于转向盘2的转向状态来修正基于转矩传感器101的输出信号SA计算出的转向转矩τ，修正后的转向转矩τ作为“修正转向转矩Ta”输出。在动力辅助控制中，根据通过转向转矩偏移控制计算出的修正转向转矩τ a和基于车速传感器102的输出信号SC计算出的车速V，计算辅助力的目标值(以下称为“目标辅助力”)。并且，与该目标辅助力对应的驱动电力被供给至电机21。由此，EPS致动器20 将与目标辅助力对应的转矩施加于转向轴11。参照图2，说明电子控制装置30的详细结构。
电子控制装置30具有微机40和驱动电路50。上述微机40输出指示供给电机21 的驱动电力的大小的信号(以下称为“电机控制信号Sm”)。上述驱动电路50将与电机控制信号Sm对应的驱动电力供给至电机21。驱动电路50具有电压传感器51和电流传感器52。上述电压传感器51检测电机 21的端子间电压(以下称为“电机电压Vm”)。上述电流传感器52检测供给至电机21的电流(以下称为“电机电流Lu”)。另外，设置于微机40内的各控制块由计算机程序构成。微机40具有电流指令值运算部70和电机控制信号输出部60。上述电流指令值运算部70计算为了使EPS致动器20生成与目标辅助力相当的转矩所需要的电流值(以下称为“电流指令值la”)，即供给电机21的电流的目标值。上述电机控制信号输出部60基于电流指令值Ia和电机电流加生成电机控制信号Sm。此外，上述微机40具有感应电压推定部41、电机电阻更新部42、和电机速度推定部43。上述感应电压推定部41基于电机电压Vm和电机电流加判定转向盘2的转向状态。 上述电机电阻更新部42计算与作为电机21的电阻的“电机电阻”相当的运算值(以下称为 “电机电阻Rm”)，并基于规定条件对其进行更新。上述电机速度推定部43基于电机电阻Rm 计算与作为电机21的旋转速度的“电机速度”相当的运算值(以下称为“电机速度ωπι”)。进一步，微机40具有转向转矩检测部和用于存储由各种运算得到的结果等的存储部(均省略图示)。上述转向转矩检测部基于转矩传感器101的输出信号SA计算转向转矩τ。上述存储部存储由各种运算得到的结果等。电流指令值运算部70具有基本辅助控制部80和转矩偏移控制部90。上述基本辅助控制部80基于车速V和转向转矩τ来计算目标辅助力的基础成分(以下称为“基本控制量las”)。上述转矩偏移控制部90基于车速V和电机速度com来修正转向转矩τ。基本辅助控制部80如下所述计算基本控制量Ias。a.随着由转矩偏移控制部90计算出的修正转向转矩变大，基本辅助控制部 80计算出更大的值作为基本控制量las。即，随着修正转向转矩τ a变大，增大目标辅助力。b.随着车速V变小，基本辅助控制部80计算出更大的值作为基本控制量las。艮口， 随着车速V变小，增大目标辅助力。电机控制信号输出部60基于电流指令值Ia和电机电流加执行电流指令值Ia的反馈控制，基于其结果生成电机控制信号Sm。生成的电机控制信号Sm被输出至驱动电路 50。电机速度推定部43基于作为电机方程式的下述(1)式，计算电机速度ωπι。ωπι = (Vm-ImXRm) /Ke......(1)“Vm”表示从电压传感器51输入的电机电压Vm。“Im”表示从电流传感器52输入的电机电流Lii。“Rm”表示预先存储于存储部的电机电阻Rm。作为电机电阻Rm，使用与电机21固有的电阻相当的值。“Ke”表示预先存储于存储部的电机21的反电动势常数Ke。作为反电动势常数 Ke，使用与电机21固有的反电动势常数Ke相当的值。电机电阻更新部42基于转向盘2的转向状态和作为电机的电压方程式的下述(2) 式计算电机电阻Rm。
