CN113228497B - 驱动控制装置、马达驱动装置及助力转向装置 - Google Patents

Abstract

驱动控制装置的一个方式是一种对马达的驱动进行控制的驱动控制装置，具备：第一逆变器，该第一逆变器与上述马达的绕组的一端连接；第二逆变器，该第二逆变器与相对于上述一端的另一端连接；第一控制电路，该第一控制电路对上述第一逆变器进行PWM控制；以及第二控制电路，该第二控制电路对上述第二逆变器进行PWM控制，在上述第一控制电路和上述第二控制电路中，PWM控制的载波信号的频率具有上述马达的最大转速与极对数的乘积以上的频率差。

Description

驱动控制装置、马达驱动装置及助力转向装置

技术领域

本发明涉及驱动控制装置、马达驱动装置以及助力转向装置。

背景技术

以往，已知有具有n相绕组(线圈)且这些线圈相互间无接线的无接线马达。另外，作为这种无接线马达的驱动方法，已知有在各相的线圈的两端连接有逆变器的被称为全桥的驱动系统。在全桥的无接线马达的驱动中，通常时由两个逆变器驱动，在异常时将一个逆变器切换为中性点而进行三相控制。并且，从降低故障率的观点出发，已知有通过两个控制电路控制两个逆变器的结构。例如在专利文献1中，第一控制部控制第一逆变器的驱动，第二控制部控制第二逆变器的驱动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-073097号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

如果从降低故障率的观点考虑，则优选不存在控制电路彼此共有的电路部分的独立驱动。但是，在全桥驱动系统的情况下，如果在各控制电路的PMW载波的信号中频率的同步偏移，则马达的转矩脉动恶化，成为噪音和振动等不良情况的原因。因此，本发明的目的之一在于，在确保各控制电路的独立性的同时，降低转矩脉动引起的不良情况。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的驱动控制装置的一个方式是一种对马达的驱动进行控制的驱动控制装置，具备：第一逆变器，该第一逆变器与上述马达的绕组的一端连接；第二逆变器，该第二逆变器与相对于上述一端的另一端连接；第一控制电路，该第一控制电路对上述第一逆变器进行PWM控制；以及第二控制电路，该第二控制电路对上述第二逆变器进行PWM控制，在上述第一控制电路和上述第二控制电路中，PWM控制的载波信号的频率具有上述马达的最大转速与极对数的乘积以上的频率差。另外，本发明的马达驱动装置的一个方式具备上述驱动控制装置和由上述驱动控制装置控制驱动的马达。

另外，本发明的助力转向装置的一个方式具备：上述驱动控制装置；由上述驱动控制装置控制驱动的马达；以及由上述马达驱动的助力转向机构。

发明效果

根据本发明，能够在确保各控制电路的独立性的同时，减少转矩脉动引起的不良情况。

附图说明

图1是示意性地示出本实施方式的马达驱动单元的典型的方框结构的图。

图2是示意性地示出本实施方式的马达驱动单元的典型的电路结构的图。

图3是示出流过马达的各相的各线圈的电流值的图。

图4是示意性地示出PWM控制下的开关动作中的电压施加的状态的图。

图5是示意性地示出PWM控制下的开关动作中的施加停止的状态的图。

图6是示出PWM信号的图。

图7是示出第一测试～第四测试的结果的图表。

图8是示出第五测试～第十一测试的结果的图表。

图9是示出电路布线不同的变形例中的马达驱动单元的电路结构的图。

图10是示意性地示出本实施方式的电动助力转向装置的结构的图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本公开的驱动控制装置、驱动装置及助力转向装置的实施方式。但是，为了避免以下的说明不必要地冗长，使本领域技术人员容易理解，有时省略必要以上的详细说明。例如，有时省略已熟知事项的详细说明或对实质上相同的结构的重复说明。

