[发明专利]电动助力转向装置的控制装置

说明书

电动助力转向装置的控制装置将流过同步电动机的三相电流转换为d轴电流和q轴电流，通过对d轴电流指令与d轴电流之间的偏差进行比例积分控制来运算d轴电压指令，通过对q轴电流指令与q轴电流之间的偏差进行比例积分控制来运算q轴电压指令，基于通过转换d轴电压指令和q轴电压指令而得到的三相电压指令来控制逆变器。在将q轴比例增益设为Kpq，将q轴电流控制系统的时间常数设为τq，将q轴电感或将d轴电感设为L，将大于0且小于1的常数设为Kq时，q轴比例增益根据以下运算式、即Kpq＝Kq/τq×L来设定。

技术领域

本发明涉及电动助力转向装置的控制装置。

背景技术

以往，作为电动助力转向装置用的辅助电动机，使用包括具有永磁体的转子的永磁体同步电动机。永磁体同步电动机也称为无刷电动机。作为控制永磁体同步电动机的方法，通常使用矢量控制。矢量控制是在将转子的磁极位置的方向设为d轴、将相对于d轴以电气角具有90度相位差的轴设为q轴时，对d轴和q轴的各个轴进行电流控制的控制。

在上述矢量控制中，对流过永磁体同步电动机的电流的指令值即电流指令和流过永磁体同步电动机的电流的检测值即检测电流之间的偏差进行比例积分控制、即PI控制。由此，运算施加给永磁体同步电动机的电压的指令值即电压指令。

这里，已知优选在将电流控制系统的响应角频率设为ωc、将d轴电感设为Ld、将q轴电感设为Lq时进行如下那样的比例增益设计(例如，参照非专利文献1和2)。即，作为比例增益设计，d轴比例增益被设定为ωc×Ld，q轴比例增益被设定为ωc×Lq。响应角频率ωc与电流控制系统的时间常数τc为几乎倒数的关系。

另外，已知使比例增益与基于磁饱和的d轴电感和q轴电感的变动相匹配地进行变动(例如，参照专利文献1)。

这里，在电动助力转向装置中，按照事先设计的设计值来设电流控制系统的时间常数是非常重要的。当实际的时间常数小于设计值时，电流控制系统中反馈包含在上述检测电流中的噪声分量，因此，从电动助力转向装置产生异响。其结果是会给车辆的乘务员带来不快感。另一方面，若实际的时间常数大于设计值，则永磁体同步电动机产生的转矩即辅助转向的转矩相对于转向转矩而产生响应延迟。其结果是车辆驾驶员感觉到的方向盘转向感恶化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2001－275381号公报

非专利文献

非专利文献1：节能的原理与设计法、科学信息出版株式会社、2013年7月发行(例如，参照p.101：式(4-9))

非专利文献2：AC驱动系统的无传感器矢量控制、株式会社欧姆社、电气学会·无传感器矢量控制的整理的相关调查专门委员会编、2016年9月发行(例如，参照p.102：式(2-39))。

发明内容

发明所要解决的技术问题

这里，在利用基于微机(microcomputer)、DSP(Digital Signal Processor：数字信号处理器)等运算器的离散时间控制来实现上述的矢量控制的情况下，伴随着矢量控制的运算按某个周期来进行，电压指令的更新也按该周期来进行。

在这样的情况下，若更新电压指令的周期与电流控制系统的时间常数相比并未足够小，则即使进行上述的比例增益设计，也不会按照设计值来得到电流控制系统的时间常数。

即，在利用离散时间控制来实现上述矢量控制的情况下，若更新电压指令的周期与电流控制系统的时间常数相比并未足够小，则即使进行上述的比例增益设计，实际的时间常数也相对于设计值而偏移。