EX = Vm-RmXIm-LX (dlm/ds)......(2)“Vm”表示从电压传感器51输入的电机电压Vm。“Im”表示从电流传感器52输入的电机电流Lii。“L”表示电机21的电感。“dlm/ds”表示电机21的时间变化量(以下称为“电流变化率ID “)。“ EX ”表示电机21的感应电压EX。在感应电压EX较小时，“dlm/ds”和“EX”能够看作“0”，因此⑵式能够变形为下述⑶式。Rm = Vm/Im......(3)电机电阻更新部42在感应电压EX小时，基于电机电压Vm和电机电流Im，计算新的电机电阻Rm。此外，基于电机电压Vm、电机电流Lii和更新时存储的电机电阻Rm，计算新的电机电阻Rm。这样计算出的电机电阻Rm代替此时存储于存储部的电机电阻Rm，作为新的电机电阻Rm存储于存储部。感应电压推定部41基于电机电阻Rm、电机电压Vm、电机电流Lii和上述⑵式，计算感应电压EX。计算出的感应电压EX输出至电机电阻更新部42。转矩偏移控制部90具有转矩偏移控制量运算部91、防止急剧变化处理部96、以及加法器97。上述转矩偏移控制量运算部91运算转向转矩偏移控制的补偿成分(以下称为 “转矩偏移控制量Etb”)。上述防止急剧变化处理部96进行抑制转矩偏移控制量Kb的急剧变化的滤波处理。上述加法器97在转向转矩τ上叠加转矩偏移控制量Kc，来计算修正转向转矩Ta。转矩偏移控制量运算部91具有基础偏移运算部92、车速增益运算部93、过渡系数运算部94和乘法器95。上述基础偏移运算部92计算作为转向转矩偏移控制的基础补偿成分的基础偏移控制量Ka。上述车速增益运算部93基于车速V计算基础偏移控制量Eta 的增益(以下称为“车速增益Kv”)。上述过渡系数运算部94计算表示转向盘2的转向状态的过渡系数Kss。上述乘法器95使基础偏移控制量Ka、车速增益Kv和过渡系数Kss相乘，来计算转矩偏移控制量^b。基础偏移运算部92如下所述计算基础偏移控制量Ka。a.随着转向转矩τ变大，基础偏移运算部92计算出更大的值作为基础偏移控制量肚^即，随着转向转矩τ变大，增大目标辅助力。b.在转向转矩τ为规定值以上时，相对于转向转矩τ，基础偏移运算部92将基础偏移控制量Eta维持为一定值。车速增益运算部93如下所述计算车速增益Kv。a.随着车速V变大，车速增益运算部93计算出更大的值作为车速增益Kv。b.在车速V为规定值以上时，相对于车速V，车速增益运算部93将车速增益Kv维
持为一定值。过渡系数运算部94基于转向转矩τ的方向和电机速度《m，计算与转向盘2的转向状态即“开始转向状态”、“回轮状态”和“保持转向状态”的各个对应的过渡系数Kss。防止急剧变化处理部96对转矩偏移控制量运算部91输出的转矩偏移控制量肚比通过低通滤波器进行滤波处理，将其结果作为转矩偏移控制量Etc输出至加法器97。低通滤波器构成为用于减少转矩偏移控制量Kb的急剧变化的滤波器。参照图3，说明过渡系数Kss的计算方法的详细内容。过渡系数运算部94使用转向转矩τ的方向以及电机速度ω m和过渡系数Kss相关联的两个图表，计算过渡系数Kss。即，使用转向转矩τ的符号为正时的图表(图3(a)) 和转向转矩τ的符号为负时的图表(图3(b))来计算过渡系数Kss。如图3(a)所示，在转向转矩τ的符号为正时的图表中，利用判定值coa和判定值-coa将电机速度com的区域划分为三个。即，划分为电机速度为判定值coa以上的区域RA、电机速度ωm为判定值-ωa以下的区域RB、电机速度com小于判定值coa并且大于判定值-ωa的区域RC。区域RA设定为转向盘2的转向状态为“开始转向状态”时的区域。区域RB设定为转向盘2的转向状态为“回轮状态”时的区域。区域RC设定为转向盘2的转向状态为“保持转向状态”时的区域。在区域RA中，过渡系数Kss设定为“0”。在区域RB中，过渡系数Kss设定为“ 1”。 在区域RC中，以随着电机速度ωm从判定值ω a向判定值-ω a减少而从“0”向“ 1 ”增加的方式，设定过渡系数Kss。如图3(b)所示，在转向转矩τ的符号为负时的图表中，利用判定值coa和判定值-coa将电机速度com的区域划分为三个。即，划分为电机速度为判定值-coa以下的区域RA、电机速度com为判定值coa以上的区域RB、电机速度com小于判定值coa并且大于判定值的区域RC。区域RA设定为转向盘2的转向状态为“开始转向状态”时的区域。区域RB设定为转向盘2的转向状态为“回轮状态”时的区域。区域RC设定为转向盘2的转向状态为“保持转向状态”时的区域。在区域RA中，过渡系数Kss设定为“O”。