在本说明书中，以将来自电源的电力提供给具有三相(U相、V相、W相)绕组(有时记作“线圈”)的三相马达的驱动控制装置为例，说明本公开的实施方式。然而，将来自电源的电力提供给具有四相或五相等n相(n为4以上的整数)绕组的n相马达的驱动控制装置也在本发明的范畴内。

(马达驱动单元1000的结构)

图1是示意性地示出本实施方式的马达驱动单元1000的方框结构的图。马达驱动单元1000具备逆变器101、102、马达200以及控制电路301、302。

在本说明书中，对具有马达200作为构成要素的马达驱动单元1000进行说明。具有马达200的马达驱动单元1000相当于本发明的驱动装置的一例。但是，马达驱动单元1000也可以是构成要素省略了马达200的、用于驱动马达200的装置。省略了马达200的马达驱动单元1000相当于本发明的驱动控制装置的一例。

马达驱动单元1000通过两个逆变器101、102将来自电源(图2的403、404)的电力转换为向马达200提供的电力。逆变器101、102例如能够将直流电力转换为作为U相、V相以及W相的模拟正弦波的三相交流电力。两个逆变器101、102分别包括电流传感器401、402。

马达200例如是三相交流马达。马达200具有U相、V相和W相的线圈。线圈的卷绕方式例如是集中卷绕或分布卷绕。

第一逆变器101与马达200的线圈的一端210连接，对该一端210施加驱动电压，第二逆变器102与马达200的线圈的另一端220连接，对该另一端220施加驱动电压。在本说明书中，部件(构成要素)彼此的“连接”只要没有特别说明，就是指电连接。

控制电路301、302包括微控制器341、342等，这将在后文中详细描述。控制电路301、302基于来自电流传感器401、402和角度传感器321、322的输入信号控制逆变器101、102的驱动电压。作为控制电路301、302对逆变器101、102的控制方法，例如使用从矢量控制、直接转矩控制(DTC)中选择的控制方法。参照图2，对马达驱动单元1000的具体的电路结构进行说明。图2是示意性地示出本实施方式的马达驱动单元1000的电路结构的图。

马达驱动单元1000分别与独立的第一电源403和第二电源404连接。电源403、404生成规定的电源电压(例如12V)。作为电源403、404，例如使用直流电源。但是，电源403、404可以是AC-DC转换器或DC-DC转换器，也可以是电池(蓄电池)。在图2中，作为一例，示出了第一逆变器101用的第一电源403和第二逆变器102用的第二电源404，但马达驱动单元1000也可以与第一逆变器101和第二逆变器102共用的单一电源连接。另外，马达驱动单元1000也可以在内部具备电源。

马达驱动单元1000具备与马达200的一端210侧对应的第一系统和与马达200的另一端220侧对应的第二系统。第一系统包括第一逆变器101和第一控制电路301。第二系统包括第二逆变器102和第二控制电路302。第一系统的逆变器101和控制电路301由第一电源403供电。第二系统的逆变器102和控制电路302由第二电源404供电。

第一逆变器101包括具有三个支路的桥电路。第一逆变器101的各支路具备连接在电源和马达200之间的高侧开关元件以及连接在马达200和接地之间的低侧开关元件。具体而言，U相用支路具备高侧开关元件113H和低侧开关元件113L。V相用支路具备高侧开关元件114H和低侧开关元件114L。W相用支路具备高侧开关元件115H和低侧开关元件115L。作为开关元件，例如使用场效应晶体管(MOSFET等)或绝缘栅双极型晶体管(IGBT等)。另外，在开关元件为IGBT的情况下，二极管(续流)与开关元件反并联连接。

第一逆变器101例如作为用于检测流过U相、V相及W相的各相绕组的电流的电流传感器401(参照图1)，在各支路中分别具备分流电阻113R、114R及115R。电流传感器401具备检测流过各分流电阻的电流的电流检测电路(未图示)。例如，分流电阻可以连接在低侧开关元件113L、114L及115L与接地之间。分流电阻的电阻值例如为0.5mΩ～1.0mΩ左右。

