[发明专利]电动助力转向设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动转向设备。

背景技术

近年来，车辆已经装备有用于辅助驾驶员的转向操作的电力转向设备。具有用作驱动源的无刷DC（直流）电机的电动转向设备（EPS，electric power steering apparatus）被广泛用作电力转向设备。通常，EPS包括用于驱动无刷DC电机的变换器装置。

由安装在车辆中的电池来供给用于变换器装置的电力。变换器装置包括六个半导体开关元件（FET，场效应晶体管）：三个半导体开关元件在电池侧，并且三个半导体开关元件在接地侧。为了驱动电池侧的三个FET，必须将比电池电压更高的电压供给至这三个FET的相应栅极。为此，EPS包括与电池分开的栅极驱动电源。

然而，传统EPS未设置有用于在电机控制出现任何异常的情况下指明异常是由FET还是由栅极驱动造成的装置。因此，例如，在无刷DC电机的仅一个相由于FET故障而断开的情况下，即使使用剩余的正常相的辅助控制是可能的，也必须停止辅助控制。总之，在传统EPS中，不能根据电机控制中的异常的因素来适当地运用在辅助控制与辅助停止控制之间进行切换的控制。

发明内容

本发明要解决的问题

本发明的目的是提供一种能够根据电机控制中的异常的因素适当地运用在辅助控制和辅助停止控制之间进行切换的控制的电动转向设备。

解决问题的方法

为了解决上述问题，根据本发明的第一方面，提供一种电动转向设备，该电动转向设备，包括：电机，该电机配置成将辅助力施加于转向系统；转矩传感器，该转矩传感器配置成对施加于转向系统的转向转矩进行检测；变换器装置，该变换器装置包括半导体开关元件并且配置成通过驱动半导体开关元件来驱动电机；栅极驱动电源，该栅极驱动电源配置成将电力供给至驱动变换器装置的栅极驱动电路；以及控制器，该控制器配置成基于转向转矩来控制变换器装置。控制器基于在栅极驱动电源上的电压降低的指示来将用于将辅助力施加于转向系统的辅助控制切换成用于停止辅助控制的辅助停止控制。

在这种配置中，基于在栅极驱动电源上的电压降低的指示，可将辅助控制切换成辅助停止控制。通过这样确定栅极驱动电源的电压的状态，在存在在栅极驱动电源的电压上的异常之外的因素的情况下，例如，在无刷DC电机的仅一个相断开而使用剩余正常相的辅助控制是可能的的情况下，可以继续辅助控制。因此，根据电机控制中的异常的因素，可以适当地控制辅助控制和辅助停止控制之间的切换。

在上述电动转向设备中，由栅极驱动电源的电压与变换器装置的电源电压之间的差来给出在栅极驱动电源上的电压降低的指示。优选的是，如果栅极驱动电源的电压相对于变换器装置的电源电压等于或高于电压阈值，则控制器运用辅助控制，并且如果栅极驱动电源的电压相对于变换器装置的电源电压不等于并且不高于电压阈值，则控制器运用辅助停止控制。

在这种配置中，由栅极驱动电源的电压与变换器装置的电源电压之间的差来给出在栅极驱动电源上的电压降低的指示。因此，可以基于栅极驱动电源的电压是否保持在比变换器装置的电源电压更高的电平来确定栅极驱动电源的电压的状态。因此，相比于仅基于栅极驱动电源的电压来在辅助控制和辅助停止控制之间进行切换的情况，可以扩展可能有辅助控制的电压区域。另外，在这种配置中，可以基于电压阈值来确定栅极驱动电源相对于变换器的电源电压的电压降低。也就是说，可以将栅极驱动电源的电压划分成正常电压区域和低于正常值的电压区域。因此，由于可以使用阈值来划分栅极驱动电源的电压区域，可以更加准确地运用在辅助控制和辅助停止控制之间进行切换的控制。

在上述电动转向设备中，由栅极驱动电源的电压来给出在栅极驱动电源上的电压降低的指示。优选的是，如果栅极驱动电源的电压等于或高于电压阈值，则控制器运用辅助控制，并且如果栅极驱动电源的电压低于电压阈值，则控制器运用辅助停止控制。

在这种配置中，基于电压阈值来确定栅极驱动电源的电压降低。从而，可以得到与权利要求2中描述的本发明的有益效果相同的有益效果。

在上述电动转向设备中，优选的是，控制器运用辅助限制控制，在辅助限制控制中在限制与目标辅助力对应的电流指令值的情况下运用辅助控制，并且控制器基于在栅极驱动电源上的电压降低的指示来运用辅助限制控制。

在这种配置中，控制器能够基于在栅极驱动电源上的电压降低的指示来运用辅助限制控制。这样，在栅极驱动电源的电压略低于正常值的电压区域中，运用辅助限制控制，从而约束在电机中流动的电流的值。因此，可以防止变换器装置的半导体开关元件过热而引起故障。