在区域RB中，过渡系数Kss设定为“ 1”。 在区域RC中，以随着电机速度ωπι从判定值-coa向判定值ωa增加而从“O”向“ 1”增加的方式，设定过渡系数Kss。如上所述过渡系数运算部94基于转向转矩τ的方向(转向转矩τ的符号)和转向盘2的旋转方向(电机速度com的符号)，判定转向盘2的转向状态。S卩，在转向转矩 τ的符号和电机速度的符号一致时判定为“开始转向状态”。在转向转矩τ的符号和电机速度ωπι的符号不一致时判定为“回轮状态”。在“中立状态”以外时，在电机速度com 为“O”或其附近时，判定为“保持转向状态”。在转向转矩偏移控制中，在转向盘2的转向状态为“保持转向状态”或“回轮状态” 时，以利用其修正转向转矩Ta使基本控制量Ias增大的方式计算转矩偏移控制量Kc。由此，能够减少为了维持“保持转向状态”所需要的驾驶员的力量，并且能够抑制在从“保持转向状态”向“回轮状态”过渡时驾驶员的不舒适的感受。此外，在“开始转向状态”时作为转矩偏移控制量Etc计算出“0”，8卩，不利用转矩偏移控制量Etc进行转向转矩τ的修正，因此，能够抑制由于施加过大的辅助力而导致驾驶员感觉到不舒适的现象，即驾驶员感觉到 “转向盘轻”的现象的发生。 如上所述在转向转矩偏移控制中使用的电机速度ω m基于电机电压Vm、电机电流 Lii和电机电阻Rm计算得出。因此，为了精确地进行转向转矩偏移控制，作为电机速度ωπι要求计算出与实际值更接近的值。但是，电机电阻Rm受到电机21的温度、电机电流Lii等的影响而变化，因此，在基于不反映这些影响的电机电阻Rm计算电机速度ωπι的情况下，电机速度com可能大幅偏离实际的电机速度。于是，电子控制装置30基于电机电压Vm和电机电流Lii来更新电机电阻Rm，作为用于使在各种运算中使用的电机电阻Rm与实际的电机电阻的偏离变小的处理，进行“电机电阻更新处理”。参照图4，说明“电机电阻更新处理”的顺序。另外，该处理预先存储于存储部，并且利用微机40在每个规定的运算周期反复进行。在步骤SllO中，取得电机电流Ln和电机电压Vm。在步骤S120中，基于上述⑵式计算感应电压EX。在步骤S130中，判定感应电压EX是否大于第一判定值GA。此外，在下一步骤S140 中，判定感应电压EX是否大于第二判定值GB。然后，基于步骤S130和S140的判定处理的至少一方的结果，如以下的(A) (C)所示选择电机电阻Rm的更新方式。(A)在步骤S130中判定为感应电压EX大于第一判定值GA时，推测转向盘2的转向状态处于“旋转状态”。即，推测是不适合更新电机电阻Rm的时期。因此，不进行电机电阻Rm的更新而暂时结束本处理。(B)在步骤S130中判定为感应电压EX为第一判定值GA以下，且在步骤S140中判定为感应电压EX为第二判定值GB以下时，在步骤S150中，计算电机电压Vm除以电机电流 ^ii的值(以下称为“除法运算值DX”)，该除法运算值DX作为新的电机电阻Rm被存储。在感应电压EX为第二判定值GB以下时，因为感应电压EX充分小，所以能够看作为“0”。由此，如上所述基于(3)式计算电机电阻Rm。此外，能够推测此时转向盘2的转向状态为“中立状态”或“保持转向状态”。(C)在步骤S130中判定为感应电压EX为第一判定值GA以下，且在步骤S140中判定为感应电压EX大于第二判定值GB时，在步骤S160中，基于下述(4)式计算电机电阻 Rm。Rm — yxXRmold+yyX (Vm/Im)......(4)“Vm”表示从电压传感器51输入的电机电压Vm。“Im”表示从电流传感器52输入的电机电流Lii。“Rmold”表示此时存储于存储部的电机电阻Rm(以下称为“更新前的电机电阻 Rmold”)。“ Y χ”表示相对于更新前电机电阻Rmold的权重系数。" yy"表示相对于(Vm/Im)的权重系数。S卩，在步骤S160中，基于上述(4)式通过“更新前电机电阻Rmold”和‘‘Vm/lm”的加权平均计算新的电机电阻Rm。加权系数Yx通过将感应电压EX应用于图5所示的图表而计算得到。加权系数 Yy通过(I-Yx)的计算式计算得到。即，加权系数Yx和加权系数Yy的相加值为“1”。