分流电阻的数量可以不是三个。例如，也可以使用U相、V相用的两个分流电阻113R、114R、V相、W相用的两个分流电阻114R、115R、或者U相、W相用的两个分流电阻113R、115R。所使用的分流电阻的数量以及分流电阻的配置可以考虑产品成本以及设计规格等而适当决定。

第二逆变器102包括具有三个支路的桥电路。第二逆变器102的各支路具备连接在电源和马达200之间的高侧开关元件以及连接在马达200和接地之间的低侧开关元件。具体而言，U相用支路具备高侧开关元件116H和低侧开关元件116L。V相用支路具备高侧开关元件117H和低侧开关元件117L。W相用支路具备高侧开关元件118H和低侧开关元件118L。与第一逆变器101同样地，第二逆变器102例如具备分流电阻116R、117R以及118R。

马达驱动单元1000包括电容器105、106。电容器105、106是所谓的平滑电容器，通过吸收由马达200产生的环流电流来使电源电压稳定，抑制转矩脉动。电容器105、106例如是电解电容器，容量以及使用的个数根据设计规格等适当决定。

再次参考图1。控制电路301、302例如具备电源电路311、312、角度传感器321、322、输入电路331、332、微控制器341、342、驱动电路351、352以及ROM361、362。控制电路301、302连接到逆变器101、102。第一控制电路301控制第一逆变器101，第二控制电路302控制第二逆变器102。

控制电路301、302能够控制作为目标的转子的位置(旋转角)、旋转速度以及电流等来实现闭环控制。旋转速度例如通过对旋转角(rad)进行时间微分而得到，用转子在单位时间(例如1分钟)内旋转的转速(rpm)示出。控制电路301、302也能够控制作为目标的马达转矩。控制电路301、302为了进行转矩控制可以具备转矩传感器，但即使省略转矩传感器也能够进行转矩控制。另外，也可以代替角度传感器321、322而具备无传感器算法。电源电路311、312生成控制电路301、302内的各块所需的DC电压(例如3V、5V)。

角度传感器321、322例如是分解器或霍尔IC。角度传感器321、322也可以通过具有磁阻(MR)元件的MR传感器和传感器磁铁的组合来实现。角度传感器321、322检测马达200的转子的旋转角，并将示出检测到的旋转角的旋转信号输出到微控制器341、342。根据马达控制方法(例如无传感器控制)，有时省略角度传感器321、322。

输入电路331、332接收由电流传感器401、402检测出的马达电流值(以下记为“实际电流值”)。输入电路331、332根据需要将实际电流值的电平转换为微控制器341、342的输入电平，将实际电流值输出给微控制器341、342。输入电路331、332是模拟数字转换电路。

微控制器341、342接收由角度传感器321、322检测出的转子的旋转信号，并且接收从输入电路331、332输出的实际电流值。微控制器341、342根据实际电流值和转子的旋转信号等设定目标电流值，生成PWM信号，将生成的PWM信号输出到驱动电路351、352。例如，微控制器341、342生成用于控制逆变器101、102中的各开关元件的开关动作(接通或断开)的PWM信号。

各微控制器341、342具有内部时钟371、372。各微控制器341、342中的PWM信号的生成根据来自内部时钟371、372的时钟信号来执行。即，各微控制器341、342对从内部时钟371、372的振子得到的时钟信号进行频率变换，生成PWM控制的载波信号。

各微控制器341、342生成的PWM信号的基本频率(即PWM控制中的载波信号的频率)在微控制器341、342彼此之间具有例如1kHz这样的频率差。其结果是，如后面详细叙述的那样，即使产生由频率差引起的转矩脉动，也在充分高频的区域产生。因此，伴随转矩脉动的噪音和振动等偏离人能够感知的频率区域，抑制对人来说不愉快的噪音和振动。

