[发明专利]负载控制装置、电动动力转向装置以及负载控制装置的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种负载控制装置、电动动力转向装置以及负载控制装置的控制方法。

背景技术

已知通过马达产生与输入到方向盘的转轮扭矩相应的辅助力的电动动力转向装置。电动动力转向装置具备安装在马达与电源之间的逆变器电路以及对逆变器电路的开关元件进行接通和断开(ON/OFF)控制的控制器。各开关元件根据从控制器发送的PWM(脉宽调制)信号将电源与马达之间的连接在接通(ON)状态和断开(OFF)状态之间进行切换。

日本JP2007-189825A公开了在如上所述的电动动力转向装置中具备如下电压检测装置：将电流检测电阻以串联的方式安装于电源与开关元件之间，利用差动放大器将由电流检测电阻所产生的电压下降进行放大并检测。电压检测装置根据检测出的电压值来估计在逆变器电路中流动的电流值。

发明内容

用于解决问题的方案

差动放大器具有两个输入端子和一个输出端子，从输出端子输出输入端子间的电位差。电压检测装置在控制器的电源成为接通状态之后没有在差动放大器的输入端子间施加电压的状态下获取差动放大器的输出值并事先保存为初始值。之后，当在输入端子间施加电压时电压检测装置通过将差动放大器的输出值与事先保存的初始值进行比较来运算输入端子间的电压。

但是，在对两个输入端子施加了电压的状态下，差动放大器的输出值成为其特性上包含根据元件的不同而不同的输入偏置电压以及同相信号消除比的影响的值。因而，在由电压检测装置检测出的电压与实际的输入端子间电压之间产生误差，因此逆变器电路的电流值的检测精度有可能下降。

本发明的目的在于提供一种能够高精度地检测电路内的电流值的负载控制装置。

根据本发明的一种方式，负载控制装置具备：负载控制单元，其根据PWM信号使分别安装于将电源与负载之间进行连接的上臂以及下臂的开关元件进行接通和断开动作；电流检测用电阻，其串联连接于负载；差动放大器，其将电流检测用电阻所产生的电压进行放大并输出；以及电流运算单元，其根据差动放大器的输出值来运算在电流检测用电阻中流动的电流。负载控制单元能够切换待机状态和驱动状态，在该待机状态下交替地反复将开关元件中的一个设为接通而将开关元件中的另一个设为断开的状态和将开关元件中的一个设为断开而将开关元件中的另一个设为接通的状态，在该驱动状态下将开关元件均设为接通而在负载中流动电流。电流运算单元将在待机状态的情况下从差动放大器输出的值设定为偏置值，根据在驱动状态的情况下从差动放大器输出的值和偏置值来运算在电流检测用电阻中流动的电流。

附图说明

图1是表示搭载了本发明的实施方式所涉及的马达控制装置的电动动力转向装置的结构图。

图2是表示本发明的实施方式所涉及的马达控制装置的结构图。

图3是表示控制器所进行的处理内容的流程图。

图4A是用于说明输入偏置电压的图。

图4B是用于说明同相信号消除比的图。

图4C是用于说明同相信号消除比的图。

图5是表示差动放大器的输出值的时间变化的时序图。

具体实施方式

以下参照附图说明本发明的实施方式。

图1是表示搭载了本实施方式中的马达控制装置的电动动力转向装置1的结构图。

电动动力转向装置1具备：转轮机构2，其连结于方向盘(未图示)，对车轮(未图示)进行转轮；扭矩传感器3，其检测输入扭矩；作为负载的电动马达4(以下简单称为“马达4”)，其对转轮机构2赋予辅助扭矩；以及作为负载控制单元的控制器5，其被输入扭矩传感器3的检测信号并且控制马达4的输出。

转轮机构2具备：转向轴6，其连结于方向盘；小齿轮7，其形成于转向轴6；以及齿条8，其与小齿轮7啮合。当由于转向轴6的旋转而小齿轮7旋转时，与小齿轮7啮合的齿条8在轴向(车辆的左右方向)上移动，经由连接于齿条8的拉杆(tie rod)(未图示)来使车轮进行转轮。

转轮机构2还具备连结于转向轴6的蜗轮9以及与蜗轮9啮合的蜗杆10。蜗杆10连结于马达4的输出轴。当马达4驱动蜗杆10进行旋转时，通过驱动蜗轮9进行旋转来向转向轴6供给辅助扭矩。

扭矩传感器3安装在转向轴6的中途，检测驾驶员经由方向盘供给到转向轴6的输入扭矩。

控制器5根据从扭矩传感器3输入的扭矩检测信号来运算辅助扭矩、从而控制马达4的输出。