在图5的图表中，利用系数α和电机电压Vm的绝对值的乘积(以下称为“分界值”)，将感应电压EX的区域划分为多个区域。在相邻的分界值之间，对于感应电压EX设定相同的加权系数Yx。对于电机电压Vm的各系数α，设定“α1> α2 > α3> α4> α 5”的关系。各加权系数Yx设定“1 > Yl > Υ2 > γ3 > y4> Y 5”的关系。由此，随着感应电压EX成为接近第一判定值GA的值，电子控制装置计算成为接近更新前电机电阻Rmold的值。另一方面，随着感应电压EX成为接近第二判定值GB的值，计算成为接近“Vm/lm “的值。随着感应电压EX变大，感应电压EX对电机电阻Rm的推测精度的影响变大，因此， 为了抑制推测精度的下降，优选使更新前电机电阻Rmold对新计算出的电机电阻Rm的反映程度变大。因此，在图5的图表中，以随着感应电压EX变大，加权系数Yx计算成为更大的值的方式，规定感应电压EX和加权系数Yx的关系。参照图6，说明“电机电阻更新处理”的实施方式的一个例子。其中，时刻tl 时刻t5的期间表示，在使转向盘2向一个方向旋转的过程中保持转向盘2的位置，之后使转向盘2再次向该方向旋转的状态。时刻t6 时刻tlO的期间表示，在使转向盘2向与时刻 tl 时刻t5的期间的旋转方向相反的方向旋转的过程中，保持转向盘2的位置，之后使转向盘2再次向该方向旋转的状态。时刻tl，即感应电压EX的绝对值大于第一判定值GA时，不进行电机电阻Rm的更新处理。此时，推测转向盘2的转向状态为“旋转状态”，即是不适合更新电机电阻Rm的时期，因此不更新电机电阻Rm。时刻t2时，即感应电压EX的绝对值为第一判定值GA以下并且大于第二判定值GB 时，利用除法运算值DX和更新前电机电阻Rmold的加权平均来计算电机电阻Rm。此时计算出的电机电阻Rm作为新的电机电阻Rm存储于存储部。时刻t3，即感应电压EX的绝对值为第二判定值GB以下时，计算除法运算值DX，将该除法运算值DX作为新的电机电阻Rm进行存储。此时，推测为转向盘2的转向状态为“中立状态”或“保持转向状态”。此外，感应电压EX被视为“O”。因此，基于(3)式正确地计算电机电阻Rm。时刻t4时，即感应电压EX的绝对值变得大于第二判定值GB时，电机电阻Rm基于除法运算值DX和更新前的电机电阻Rm的加权平均求取。然后，此时求得的值作为新的电机电阻Rm被存储。时刻t5时，即感应电压EX的绝对值大于第一判定值GA时，不进行电机电阻Rm的更新处理。在时刻t5 时刻t6的期间也同样是感应电压EX的绝对值大于第一判定值GA， 因此不进行电机电阻Rm的更新处理。时刻t7时，即感应电压EX的绝对值为第一判定值GA以下并且大于第二判定值GB 时，利用除法运算值DX和更新前电机电阻Rmold的加权平均来计算电机电阻Rm。此时计算出的电机电阻Rm作为新的电机电阻Rm存储于存储部。时刻伪，即感应电压EX的绝对值为第二判定值GB以下时，计算除法运算值DXJf 该除法运算值DX作为新的电机电阻Rm进行存储。此时，感应电压EX被视为“O”。因此，基于⑶式准确地计算电机电阻Rm。时刻t9时，即感应电压EX的绝对值变得大于第二判定值GB时，电机电阻Rm基于除法运算值DX和更新前的电机电阻Rm的加权平均求取。然后，此时求得的值作为新的电机电阻Rm被存储。
时刻110时，即感应电压EX的绝对值大于第一判定值GA时，不进行电机电阻Rm 的更新处理。此外，在时刻tio之后的期间也同样是感应电压EX的绝对值大于第一判定值 GA,因此不进行电机电阻Rm的更新处理。(实施方式的效果)根据本实施方式的电动动力转向装置1，能够得到以下的效果。(1)在本实施方式中，基于电机21的感应电压EX小于第一判定值GA，来更新电机电阻Rm。在该结构中，在电机21的感应电压EX小于第一判定值GA时，即感应电压EX对电机21的电阻的推测精度的影响小时，电机电阻Rm被更新。因此，新设定的电机电阻Rm与实际的电机21的电阻的偏差能够较小。(2)在本实施方式中，在感应电压EX小于第二判定值GB时，作为电机电压Vm除以电机电流Lii所得的值的除法运算值DX被设定为新的电机电阻Rm。