驱动电路351、352典型的是栅极驱动器。驱动电路351、352根据PWM信号生成控制第一逆变器101和第二逆变器102中的各开关元件的开关动作的控制信号(例如栅极控制信号)，并将生成的控制信号提供给各开关元件。微控制器341、342可以具有驱动电路351、352的功能。在这种情况下，省略驱动电路351、352。

ROM361、362例如是可写存储器(例如PROM)、可重写存储器(例如闪存)或只读存储器。ROM361、362存储包括用于使微控制器341、342控制逆变器101、102等的指令组的控制程序。例如，控制程序在启动时暂时在RAM(未图示)中展开。

(马达驱动单元1000的动作)

以下，说明马达驱动单元1000的动作的具体示例，主要说明逆变器101、102的动作的具体示例。

控制电路301、302通过使用第一逆变器101和第二逆变器102两者进行三相通电控制来驱动马达200。具体而言，控制电路301、302通过对第一逆变器101的开关元件和第二逆变器102的开关元件进行开关控制来进行三相通电控制。图3是示出流过马达200的各相的各线圈的电流值的图。

图3例示了在按照三相通电控制来控制第一逆变器101和第二逆变器102时对流过马达200的U相、V相和W相的各线圈的电流值进行标绘而得到的电流波形(正弦波)。图3的横轴示出马达电角度(deg)，纵轴示出电流值(A)。I_pk示出各相的最大电流值(峰值电流值)。另外，逆变器101、102除了图3例示的正弦波以外，例如也可以使用矩形波来驱动马达200。

图3例示的电流波形是通过对马达200施加与这样的电流波形对应的波形的电压而产生的。并且，这样的电压是通过第一逆变器101的开关元件和第二逆变器102的开关元件利用PWM控制以例如20kHz这样的高速进行开关而产生的。图4和图5是示意性地示出PWM控制下的开关动作的图，图4示出电压施加的状态，图5示出施加停止的状态。

在图4和图5中，示出了逆变器101、102所具有的支路中的例如U相的支路。如上所述，在U相的支路中包含第一逆变器101侧的高侧开关元件113H和低侧开关元件113L、第二逆变器102侧的高侧开关元件116H和低侧开关元件116L。

第一逆变器101侧的高侧开关元件113H和低侧开关元件113L不同时成为导通状态，在一方成为导通状态的情况下，另一方成为断开状态。第二逆变器102侧的高侧开关元件116H和低侧开关元件116L也同样，不同时成为导通状态。

在对马达200的绕组施加电压的情况下，在两个逆变器101、102的一方(图4的情况下为第二逆变器102)中，高侧开关元件113H、116H成为导通状态，在另一方(图4的情况下为第一逆变器101)中，低侧开关元件113L、116L成为导通状态。其结果是，电流从上述一方侧向上述另一方侧如图中的箭头那样流动。

在施加停止时，所有的开关元件成为断开状态。在刚成为断开状态之后，在电容器(图2的105、106)中流过来自马达200的环流电流，但之后不流过电流。另外，环流电流对马达200的转矩没有贡献。

在两个逆变器101、102中，图4所示的电压施加的状态和图5所示的施加停止的状态以高速反复。逆变器101、102中的电压施加和施加停止的反复根据由控制电路301、302的微控制器341、342生成的PWM信号来执行。图6是示出PWM信号的图。

PWM信号是2值的脉冲信号，示出电压施加的第一值和示出施加停止的第二值交替产生。PWM信号的脉冲以周期T0反复，周期T0被分为第一值的持续时间T1和第二值的持续时间T2。

PWM信号如上所述是例如20kHz这样的高频信号，因此周期T0为例如50μ秒这样的短周期。因此，施加给马达200的有效的电压(有效电压)成为在周期T0中被平均的电压，周期T0与第一值的持续时间T1之比(占空比)等于电源电压与有效电压之比。有效电压例如是与如图3所示的电流波形那样变化的电流值对应地随时间变化的电压。有效电压的这种时间变化通过由微控制器341、342控制PWM信号的占空比来实现。