在感应电压EX没有对电机21的电阻的推测精度造成影响时，优选适当反应实际的电机21的电阻的值，即基于电机电压Vm和电机电流Lii计算出的电机21的电阻(除法运算值DX)被设定为新的电机电阻Rm。但是，实际上如上所述感应电压EX对电机21的电阻的推测精度造成影响，而且随着感应电压EX变大，除法运算值DX的精度变低，除法运算值DX偏离实际的电机21的电阻。在上述结构中，鉴于该点，在电机21的感应电压EX小于第二判定值GB时，即推测为除法运算值DX的精度较高时，将除法运算值DX设定为新的电机电阻Rm，因此，能够使新设定的电机电阻Rm与实际的电机21的电阻的偏差较小。(3)在本实施方式中，在感应电压EX大于第二判定值GB并且为第一判定值GA以下时，基于此时设定的更新前的电机电阻Rmold(前次电机电阻)，和作为电机电压Vm除以电机电流Lii所得的值的除法运算值DX，计算电机电阻Rm，并将其设定为新的电机电阻Rm。在由于电机21的感应电压EX的影响导致推测为除法运算值DX的精度低的情况下，在将该除法运算值DX直接设定为新的电机电阻Rm时，新设定的电机电阻Rm与实际的电机21的电阻的偏差可能变大。因此，在感应电压EX为第一判定值GA以下并且大于第二判定值GB时，虽然与感应电压EX大于第一判定值GA时相比，感应电压EX对电机21的电阻的推测精度的影响较小，但也不优选将除法运算值DX设定为新的电机电阻Rm。在上述结构中，鉴于该点，基于更新前的电机电阻Rmold(前次电机电阻)和除法运算值DX计算新的电机电阻Rm，因此，与将除法运算值DX直接设定为新的电机电阻Rm的结构相比较，新设定的电机电阻Rm与实际的电机21的电阻的偏差能够变小。(4)在本实施方式中，在感应电压EX大于第二判定值GB并且为第一判定值GA以下时，通过更新前的电机电阻Rmold(前次电机电阻)和除法运算值DX的加权平均，计算新的电机电阻Rm。随着电机21的感应电压EX变成接近第二判定值GB的值，即随着电机21的感应电压EX变小，感应电压EX对除法运算值DX的推测精度的影响变小。在上述结构中，鉴于该点，随着感应电压EX变成接近第二判定值GB的值，使除法运算值DX的权重与更新前的电机电阻Rmold (前次电机电阻)的权重相比变大，因此，新设定的电机电阻Rm与实际的电机21的电阻的偏差能够变小。
(第二实施方式)本实施方式的电动动力转向装置1相当于将第一实施方式的电动动力转向装置1 的“电机电阻更新处理”变更为以下所说明的内容的结构。另外，对于其它点采用与第一实施方式的电动动力转向装置1同样的结构。因此，以下详细说明与第一实施方式不同的点， 对于与第一实施方式共用的结构标注相同的符号，省略其说明的一部分或全部。在电机21中电感L足够小。因此，电感L对感应电压EX的影响很小。因此，通过将上述⑵式的“L”看作“0”，能够变形为下述(5)式。EX = Vm-RmXIm......(5)在计算感应电压EX时，仅使用在前一运算周期更新的电机电阻Rm的情况下，感应电压EX和电机电阻Rm的值可能会发散。于是，电子控制装置30在更新电机电阻Rm时将更新前的电机电阻Rm作为存储值(以下称为“存储电机电阻Rmm“)依次存储于存储部，通过下述(7)式计算感应电压EX，该(7)式将上述(5)式的电机电阻Rm置换为电机电阻Rm 和多次的运算周期的存储电机电阻Rmm的平均值(以下称为“平均电机电阻Rmavg”)。Rmavg = (Rm+Rmm(l)+......+Rmm (n))/(n+l)......(6)“ Rmm”表示存储电机电阻Rmm。“Rmavg”表示“Rm”和从在Rm的前一次的运算周期更新的“Rmm” ( "Rmm(I)，，)直到在Rm的前η次的运算周期更新的“Rmm” ( “Rmm (η)”)的平均值。参照图7，说明“电机电阻更新处理”的顺序。在该处理中，经过图4的步骤SllO之后，进行以下的各处理。在步骤S210中基于上述(6)式计算平均电机电阻Rmavg。在步骤S220中，基于将上述(5)式的电机电阻Rm置换为平均电机电阻Rmavg的下述(7)式计算感应电压EX。EX — Vm-RmavgXIm......(7)然后，使用在步骤S220中计算出的感应电压EX，进行图4的步骤S130以后的处理。(实施方式的效果)根据本实施方式的电动动力转向装置1，在第一实施方式的⑴ ⑷的效果之外，能够得到以下的效果。(5)在本实施方式中，基于电机的电压方程式计算感应电压EX。由此，能够仅利用电机电压Vm、电机电阻Rm和电机电流Ln计算感应电压EX。此外，使用将电压L看作“0”的(5)式计算感应电压EX，因此，与使用(2)式计算感应电压EX的情况相比，项以及常数较少。由此能够减小运算负担。(6)在本实施方式中，利用将电机电阻Rm置换为基于存储电机电阻Rmm计算出的平均电机电阻Rmavg的(7)式，计算感应电压EX。因此，与仅使用电机电阻Rm计算感应电压EX的情况相比较，感应电压EX的值难以发散。由此，能够抑制感应电压EX的推测精度的下降。(第三实施方式)本实施方式的电动动力转向装置1相当于将第一实施方式的电动动力转向装置1 的“电机电阻更新处理”变更为以下所说明的内容的结构。另外，对于其它点采用与第一实施方式的电动动力转向装置1同样的结构。因此，以下详细说明与第一实施方式不同的点， 对于与第一实施方式共用的结构标注相同的符号，省略其说明的一部分或全部。在“dlm/ds”小的时候，“LX (dlm/ds)”的项更接近“0”。即，在上述(5)式中，在 “dlm/ds”足够小时，“LX (dlm/ds) ”的项对感应电压EX造成的影响变得更小。因此，在本实施方式中，在“dlm/ds”足够小时计算感应电压EX。参照图8说明“电机电阻更新处理”的顺序。在该处理中，在经过图4的步骤SllO之后，进行以下的各处理。在步骤S310中，判定电流变化率ID是否大于判定变化率DA。在步骤S310中判定为电流变化率ID大于判定变化率DA时，不进行电机电阻Rm的更新而暂时结束本处理。在步骤S310中判定为电流变化率ID为判定变化率DA以下时，进入步骤S320。在步骤S320中，基于上述(5)式计算感应电压EX。然后，使用在步骤S320中计算出的感应电压EX进行图4的步骤S130以后的处理。(实施方式的效果)根据本实施方式的电动动力转向装置1，在第一实施方式的⑴ ⑷的效果以及第二实施方式的(5)的效果之外，能够得到以下的效果。(7)在本实施方式中，在电流变化率ID为判定变化率DA以下时，基于电机的电压方程式计算感应电压EX。S卩，在“LX (dlm/ds)”的项对感应电压EX造成的影响更小时计算感应电压EX，因此，能够抑制计算出的感应电压EX与实际的电机的感应电压的偏差变大。(8)在本实施方式中，在电流变化率ID大于判定变化率DA时，使感应电压EX的计算和电机电阻Rm的计算挂起。因此，在电流变化率ID大于判定变化率DA时，能够使用于感应电压EX的计算和电机电阻Rm的计算的运算量变小。(其它实施方式)本发明的实施方式并不限于上述各实施方式，例如能够如下所述进行变更。此外， 以下的各变形例不仅能够应用于上述各实施方式，也能够相互组合不同的变形例以进行实施。在第一实施方式的“电机电阻更新处理”的步骤S120中，能够代替上述( 式，使用上述(5)式计算感应电压EX。在上述第一实施方式的“电机电阻更新处理”中，在步骤S120中利用电机的电压方程式计算感应电压EX，但也能够利用干扰观测器计算感应电压EXg。在第二实施方式的步骤S210中，能够代替平均电机电阻Rmavg，使用与下面的 (A) (C)对应的值。(A)电机电阻Rm和多次的运算周期的存储电机电阻Rmm的中间值。(B)n次前的运算周期的存储电机电阻Rmm (Rmm (n))。(C)多次的运算周期的存储电机电阻Rmm的平均值。第三实施方式的“电机电阻更新处理”的步骤S310的内容能够变更为下面的(A) 或(B)0(A)代替电流变化率ID是否为判定变化率DA以下的判定，判定电机电压Vm的时间变化量是否为判定值以上。然后，在该判定中得到肯定的结果时，进行感应电压EX的计算。此外，在得到否定的结果时，使感应电压EX的计算挂起。