两个微控制器341、342分别生成周期T0的载波信号，根据该载波信号生成PWM信号，但如上所述，微控制器341、342彼此在载波信号的频率上存在差异。因此，在微控制器341、342之间周期T0不一致，PWM信号彼此之间的频率的同步偏移。这样的同步偏差在马达200中产生转矩脉动。这里，说明由PWM信号彼此的频差产生的转矩脉动的模拟测试。表1示出了从第一测试到第四测试的测试条件。

[表1]

测试号	频率差	第一逆变器的PWM频率	第二逆变器的PWM频率
				1	50Hz	20.0kHz	19.95kHz
2	5Hz	20.0kHZ	19.995kHz
				3	0.5Hz	20.0kHz	19.9995kHz
4	0.05Hz	20.0kHz	19.99995kHz

在第一测试～第四测试中，为了驱动第一逆变器101而由第一控制电路301的微控制器341生成的PWM信号的频率(第一系统的频率)被固定为20kHz。并且，为了驱动第二逆变器102而由第二控制电路302的微控制器342生成的PWM信号的频率(第二系统的频率)被变更。在第一测试中，第二系统的频率被设定为19.95kHz，第一系统与第二系统的频率差为50Hz。在第二测试中，第二系统的频率被设定为19.995kHz，第一系统与第二系统的频率差为5Hz。在第三测试中，第二系统的频率被设定为19.9995kHz，第一系统与第二系统的频率差为0.5Hz。在第四测试中，第二系统的频率被设定为19.99995kHz，第一系统与第二系统的频率差为0.05Hz。图7是示出第一测试～第四测试的结果的图表。图7中示出了三维图表，高度轴示出转矩强度，左进深方向的轴示出频率，右进深方向的轴示出测试号。图表中的500Hz附近的大的峰值是与马达的转速相当的频率成分的峰值，不是转矩脉动。

在示出第一测试的结果的图表中，在数百Hz的频率区域中有很多峰值，相当于频率差的2倍的100Hz位置的峰值特别大。可知在第一测试的条件下，产生与该大的峰值相当的大的转矩脉动。

在第二测试～第四测试中，在数百Hz的频率区域中不产生大的峰值。因此，可知如果频率差为5Hz左右以下，则几乎不产生转矩脉动。但是，例如在石英振子的时钟元件的情况下，由于石英振子的个体差异等而容易产生例如10Hz以上的频率差，难以在独立的微控制器341、342之间将频率抑制在5Hz左右以下。因此，相反地进行扩大频差的模拟测试。表2示出了从第五测试到第十一测试的测试条件。

表2

测试号	频率差	第一逆变器的PWM频率	第二逆变器的PWM频率
				5	0Hz	20.0kHz	20.0kHz
6	+1000Hz	21.0kHz	20.0kHz
				7	-1000Hz	20.0kHz	19.0kHz
8	+500Hz	20.5kHz	20.0kHz
				9	-500Hz	20.0kHz	19.5kHz
10	+100Hz	20.1kHz	20.0kHz
				11	-100Hz	20.0kHz	19.9kHz

在第五测试中，第一系统的频率和第二系统的频率都被设定为基本频率20.0kHz，第一系统与第二系统的频率差为0Hz。即，在第一系统和第二系统中PWM信号的频率完全同步。