(B)在电流变化率ID是否为判定变化率DA以下的判定之外，还判定电机电压Vm 的时间变化量是否为判定值以上。然后，在两个判定中得到肯定的结果时，进行感应电压EX 的计算。此外，在至少一个判定中得到否定的结果时，使感应电压EX的计算挂起(变形例 X)。在第三实施方式的“电机电阻更新处理”的步骤S310和上述(变形例X)中，能够代替电流变化率ID，使用电流指令值la、输出信号SA、转向转矩τ、目标辅助力、电机控制信号Sm、或占空比的指令值。此外，也能够代替电机电压Vm的时间变化量，使用电机电压的指令值。第一实施方式和第二实施方式的“电机电阻更新处理”的步骤S130的内容能够如下所述进行变更。即，在感应电压EX是否为第一判定值GA以下的判定之外，进行电流变化率ID是否为判定变化率DA以下的判定。然后，在两个判定中得到肯定的结果时，进行电机电阻Rm的更新。此外，在至少一个判定中得到否定的结果时，使电机电阻Rm的更新挂起。第一实施方式 第三实施方式的“电机电阻更新处理”的步骤S130的内容能够变更为下述㈧或⑶。(A)在感应电压EX是否为第一判定值GA以下的判定之外，进行电机电流Lii是否为判定值以上的判定。然后，在两个判定中得到肯定的结果时，进行电机电阻Rm的更新。此外，在至少一方的判定中得到否定的结果时，使电机电阻Rm的更新挂起。(B)在感应电压EX是否为第一判定值GA以下的判定之外，进行电机电压Vm是否为判定值以上的判定。然后，在两个判定中得到肯定的结果时，进行电机电阻Rm的更新。此外，在至少一方的判定中得到否定的结果时，使电机电阻Rm的更新挂起。能够以下述方式变更第一实施方式 第三实施方式的“电机电阻更新处理”的步骤S130的内容。即，能够判定感应电压EX相对于电机电压Vm是否足够小，在判定为足够小时进行电机电阻Rm的更新。此外，关于感应电压EX相对于电机电压Vm是否足够小的判定，例如能够基于“EX/Vm”是否小于判定值，或“Vm-EX”是否大于判定值进行判定。在电机21的感应电压EX相对于电机电压Vm足够小时，感应电压EX对电机电阻 Rm的推测精度造成的影响也变小。上述结构中，鉴于该点，电机电压Vm设定为相对于感应电压EX的判定值，因此，能够在感应电压EX对电机21的电阻的推测精度的影响小时，进行电机电阻Rm的更新(变形例Y)。在上述(变形例Y)中，能够代替电机电压Vm使用“电机电阻RmX电机电流Lu”。 即，在上述说明中能够采用将电机电压Vm理解为“电机电阻RmX电机电流Im”的结构。在电机21的感应电压EX相对于“电机电流LiiX电机电阻Rm”足够小时，感应电压EX对电机21的电阻的推测精度造成的影响也变小。在上述结构中，鉴于该点，上述乘积设定为相对于感应电压EX的判定值，因此，能够在感应电压EX对电机21的电阻的推测精度的影响小的时候更新电机电阻Rm。在第一实施方式 第三实施方式的“电机电阻更新处理”的步骤S130中使用的第一判定值GA能够设定为电机电流Lii或电机电压Vm越大则越大的值。在第一实施方式 第三实施方式的“电机电阻更新处理”的步骤S140中使用的第二判定值GB能够设定为电机电流Lii或电机电压Vm越大则越大的值。在第一实施方式 第三实施方式的“电机电阻更新处理”的步骤S160中，以“更新前的电机电阻Rmold”和“电机电压Vm/电机电流Im”的加权平均计算新的电机电阻Rm，但电机电阻Rm的计算方法也能够如下所述进行变更。即，“更新前的电机电阻Rmold”和“电机电压Vm/电机电流Im”的平均值能够作为新的电机电阻Rm计算得出。在第一实施方式 第三实施方式的“电机电阻更新处理”中，根据感应电压EX与电机电压Vm的比率来设定加权系数γχ，但加权系数Yx也能够如下所述计算得到。即，如图9所示，能够根据电机电阻Rm和电机电流Lii的积与感应电压EX的关系来设定加权系数