在第六测试中，将第一系统的频率设定为相对于基本频率为+1000Hz的21.0kHz，将第二系统的频率设定为基本频率20.0kHz。

在第七测试中，将第一系统的频率设定为基本频率20.0kHz，将第二系统的频率设定为相对于基本频率为-1000Hz的19.0kHz。

在第八测试中，将第一系统的频率设定为相对于基本频率为+500Hz的20.5kHz，将第二系统的频率设定为基本频率20.0kHz。

在第九测试中，将第一系统的频率设定为基本频率20.0kHz，将第二系统的频率设定为相对于基本频率为-500Hz的19.5kHz。

在第10测试中，将第一系统的频率设定为相对于基本频率为+100Hz的20.1kHz，将第二系统的频率设定为基本频率20.0kHz。

在第十一测试中，将第一系统的频率设定为基本频率20.0kHz，将第二系统的频率设定为相对于基本频率为-100Hz的19.9kHz。图8是示出第五测试～第十一测试的结果的图表。图8中也示出了三维图表，高度轴示出转矩强度，左进深方向的轴示出频率，右进深方向的轴示出测试号。在图8中，图表中的500Hz附近的大的峰值是与马达的转速相当的频率成分的峰值，不是转矩脉动。在示出第五测试的结果的图表中，在数百Hz的频率区域中不产生特别的峰值。因此，可知如果频率同步则不产生转矩脉动。

在示出第十测试和第十一测试的结果的图表中，在数百Hz的频率区域中有很多峰值，相当于频率差的2倍的200Hz位置的峰值特别大。可知在第十测试和第十一测试的条件下，产生与该大的峰值相当的大的转矩脉动。

在第六测试～第九测试中，在数百Hz的频率区域中不产生大的峰值。在第八测试～第九测试的情况下，频率差的2倍为1kHz，在图表中在1kHz的位置产生某种程度大的峰值。并且，产生相当于该峰值的转矩脉动。但是，由于1kHz的振动是超出人的感觉区域的振动，因此能够抑制伴随转矩脉动的噪音等不良情况。在第六测试～第七测试中，频率差的2倍为2kHz，噪音等进一步偏离人的感觉区域。

例如在用于助力转向装置等的情况下，马达200的转速根据状况而变化。像这样马达的转速变化的结果是，当马达200的转速与转矩脉动的频率重叠时，有可能在马达的驱动控制中产生紊乱。

在第一系统和第二系统中，当PWM控制的载波信号的频率具有马达200的最大转速与极对数的乘积以上的频率差时，在频率差的2n倍(n为自然数)产生的转矩脉动的频率偏离马达200的转速，并且也偏离人的感觉区域。其结果是，能够抑制伴随转矩脉动的噪音、振动、控制紊乱等不良情况。

另外，PWM控制的载波信号的频率差优选为机械角中除去上述乘积的3n倍(n为自然数)后的值。即使在第一系统和第二系统中载波信号的频率完全同步的情况下，在马达200中也产生6n次的转矩脉动。如果载波信号的频率差为机械角的上述乘积的3n倍，则能够避免频率差引起的转矩脉动与6n次的转矩脉动重叠。作为用于获得载波信号彼此之间的频率差的具体结构，可考虑两种结构。

第一种结构是作为图1所示的两个内部时钟371、372使用时钟信号的频率相互例如相差5％左右的时钟元件的结构。通过使用这样的时钟元件，作为两个微控制器341、342中的驱动控制的程序(特别是载波信号的生成和PWM控制的程序)能够利用同一程序。

第二种结构是频率变换系数在两个微控制器341、342中相互例如相差5％左右的结构。该变换系数在两个微控制器341、342对来自内部时钟371、372的时钟信号进行频率变换而生成PWM控制的载波信号时使用。第一控制电路301的微控制器341以第一变换比率进行频率变换，第二控制电路302的微控制器342以与第一变换比率不同的第二变换比率进行频率变换。

在该结构中，作为内部时钟371、372可以采用同一频率的时钟元件，通过变换系数容易得到具有期望频率差的各载波信号。同一频率的时钟元件例如是内置有同一规格的晶体的时钟元件，避免了部件种类的增加。另外，内部时钟371、372彼此之间也可以存在个体差异。即，在同一规格的晶体中，如上所述可产生50Hz左右的个体差异，但如果变换系数相差5％左右，则产生远远超过这样的个体差异的频率差，因此个体差异的存在不成为问题。