Y X。在图9的图表中，利用将系数β和电机电阻Rm与电机电流Lii的积的绝对值相乘的值(以下称为“分界值”)，将感应电压EX的区域划分为多个区域。在相邻的分界值之间， 对于感应电压EX设定相同的加权系数γχ。对于“RmXLii”的各系数β，设定为“ β 1 > β2> β3> β4> β 5”的关系。各加权系数Y χ设定为“1 > Y 1 > Υ2 > y3 > γ 4 > Y 5”的关系。在第一实施方式 第三实施方式的“电机电阻更新处理”中，以加权系数Yx相对于感应电压EX阶段性增加的方式，如图5的图表所示规定感应电压EX与加权系数Yx的关系，但也能够以加权系数Yx相对于感应电压EX线性增加的方式变更图表的内容。在第一实施方式 第三实施方式的“电机电阻更新处理”中，根据步骤S130和步骤S140的判定，在步骤S150或步骤S160的任一个中更新电机电阻Rm，但也能够变更为下述的㈧或⑶。(A)省略步骤S140和步骤S160。S卩，在感应电压EX为第一判定值GA以下时，电机电阻Rm更新为除法运算值。(B)省略步骤S140和步骤S150。S卩，在感应电压EX为第一判定值GA以下时，电机电阻Rm根据(4)式更新。在第一实施方式 第三实施方式中，为了准确地推测电机速度ωπι而更新电机电阻Rm，但更新后的电机电阻Rm也能够用于电机速度ω m的推测之外的其它运算处理。在第一实施方式 第三实施方式中，作为EPS致动器20的电机21设置了有刷的电机，但也能够代替有刷电机而设置无刷电机。在第一实施方式 第三实施方式中，将本发明应用于柱型的电动动力转向装置1， 但对于小齿轮型和齿条辅助型的电动动力转向装置也能够应用本发明。在该情况下，也能够通过采用基于上述实施方式的结构，得到与该实施方式的效果相符的效果。
权利要求
1.一种电动动力转向装置，其特征在于，具有对转向系统施加辅助力的电机，其中，更新电机电阻，该电机电阻是表示所述电机的电阻的值，在所述电机的感应电压为判定值以下时，更新所述电机电阻。
2.如权利要求1所述的电动动力转向装置，其特征在于，基于所述电机的电压，或者基于所述电机的电流和所述电机电阻相乘而得的值，设定所述判定值。
3.如权利要求1或2所述的电动动力转向装置，其特征在于，将比作为所述判定值的第一判定值小的值作为第二判定值，在所述感应电压小于所述第二判定值时，将作为所述电机的电压除以所述电机的电流而得的值的除法运算值设定为新的电机电阻。
4.如权利要求1 3中任一项所述的电动动力转向装置，其特征在于，将比作为所述判定值的第一判定值小的值作为第二判定值，在所述感应电压大于所述第二判定值并且为所述第一判定值以下时，基于作为此时所设定的电机电阻的前次电机电阻、和作为所述电机的电压除以所述电机的电流而得的值的除法运算值，计算电机电阻，将其设定为新的电机电阻。
5.如权利要求4所述的电动动力转向装置，其特征在于，在所述感应电压大于所述第二判定值并且为所述第一判定值以下时，通过所述前次电机电阻和所述除法运算值的加权平均来计算新的电机电阻，并且，在所述加权平均中，随着所述感应电压成为接近所述第二判定值的值，使所述除法运算值的权重相比于所述前次电机电阻的权重变大。
6.如权利要求1 5中任一项所述的电动动力转向装置，其特征在于，基于所述电机的电压方程式来计算所述电机的感应电压。
7.如权利要求6所述的电动动力转向装置，其特征在于，以所述电机的电流的时间变化量为电流判定值以下作为条件A，以所述电机的电压的时间变化量为电压判定值以下作为条件B，在所述条件A和所述条件B中的至少一方成立时，基于所述电机的电压方程式来计算所述电机的感应电压。
8.如权利要求6或7所述的电动动力转向装置，其特征在于，基于过去计算出的所述电机电阻来计算所述感应电压。
全文摘要
本发明提供一种电动动力转向装置，其具有对转向系统施加辅助力的电机，并更新作为表示该电机的电阻的值的电机电阻(Rm)。具体地说，在电机的感应电压(EX)小于第一判定值(GA)时，更新电机电阻(Rm)。此外，在感应电压(EX)小于第二判定值(GB)时，将作为电机电压(Vm)除以电机电流(Im)所得的值的除法运算值设定为新的电机电阻(Rm)。
文档编号B62D5/04GK102381350SQ20111026334
公开日2012年3月21日 申请日期2011年9月2日 优先权日2010年9月6日
发明者冷水由信, 前田真悟, 吉井康之, 小松逸人, 狩集裕二 申请人:株式会社捷太格特