另外，作为其他结构，也可以考虑如下结构：具备确认载波信号彼此的频率的同步状态的电路，根据所确认的同步状态来变更载波信号的频率，从而获得期望的频率差。在该结构中，具有如下优点：例如即使在错误地设定了相同的变量作为上述变换系数的情况下，也能够得到期望的频率差。接着，对本实施方式的变形例进行说明。图9是示出电路布线不同的变形例中的马达驱动单元1000的电路结构的图。在图9所示的变形例中，第一逆变器101和第二逆变器102的接地端彼此分离。即使是这样分离的结构，当载波信号的频率产生偏差时，也会产生转矩脉动。因此，在图9所示的变形例中，在第一系统和第二系统中，通过在PWM控制的载波信号的频率中设置上述的差，转矩脉动的频率偏离马达200的转速，并且也偏离人的感觉区域。其结果是，能够抑制伴随转矩脉动的噪音、振动、控制紊乱等不良情况。

(助力转向装置的实施方式)

汽车等车辆一般具备助力转向装置。助力转向装置生成辅助转矩，该辅助转矩用于辅助由驾驶员操作转向把手而产生的转向系统的转向转矩。辅助转矩由辅助转矩机构生成，能够减轻驾驶员的操作的负担。例如，辅助转矩机构由转向转矩传感器、ECU、马达以及减速机构等构成。转向转矩传感器检测转向系统中的转向转矩。ECU根据转向转矩传感器的检测信号生成驱动信号。马达基于驱动信号生成与转向转矩对应的辅助转矩，经由减速机构向转向系统传递辅助转矩。

上述实施方式的马达驱动单元1000适用于助力转向装置。图10是示意性地示出本实施方式的电动助力转向装置2000的结构的图。电动助力转向装置2000具备转向系统520及辅助转矩机构540。

转向系统520例如具备转向把手521、转向轴522(也称为“转向柱”)、万向轴接头523A、523B以及旋转轴524(也称为“小齿轮轴”或“输入轴”)。

另外，转向系统520例如具备齿条齿轮机构525、齿条轴526、左右的球窝接头552A、552B、横拉杆527A、527B、转向节528A、528B以及左右的转向车轮(例如左右的前轮)529A、529B。

转向把手521经由转向轴522及万向轴接头523A、523B与旋转轴524连接。在旋转轴524上经由齿条齿轮机构525连接有齿条轴526。齿条齿轮机构525具有设置在旋转轴524上的小齿轮531和设置在齿条轴526上的齿条532。在齿条轴526的右端依次经由球窝接头552A、横拉杆527A及转向节528A连接有右转向车轮529A。与右侧相同，在齿条轴526的左端依次经由球窝接头552B、横拉杆527B及转向节528B连接有左转向车轮529B。这里，右侧和左侧分别对应于坐在座椅上的驾驶员观察到的右侧和左侧。

根据转向系统520，通过驾驶员操作转向把手521而产生转向转矩，并经由齿条齿轮机构525传递到左右的转向车轮529A、529B。由此，驾驶员能够操作左右的转向车轮529A、529B。

辅助转矩机构540例如具备转向转矩传感器541、ECU542、马达543、减速机构544以及电力提供装置545。辅助转矩机构540对从转向把手521到左右转向车轮529A、529B的转向系统520施加辅助转矩。另外，辅助转矩有时被称为“附加转矩”。

作为ECU542，例如使用图1等所示的控制电路301、302。另外，作为电力提供装置545，例如使用图1等所示的逆变器101、102。另外，作为马达543，例如使用图1等所示的马达200。ECU542、马达543以及电力提供装置545有时构成一般被称为“机电一体型马达”的单元。由图10所示的各要素中除了ECU542、马达543以及电力提供装置545以外的要素构成的机构相当于由马达543驱动的助力转向机构的一例。

转向转矩传感器541检测由转向把手521施加的转向系统520的转向转矩。ECU542基于来自转向转矩传感器541的检测信号(以下称为“转矩信号”)生成用于驱动马达543的驱动信号。马达543基于驱动信号产生与转向转矩对应的辅助转矩。辅助转矩经由减速机构544传递到转向系统520的旋转轴524。减速机构544例如是蜗轮蜗杆机构。辅助转矩还从旋转轴524传递到齿条齿轮机构525。

助力转向装置2000根据辅助转矩施加于转向系统520的部位而被分类为小齿轮辅助型、齿条辅助型以及柱辅助型等。图10示出小齿轮辅助型的助力转向装置2000。但是，助力转向装置2000也适用于齿条辅助型、柱辅助型等。

不仅转矩信号，例如车速信号也可输入到ECU542。ECU542的微控制器能够基于转矩信号、车速信号等对马达543进行PWM控制。

ECU542至少基于转矩信号设定目标电流值。优选ECU542考虑由车速传感器检测出的车速信号，进而考虑由角度传感器检测出的转子的旋转信号，来设定目标电流值。ECU542能够控制马达543的驱动信号、即驱动电流，以使由电流传感器(参照图1)检测出的实际电流值与目标电流值一致。

根据助力转向装置2000，能够利用在驾驶员的转向转矩上加上马达543的辅助转矩的复合转矩，通过齿条轴526操作左右的转向车轮529A、529B。特别是，通过利用上述实施方式的马达驱动单元1000，能够降低转矩脉动引起的噪音和振动等不良情况，实现顺畅的动力辅助。

另外，在此，作为本发明的驱动控制装置、驱动装置中的使用方法的一例，可以举出助力转向装置，但本发明的驱动控制装置、驱动装置的使用方法并不限定于上述方法，可以在泵、压缩机等广泛范围内使用。

应当认为上述实施方式在所有方面都是示例性的，而不是限制性的。本发明的范围不是由上述实施方式示出，而是由权利要求书示出，包含与权利要求书等同的意思及范围内的所有变更。

符号说明

101、102：逆变器；200：马达；301、302：控制电路；311、312：电源电路；321、322：角度传感器；331、332：输入电路；341、342：微控制器；351、352：驱动电路；361、362：ROM；371、372：内部时钟；401、402：电流传感器；403、404：电源；1000：马达驱动单元；2000：助力转向装置。

Claims (5)

1.一种驱动控制装置，对马达的驱动进行控制，具备：

第一逆变器，所述第一逆变器与所述马达的绕组的一端连接；

第二逆变器，所述第二逆变器与相对于所述一端的另一端连接；

第一控制电路，所述第一控制电路对所述第一逆变器进行PWM控制；以及

第二控制电路，所述第二控制电路对所述第二逆变器进行PWM控制，

在所述第一控制电路和所述第二控制电路中，PWM控制的载波信号的频率具有所述马达的最大转速与极对数的乘积以上的频率差。

2.如权利要求1所述的驱动控制装置，其中，

所述频率差是机械角中除去所述乘积的3n倍后的值，n为自然数。

3.如权利要求1或2所述的驱动控制装置，其中，

所述第一控制电路和所述第二控制电路对从振子获得的时钟信号进行频率变换并生成PWM控制的载波信号，

所述第一控制电路通过第一变换比率进行频率变换，所述第二控制电路通过与第一变换比率不同的第二变换比率进行频率变换。

4. 一种马达驱动装置，具备：

权利要求1至3中任一项所述的驱动控制装置；以及

马达，所述马达的驱动由所述驱动控制装置控制。

5.一种助力转向装置，具备：

权利要求1至3中任一项所述的驱动控制装置；

马达，所述马达的驱动由所述驱动控制装置控制；以及

助力转向机构，所述助力转向机构由所述马达驱动。